Что измеряют в фарадах: Фарады, микрофарады, нанофарады и пикофарады: измерение электрической емкости

Содержание

Фарады, микрофарады, нанофарады и пикофарады: измерение электрической емкости

Среди разных электрических параметров, которые необходимо измерять при наладке электросхем, есть электрическая ёмкость.

Конденсаторы

Важно! Электрическая ёмкость конденсаторов и проводов не имеет ничего общего с электрохимической ёмкостью батарей и аккумуляторов.

В каких единицах измеряется ёмкость

Электрическая ёмкость – это способность тел накапливать заряд. Таким свойством обладают кабеля, конденсаторы и другие элементы электросетей и схем. Она есть также у отдельно расположенных (находящихся далеко от других тел) проводников и измеряется в фарадах. Своё название эта единица получила по имени физика Майкла Фарадея.

1 фарад – это большая величина. Такую ёмкость имеет металлический шар в 13 раз больше Солнца. Шар размером в Землю имеет всего 710 микрофарад.

Обычно, говоря о том, что измеряется в фарадах, имеют в виду конденсатор. На элементах до 9999 пикофарад она указывается просто цифрами, без обозначения единиц измерения. С 9999 пикофарад до 9999 микрофарад кроме числа наносится обозначение единицы измерения: мкФ или uF.

Кроме пикофарад и микрофарад, ёмкость измеряется также в нанофарадах (nF). 1 микрофарад равен 1000 нанофарад. Соответственно, 0.1 uF равен 100 nF.

Кроме главного параметра, на корпусе элементов отмечается допустимое отклонение реальной ёмкости от указанной и напряжение, на которое рассчитано устройство. При его превышении прибор может выйти из строя.

Измерение электрической ёмкости

Основное свойство конденсаторов – они не пропускают постоянный ток, а сопротивление переменному току тем меньше, чем выше его частота. Поэтому измерение элемента сводится к измерению его сопротивления на определённой частоте и вычислению её по соответствующей формуле.

На практике это делается специальными приборами или мультиметром, в котором есть эта функция.

Измерение электрической ёмкости

Применение конденсаторов

Конденсаторы применяются во всех областях электротехники и в электронных устройствах любой сложности:

  • Вместе с катушками индуктивности или активными сопротивлениями входят в конструкцию фильтров определённой заранее заданной или меняющейся частоты, а также колебательных контурах и генераторах. Такие фильтры используются в радиоприёмниках, цветомузыкальных установках и других устройствах;
  • В блоках питания и выпрямителях сглаживают пульсации постоянного тока после диодного моста. Используются электролитические конденсаторы от нескольких до тысяч микрофарад;
  • Отдают свой заряд быстро, в результате чего образуется кратковременный импульс большой мощности. Это свойство используется в фотовспышках, электрошокерах, импульсных лазерах и многих других;
  • Конденсатор обладает реактивным сопротивлением и практически не греется во время работы. Это позволяет использовать его в качестве токоограничивающего сопротивления в блоках питания малой мощности;
  • При работе электродвигателей, трансформаторов и других индуктивных нагрузок, кроме активной, происходит потребление реактивной (индуктивной) мощности. Для её компенсации и снижения потребления электроэнергии параллельно вводным автоматам включаются конденсаторы;
  • Измерение перемещений на малые расстояния и влажности. Параметры устройства очень сильно зависят от расстояния между электродами и влажности диэлектрика между ними;
  • Фазосдвигающие устройства. Применяются для запуска электродвигателей от однофазной сети переменного тока, как однофазных, так и трёхфазных;
  • Заряд и разряд через сопротивление продолжается некоторое время, в течение которого напряжение меняется по экспоненциальному закону. Это позволяет, используя R-C-цепочки или генератор тока, реализовать схемы с задержкой времени на включение или отключение исполнительного механизма, а также генератор импульсов и другие схемы.

R-C-цепочки

Электрическая ёмкость – важная величина, без измерения которой невозможны электроника и электротехника.

Видео

Оцените статью:

Фарад (единица измерения) — это.

.. Что такое Фарад (единица измерения)?
Фарад (единица измерения)

Фара́д (обозначение: Ф, F) — единица измерения электрической ёмкости в системе СИ (ранее называлась

фара́да).

1 фарад равен электрической ёмкости конденсатора, при которой заряд 1 кулон создаёт между обкладками конденсатора напряжение 1 вольт.

Ф = Кл/В = A·c/B

Единица названа в честь английского физика Майкла Фарадея

Фарад — очень большая ёмкость. Емкостью 1Ф обладал бы уединенный шар, радиус которого был бы равен 13 радиусам Солнца. Для сравнения, ёмкость Земли (шара размером с Землю, как уединенного проводника) составляет всего около 700 микрофарад.

Промышленно выпускаемые конденсаторы обычно имеют номиналы измеряемые в нано- и пикофарадах.
Впрочем, ёмкость т. н. ионисторов (конденсаторов с двойным электрическим слоем) может достигать нескольких килофарад.

Кратные и дольные единицы

Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.

Кратные Дольные
величина название обозначение величина название обозначение
101 Ф декафарад даФ daF 10−1 Ф децифарад дФ dF
102 Ф гектофарад гФ hF 10−2 Ф сантифарад сФ cF
103 Ф килофарад кФ kF 10−3 Ф миллифарад мФ mF
106 Ф мегафарад МФ MF 10−6 Ф микрофарад мкФ µF
109
Ф
гигафарад ГФ GF 10−9 Ф нанофарад нФ nF
1012 Ф терафарад ТФ TF 10−12 Ф пикофарад пФ pF
1015 Ф петафарад ПФ PF 10−15 Ф фемтофарад фФ fF
1018 Ф эксафарад ЭФ EF 10−18 Ф аттофарад аФ aF
1021 Ф зеттафарад ЗФ ZF 10−21 Ф зептофарад зФ zF
1024 Ф йоттафарад ИФ YF 10−24 Ф йоктофарад иФ yF
     применять не рекомендуется
  • Также не рекомендуется употреблять миллифарад и нанофарад.

См также

Wikimedia Foundation. 2010.

  • Фара Диба
  • Фарадей (единица кол-ва электричества)

Смотреть что такое «Фарад (единица измерения)» в других словарях:

  • Единица измерения Сименс — Сименс (обозначение: См, S)  единица измерения электрической проводимости в системе СИ, величина обратная ому. До Второй мировой войны (в СССР до 1960 х годов) сименсом называлась единица электрического сопротивления, соответсвующая сопротивлению …   Википедия

  • Зиверт (единица измерения) — Зиверт (обозначение: Зв, Sv)  единица измерения эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ), используется с 1979 г. 1 зиверт  это количество энергии, поглощённое килограммом… …   Википедия

  • Беккерель (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Беккерель. Беккерель (обозначение: Бк, Bq)  единица измерения активности радиоактивного источника в Международной системе единиц (СИ). Один беккерель определяется как активность источника, в… …   Википедия

  • Ньютон (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Ньютон. Ньютон (обозначение: Н) единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ). Принятое международное название newton (обозначение: N). Ньютон производная единица. Исходя из второго… …   Википедия

  • Сименс (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Сименс. Сименс (русское обозначение: См; международное обозначение: S)  единица измерения электрической проводимости в Международной системе единиц (СИ), величина обратная ому. Через другие… …   Википедия

  • Тесла (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Тесла. Тесла (русское обозначение: Тл; международное обозначение: T)  единица измерения индукции магнитного поля в Международной системе единиц (СИ), численно равная индукции такого… …   Википедия

  • Паскаль (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Паскаль (значения). Паскаль (обозначение: Па, международное: Pa)  единица измерения давления (механического напряжения) в Международной системе единиц (СИ). Паскаль равен давлению… …   Википедия

  • Грей (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Грей. Грей (обозначение: Гр, Gy)  единица измерения поглощённой дозы ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ). Поглощённая доза равна одному грею, если в результате… …   Википедия

  • Вебер (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Вебер. Вебер (обозначение: Вб, Wb) единица измерения магнитного потока в системе СИ. По определению, изменение магнитного потока через замкнутый контур со скоростью один вебер в секунду наводит в… …   Википедия

  • Генри (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Генри. Генри (русское обозначение: Гн; международное: H) единица измерения индуктивности в Международной системе единиц (СИ).

    Цепь имеет индуктивность один генри, если изменение тока со скоростью… …   Википедия

Фарад — это… Что такое Фарад?

Фара́д (обозначение: Ф, F; прежнее название — фара́да) — единица измерения электрической ёмкости в Международной системе единиц (СИ), названа в честь английского физика Майкла Фарадея.

1 фарад равен ёмкости конденсатора, при которой заряд 1 кулон создаёт между его обкладками напряжение 1 вольт:

1 Ф = 1 Кл/1 В = I·T/U.
Ф = А² · с4 · кг−1 · м−2 = Дж/В2 = Кл2/Дж = А · с / В = с/Ом.

Таким образом, конденсатор ёмкостью 1Ф, в идеале, может зарядиться до 1В при зарядке током 1А в течение 1 секунды. На практике же, ёмкость зависит от напряжения на обкладках конденсатора.

Фарад — очень большая ёмкость для уединённого проводника. Ёмкостью 1 Ф обладал бы уединённый металлический шар, радиус которого равен 13 радиусам Солнца. Ёмкость же Земли (точнее, шара размером с Землю, используемого как уединённый проводник) составляет около 710 микрофарад.

Промышленные конденсаторы имеют номиналы, измеряемые в микро-, нано- и пикофарадах и выпускаются ёмкостью до десятков фарад; в звуковой аппаратуре используются гибридные конденсаторы ёмкостью до 40 фарад[1].

Область применения

Фарад измеряет электрическую ёмкость, то есть характеризует заряды, создаваемые электрическими полями. Например в фарадах (и производных единицах) измеряют ёмкость кабелей, конденсаторов, межэлектродные ёмкости различных приборов.

Не следует путать электрическую ёмкость и электрохимическую ёмкость батареек и аккумуляторов, которая имеет другую природу и измеряется в других единицах — ампер-часах, соразмерных электрическому заряду (1 ампер-час равен 3600 кулонам).

Кратные и дольные единицы

Образуют с помощью стандартных приставок СИ.

Кратные Дольные
величина название обозначение величина название обозначение
101 Ф декафарад даФ daF 10−1 Ф децифарад дФ dF
102 Ф гектофарад гФ hF 10−2 Ф сантифарад сФ cF
103 Ф килофарад кФ kF 10−3 Ф миллифарад мФ mF
106 Ф мегафарад МФ MF 10−6 Ф микрофарад мкФ µF
109 Ф гигафарад ГФ GF 10−9 Ф нанофарад нФ nF
1012 Ф терафарад ТФ TF 10−12 Ф пикофарад пФ pF
1015 Ф петафарад ПФ PF 10−15 Ф фемтофарад фФ fF
1018 Ф эксафарад ЭФ EF 10−18 Ф аттофарад аФ aF
1021 Ф зеттафарад ЗФ ZF 10−21 Ф зептофарад зФ zF
1024 Ф йоттафарад ИФ YF 10−24 Ф йоктофарад иФ yF
     применять не рекомендуется      не применяются или редко применяются на практике
  • В советской практике использовались только две единицы — микрофарада и пикофарада. Ёмкость в 1-100 мФ и нФ выражалась в тысячах микрофарад и пикофарад соответственно. Ёмкость в 100-1000 мФ и нФ выражалась в десятых долях фарады и микрофарады соответственно. Никакие другие единицы использовать было не принято.
    • Также на схемах электрических цепей и часто в маркировке ранних конденсаторов советского производства число без буквы обозначало величину в пикофарадах, а с буквой м либо m — в микрофарадах. Этот нюанс надо учитывать при чтении схем в старых чертежах журналах советского издания, поскольку обычно одиночная буква «м» обозначает «милли-».
  • В текстах на языках, использующих латиницу, очень часто при обозначении микрофарад в тексте заменяют букву µ (мю) на латинскую u (uF вместо µF) из-за отсутствия в раскладке греческих букв.

Связь с единицами измерения в других системах

  • Сантиметр (другое название — статфарад, статФ) — единица электрической ёмкости в СГСЭ и гауссовой системе, ёмкость шара радиусом 1 см в вакууме.
    • 1 статФ ≈ 1,1126… пФ.
    • 1 Ф = 8,9875517873681764×1011 статФ (точно). Коэффициент равен с2×10−5 Ф/см = 100/(4πε0).
  • Абфарад — единица электрической ёмкости в СГСМ; очень большая единица, 1 абФ = 109 Ф = 1 ГФ.

См. также

Примечания

  1. Однако ёмкость т. н. ионисторов (супер-конденсаторов с двойным электрическим слоем) может достигать многих килофарад.

Фарады, микрофарады, нанофарады и пикофарады: измерение электрической емкости

Основной параметр:ёмкостьЕдиница измерения:

Фарад

Обозначениеконденсатора

на схемах

Конденсатор — это пассивный электронный прибор, который способен накапливать электрический заряд (заряжаться). Основной характеристикой конденсаторов является емкость, которую измеряют в фарадах (Ф, F).

  • Фарад — большая величина, на практике используются дольные единицы измерения емкости конденсаторов: микрофарады (мкФ, µF), нанофарады (нФ, nF), пикофарады (пФ, pF).
  • 1 Ф = 1 000 000 мкФ
  • 1 мкФ = 1 000 нФ = 1 000 000 пФ
  • 1 нФ = 1 000 пФ

Обозначениеэлектролитическогоконденсатора

на схемах

Номинал конденсатора на схемах указывают рядом с его обозначением. При емкости менее 10000 пФ ставят число пикофарад без обозначения размерности, например, 22, 180, 6800. Для емкости 0,01 мкФ и более ставят число микрофарад. Зарубежные обозначения часто заменяют греческую букву µ (мю) на латинскую u («uF» вместо «µF»).

Конденсаторы используют для сглаживания тока в электрических цепях, в колебательных системах (колебательных контурах, генераторах импульсов, мультивибраторах).

Конденсаторы состоят из двух пластин (обкладок), разделенных слоем диэлектрика. По материалу диэлектрика конденсаторы разделяют на керамические, электролитические, бумажные, слюдяные и другие.

Керамическиеконденсаторы

Керамические конденсаторы имеют емкость от единиц до тысяч пикофарад. Электролитические конденсаторы обладают большей емкостью, которая может достигать тысяч микрофарад. Большинство электролитических конденсаторов имеют положительный и отрицательный полюса, что требует включения их в схемы с соблюдением полярности.

Электролитическийконденсатор

На корпусе электролитического конденсатора в большинстве случаев есть полоска, обозначающая отрицательный вывод. Кроме того, длина положительного вывода конденсатора немного больше, чем отрицательного.

Конденсаторы имеют рабочее напряжение, которое чаще всего указывают на корпусе. При подборе конденсатора следует выбирать конденсатор с напряжением равным или большим, указанному в схеме.

  1. Цифровая кодировка конденсаторов
  2. При обозначении номинала на керамических конденсаторах используется цифровая кодировка, в которой последняя цифра обозначает количество нулей (емкость в пикофарадах).
  3. 681 — 680 пФ
  4. 102 — 1 000 пФ
  5. 103 — 10 000 пФ (0.01 мкФ)
  6. 104 — 100 000 пФ (0.1 мкФ)
  7. 154 — 150 000 пФ (0.15 мкФ)
  8. 224 — 220 000 пФ (0. 22 мкФ)

При параллельном соединении конденсаторов их емкость складывается. А допустимое напряжение будет равно напряжению конденсатора с самым малым значением этого напряжения.

При последовательном соединении конденсаторов общую емкость можно рассчитать по приводимой формуле. Общее допустимое напряжение при этом будет равно сумме всех допустимых напряжений конденсаторов.

Переменный и подстроечный конденсатор

Обозначениепеременного и подстроечного

конденсатора на схемах

  • Конденсаторы могут обладать не только постоянной емкостью, но и переменной емкостью, которую можно плавно менять в заданных пределах.
  • Конденсаторы с переменной емкостью используют в колебательных контурах радиоприемников и ряде других устройств.
  • Подстроечные конденсаторы применяются для настройки работы электронной схемы, когда в процессе работы устройства их емкость не меняется.
  • Дополнение

Ещё примеры маркировки конденсаторов:

  • Кодовая маркировка конденсаторов

Источник: https://myrobot. ), скобки и π (число пи), уже поддерживаются на настоящий момент.

  • Из списка выберите единицу измерения переводимой величины, в данном случае ‘микрофарад [мкФ]’.
  • И, наконец, выберите единицу измерения, в которую вы хотите перевести величину, в данном случае ‘фарад [Ф]’.
  • После отображения результата операции и всякий раз, когда это уместно, появляется опция округления результата до определенного количества знаков после запятой.
  • С помощью этого калькулятора можно ввести значение для конвертации вместе с исходной единицей измерения, например, ‘134 микрофарад’. При этом можно использовать либо полное название единицы измерения, либо ее аббревиатуруНапример, ‘микрофарад’ или ‘мкФ’.

    После ввода единицы измерения, которую требуется преобразовать, калькулятор определяет ее категорию, в данном случае ‘Ёмкость’. После этого он преобразует введенное значение во все соответствующие единицы измерения, которые ему известны. В списке результатов вы, несомненно, найдете нужное вам преобразованное значение.

    Как вариант, преобразуемое значение можно ввести следующим образом: ’74 мкФ в Ф‘ или ’28 мкФ сколько Ф‘ или ’22 микрофарад -> фарад‘ или ’95 мкФ = Ф‘ или ’19 микрофарад в Ф‘ или ‘6 мкФ в фарад‘ или ‘5 микрофарад сколько фарад‘. В этом случае калькулятор также сразу поймет, в какую единицу измерения нужно преобразовать исходное значение. Независимо от того, какой из этих вариантов используется, исключается необходимость сложного поиска нужного значения в длинных списках выбора с бесчисленными категориями и бесчисленным количеством поддерживаемых единиц измерения. Все это за нас делает калькулятор, который справляется со своей задачей за доли секунды.

    Кроме того, калькулятор позволяет использовать математические формулы. В результате, во внимание принимаются не только числа, такие как ‘(88 * 57) мкФ’. Можно даже использовать несколько единиц измерения непосредственно в поле конверсии. 3′.

    Объединенные таким образом единицы измерения, естественно, должны соответствовать друг другу и иметь смысл в заданной комбинации.

    Если поставить флажок рядом с опцией ‘Числа в научной записи’, то ответ будет представлен в виде экспоненциальной функции. Например, 9,999 999 909 ×1020. В этой форме представление числа разделяется на экспоненту, здесь 20, и фактическое число, здесь 9,999 999 909.

    В устройствах, которые обладают ограниченными возможностями отображения чисел (например, карманные калькуляторы), также используется способ записи чисел 9,999 999 909 E+20. В частности, он упрощает просмотр очень больших и очень маленьких чисел.

    Если в этой ячейке не установлен флажок, то результат отображается с использованием обычного способа записи чисел. В приведенном выше примере он будет выглядеть следующим образом: 999 999 990 900 000 000 000.

    Независимо от представления результата, максимальная точность этого калькулятора равна 14 знакам после запятой. Такой точности должно хватить для большинства целей.

    Сколько фарад в 1 микрофарад?

    1 микрофарад [мкФ] = 0,000 001 фарад [Ф] — Калькулятор измерений, который, среди прочего, может использоваться для преобразования микрофарад в фарад.

    Источник: https://www.preobrazovaniye-yedinits.info/preobrazovat+mikrofarad+v+farad.php

    Фарад — это… Что такое Фарад?

    Фара́д (обозначение: Ф, F; прежнее название — фара́да) — единица измерения электрической ёмкости в Международной системе единиц (СИ), названа в честь английского физика Майкла Фарадея.

    1 фарад равен ёмкости конденсатора, при которой заряд 1 кулон создаёт между его обкладками напряжение 1 вольт:

    1 Ф = 1 Кл/1 В = I·T/U.
    Ф = А² · с4 · кг−1 · м−2 = Дж/В2 = Кл2/Дж = А · с / В = с/Ом.

    Таким образом, конденсатор ёмкостью 1Ф, в идеале, может зарядиться до 1В при зарядке током 1А в течение 1 секунды. На практике же, ёмкость зависит от напряжения на обкладках конденсатора.

    Фарад — очень большая ёмкость для уединённого проводника. Ёмкостью 1 Ф обладал бы уединённый металлический шар, радиус которого равен 13 радиусам Солнца. Ёмкость же Земли (точнее, шара размером с Землю, используемого как уединённый проводник) составляет около 710 микрофарад.

    Ионистор со взаимной ёмкостью в 1 фарад.

    Промышленные конденсаторы имеют номиналы, измеряемые в микро-, нано- и пикофарадах и выпускаются ёмкостью до десятков фарад; в звуковой аппаратуре используются гибридные конденсаторы ёмкостью до 40 фарад[1].

    Область применения

    Фарад измеряет электрическую ёмкость, то есть характеризует заряды, создаваемые электрическими полями. Например в фарадах (и производных единицах) измеряют ёмкость кабелей, конденсаторов, межэлектродные ёмкости различных приборов.

    Не следует путать электрическую ёмкость и электрохимическую ёмкость батареек и аккумуляторов, которая имеет другую природу и измеряется в других единицах — ампер-часах, соразмерных электрическому заряду (1 ампер-час равен 3600 кулонам).

    Кратные и дольные единицы

    Образуют с помощью стандартных приставок СИ.

    Кратные
    Дольные
    величина
    название
    обозначение
    величина
    название
    обозначение
    101 Ф

    10−1 Ф

    102 Ф

    10−2 Ф

    103 Ф

    10−3 Ф

    106 Ф

    10−6 Ф

    109 Ф

    10−9 Ф

    1012 Ф

    10−12 Ф

    1015 Ф

    10−15 Ф

    1018 Ф

    10−18 Ф

    1021 Ф

    10−21 Ф

    1024 Ф

    10−24 Ф

    декафарад даФ daF децифарад дФ dF
    гектофарад гФ hF сантифарад сФ cF
    килофарад кФ kF миллифарад мФ mF
    мегафарад МФ MF микрофарад мкФ µF
    гигафарад ГФ GF нанофарад нФ nF
    терафарад ТФ TF пикофарад пФ pF
    петафарад ПФ PF фемтофарад фФ fF
    эксафарад ЭФ EF аттофарад аФ aF
    зеттафарад ЗФ ZF зептофарад зФ zF
    йоттафарад ИФ YF йоктофарад иФ yF
         применять не рекомендуется      не применяются или редко применяются на практике
    • В советской практике использовались только две единицы — микрофарада и пикофарада. Ёмкость в 1-100 мФ и нФ выражалась в тысячах микрофарад и пикофарад соответственно. Ёмкость в 100-1000 мФ и нФ выражалась в десятых долях фарады и микрофарады соответственно. Никакие другие единицы использовать было не принято.
      • Также на схемах электрических цепей и часто в маркировке ранних конденсаторов советского производства число без буквы обозначало величину в пикофарадах, а с буквой м либо m — в микрофарадах. Этот нюанс надо учитывать при чтении схем в старых чертежах журналах советского издания, поскольку обычно одиночная буква «м» обозначает «милли-».
    • В текстах на языках, использующих латиницу, очень часто при обозначении микрофарад в тексте заменяют букву µ (мю) на латинскую u (uF вместо µF) из-за отсутствия в раскладке греческих букв.

    Связь с единицами измерения в других системах

    • Сантиметр (другое название — статфарад, статФ) — единица электрической ёмкости в СГСЭ и гауссовой системе, ёмкость шара радиусом 1 см в вакууме.
      • 1 статФ ≈ 1,1126… пФ.
      • 1 Ф = 8,9875517873681764×1011 статФ (точно). Коэффициент равен с2×10−5 Ф/см = 100/(4πε0).
    • Абфарад — единица электрической ёмкости в СГСМ; очень большая единица, 1 абФ = 109 Ф = 1 ГФ.

    См. также

    Примечания

    1. Однако ёмкость т. н. ионисторов (супер-конденсаторов с двойным электрическим слоем) может достигать многих килофарад.

    Источник: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/10505

    Сокращённая запись численных величин

    Радиоэлектроника для начинающих

    • При сборке электронных схем волей неволей приходится пересчитывать величины сопротивлений резисторов, ёмкостей конденсаторов, индуктивность катушек.
    • Так, например, возникает необходимость переводить микрофарады в пикофарады, килоомы в омы, миллигенри в микрогенри.
    • Как не запутаться в расчётах?
    • Если будет допущена ошибка и выбран элемент с неверным номиналом, то собранное устройство будет неправильно работать или иметь другие характеристики.

    Такая ситуация на практике не редкость, так как иногда на корпусах радиоэлементов указывают величину ёмкости в нанофарадах (нФ), а на принципиальной схеме ёмкости конденсаторов, как правило, указаны в микрофарадах (мкФ) и пикофарадах (пФ). Это вводит многих начинающих радиолюбителей в заблуждение и как следствие тормозит сборку электронного устройства.

    Чтобы данной ситуации не происходило нужно научиться простым расчётам.

    Чтобы не запутаться в микрофарадах, нанофарадах, пикофарадах нужно ознакомиться с таблицей размерности. Уверен, она вам ещё не раз пригодиться.

    Данная таблица включает в себя десятичные кратные и дробные (дольные) приставки. Международная система единиц, которая носит сокращённое название СИ, включает шесть кратных (дека, гекто, кило, мега, гига, тера) и восемь дольных приставок (деци, санти, милли, микро, нано, пико, фемто, атто). Многие из этих приставок давно используются в электронике.

    Множитель Приставка
    Наименование Сокращённое обозначение
    русское международное
    1000 000 000 000 = 1012 Тера Т T
    1000 000 000 = 109 Гига Г G
    1000 000 = 106 Мега М M
    1000 = 103 кило к k
    100 = 102 Гекто г h
    10 = 101 дека да da
    0,1 = 10-1 деци д d
    0,01 = 10-2 санти с c
    0,001 = 10-3 милли м m
    0,000 001 = 10-6 микро мк μ
    0,000 000 001 = 10-9 нано н n
    0,000 000 000 001 = 10-12 пико п p
    0,000 000 000 000 001 = 10-15 фемто ф f
    0,000 000 000 000 000 001 = 10-18 атто а a

    Как пользоваться таблицей?

    Как видим из таблицы, разница между многими приставками составляет ровно 1000. Так, например, такое правило действует между кратными величинами, начиная с приставки кило-.

    • Кило  — 1000
    • Мега  — 1 000 000
    • Гига – 1 000 000 000
    • Тера – 1 000 000 000 000

    Так, если рядом с обозначением резистора написано 1 Мом (1 Мегаом), то его сопротивление составит – 1 000 000 (1 миллион) Ом. Если же имеется резистор с номинальным сопротивлением 1 кОм (1 килоом), то в Омах это будет  1000 (1 тысяча) Ом.

    Для дольных или по-другому дробных величин ситуация похожа, только происходит не увеличение численного значения, а его уменьшение.

    Чтобы не запутаться в микрофарадах, нанофарадах, пикофарадах, нужно запомнить одно простое правило. Нужно понимать, что милли, микро, нано и пико – все они отличаются ровно на 1000.

    То есть если вам говорят 47 микрофарад, то это значит, что в нанофарадах это будет в 1000 раз больше – 47 000 нанофарад. В пикофарадах это уже будет ещё на 1000 раз больше – 47 000 000 пикофарад.

    Как видим, разница между 1 микрофарадой и 1 пикофарадой составляет 1 000 000 раз.

    Также на практике иногда требуется знать значение в микрофарадах, а значение ёмкости указано в нанофарадах. Так если ёмкость конденсатора 1 нанофарада, то в микрофарадах это будет 0,001 мкф. Если ёмкость 0,01 мкф., то в пикофарадах это будет 10 000 пФ, а в нанофарадах, соответственно, 10 нФ.

    Приставки, обозначающие размерность величины служат для сокращённой записи. Согласитесь проще написать 1мА, чем 0,001 Ампер или, например, 400 мкГн, чем 0,0004 Генри.

    В показанной ранее таблице также есть сокращённое обозначение приставки. Так, чтобы не писать Мега, пишут только букву М. За приставкой обычно следует сокращённое обозначение электрической величины.

    Например, слово Ампер не пишут, а указывают только букву А. Также поступают при сокращении записи единицы измерения ёмкости Фарада. В этом случае пишется только буква Ф.

    Наравне с сокращённой записью на русском языке, которая часто используется в старой радиоэлектронной литературе, существует и международная сокращённая запись приставок. Она также указана в таблице.

    Главная » Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница

    Также Вам будет интересно узнать:

    Источник: https://go-radio.ru/cokrasheniya.html

    Фарад

    Фара́д (русское обозначение: Ф; международное обозначение: F; прежнее название — фара́да) — единица измерения электрической ёмкости в Международной системе единиц (СИ), названная в честь английского физика Майкла Фарадея[1]. 1 фарад равен ёмкости конденсатора, при которой заряд 1 кулон создаёт между его обкладками напряжение 1 вольт:

    1 Ф = 1 Кл/1 В.

    Через основные единицы системы СИ фарад выражается следующим образом:

    Ф = А2·с4·кг−1·м−2.

    В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы «фарад» пишется со строчной буквы, а её обозначение — с заглавной (Ф).

    Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях производных единиц, образованных с использованием фарада.

    Например, обозначение единицы измерения абсолютной диэлектрической проницаемости «фарад на метр» записывается как Ф/м.

    В Международную систему единиц фарад введён решением XI Генеральной конференции по мерам и весам в 1960 году, одновременно с принятием системы СИ в целом[2].

    Фарад — очень большая ёмкость для уединённого проводника: ёмкостью 1 Ф обладал бы уединённый металлический шар, радиус которого равен 13 радиусам Солнца (ёмкость же шара размером с Землю, используемого как уединённый проводник, составляла бы около 710 микрофарад).

    Ионистор со взаимной ёмкостью в 1 фарад.

    В фарадах измеряют электрическую ёмкость проводников, то есть их способность накапливать электрический заряд. Например, в фарадах (и производных единицах) измеряют: ёмкость кабелей, конденсаторов, межэлектродные ёмкости различных приборов.

    Промышленные конденсаторы имеют номиналы, измеряемые в микро-, нано- и пикофарадах и выпускаются ёмкостью до ста фарад; в звуковой аппаратуре используются гибридные конденсаторы ёмкостью до сорока фарад. Ёмкость т. н.

    ионисторов (супер-конденсаторов с двойным электрическим слоем) может достигать многих килофарад.

    Не следует путать электрическую ёмкость и электрохимическую ёмкость батареек и аккумуляторов, которая имеет другую природу и измеряется в других единицах: ампер-часах, соразмерных электрическому заряду (1 ампер-час равен 3600 кулонам).

    • Фарад может быть выражен через основные единицы системы СИ как:
    • с4⋅А2⋅м−2⋅кг−1.
    • Таким образом, его значение равно:

    Ф = Кл·В−1 = А·с·В−1 = Дж·В−2 = Вт·с·В−2 = Н·м·В−2 = Кл2·Дж−1 = Кл2·Н−1·м−1 = с2·Кл2·кг−1·м−2 = с4·А2·кг−1·м−2 = с·Ом−1 = Ом−1·Гц−1 = с2·Гн−1,

    где Ф — фарад, А — ампер, В — вольт, Кл — кулон, Дж − джоуль, м — метр, Н — ньютон, с — секунда, Вт — ватт, кг — килограмм, Ом — ом, Гц — герц, Гн — генри.

    Образуются с помощью стандартных приставок СИ.

    Кратные

    Дольные

    величина

    название

    обозначение

    величина

    название

    обозначение

    101 Ф

    10−1 Ф

    102 Ф

    10−2 Ф

    103 Ф

    10−3 Ф

    106 Ф

    10−6 Ф

    109 Ф

    10−9 Ф

    1012 Ф

    10−12 Ф

    1015 Ф

    10−15 Ф

    1018 Ф

    10−18 Ф

    1021 Ф

    10−21 Ф

    1024 Ф

    10−24 Ф

    декафарад даФ daF децифарад дФ dF
    гектофарад гФ hF сантифарад сФ cF
    килофарад кФ kF миллифарад мФ mF
    мегафарад МФ MF микрофарад мкФ µF
    гигафарад ГФ GF нанофарад нФ nF
    терафарад ТФ TF пикофарад пФ pF
    петафарад ПФ PF фемтофарад фФ fF
    эксафарад ЭФ EF аттофарад аФ aF
    зеттафарад ЗФ ZF зептофарад зФ zF
    иоттафарад ИФ YF иоктофарад иФ yF
         применять не рекомендуется      не применяются или редко применяются на практике
    • Дольную единицу пикофарад до 1967 года называли микромикрофарада (русское обозначение: мкмкф; международное: µµF)[3].
    • На схемах электрических цепей и (часто) в маркировке ранних конденсаторов советского производства целое число (например, «47») означало ёмкость в пикофарадах, а десятичная дробь (например, «10,0» или «0,1») — в микрофарадах; никакие буквенные обозначения единиц измерения ёмкости на схемах не применялись… Позже и до сегодняшних дней: любое число без указания единицы измерения — ёмкость в пикофарадах; с буквой н — в нанофарадах; а с буквами мк — в микрофарадах. Использование других единиц ёмкости на схемах не стандартизовано (как и обозначение номинала на конденсаторах). На малогабаритных конденсаторах используют различного рода сокращения: например, после двух значащих цифр ёмкости в пикофарадах указывают число следующих за ними нулей (таким образом, конденсатор с обозначением «270» имеет номинальную ёмкость 27 пикофарад, а «271» — 270 пикофарад)[источник не указан 2428 дней].
    • В текстах на языках, использующих латиницу, очень часто при обозначении микрофарад в тексте заменяют букву µ (мю) на латинскую u («uF» вместо «µF») из-за отсутствия в раскладке клавиатуры греческих букв.

    Источник: https://ruwikiorg.ru/wiki/Farad

    Фарад единица измерения единица измерения конденсатор сколько

    Фарад.

     

     

    Фарад – единица измерения электрической ёмкости в Международной системе единиц (СИ). Имеет русское обозначение – Ф и международное обозначение – F.

     

    Фарад, как единица измерения

    Применение фарада

    Представление фарада в других единицах измерения – формулы

    Кратные и дольные единицы фарада

    Другие единицы измерения

     

    Фарад, как единица измерения:

    Фарад – единица измерения электрической ёмкости в Международной системе единиц (СИ), названная в честь английского физика Майкла Фарадея. Прежнее название – фарада.

    Фарад как единица измерения имеет русское обозначение – Ф и международное обозначение – F.

    1 фарад равен электрической ёмкости конденсатора, при которой заряд 1 кулон (Кл) создаёт между обкладками конденсатора напряжение 1 вольт (В).

    Ф = Кл/В.

    1 Ф = 1 Кл/1 В.

    Если конденсатор ёмкостью в 1 фарад заряжать током 1 ампер, то напряжение на обкладках будет возрастать на 1 вольт каждую секунду.

    Ф = А · с / В.

    1 Ф = 1 А · 1 с / 1 В.

    Фарад — очень большая ёмкость. Ёмкостью 1Ф обладал бы уединенный шар, радиус которого был бы равен 13 радиусам Солнца. Для сравнения, ёмкость Земли (шара размером с Землю, как уединенного проводника) составляет всего около 700 микрофарад.

    В Международную систему единиц фарад введён решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году, одновременно с принятием системы СИ в целом. В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы «фарад» пишется со строчной буквы, а её обозначение — с заглавной (Ф). Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях производных единиц, образованных с использованием фарада.

     

    Применение фарада:

    В фарадах измеряют электрическую ёмкость проводников, кабелей, межэлектродные ёмкости различных приборов и конденсаторов, то есть их способность накапливать электрический заряд.

    Различается электрическую ёмкость и электрохимическую ёмкость. Электрохимическую ёмкость применяется к обычным батарейкам и аккумуляторам. Она имеет другую природу и измеряется в других единицах: ампер-часах, соразмерных электрическому заряду (1 ампер-час равен 3600 кулонам).

     

    Представление фарада в других единицах измерения – формулы:

    Через основные и производные единицы системы СИ фарад выражается следующим образом:

    Ф = Кл / В.

    Ф = А · с / В.

    Ф = Дж / В2.

    Ф = Вт · с / В2. 

    Ф = Н · м / В2.

    Ф = Кл · м / Дж.

    Ф = Кл2 / Н · м.

    Ф = с2 · Кл2 / кг · м2.

    Ф = А2 · с4 / кг · м2.

    Ф = с / Ом.

    Ф = 1 / Ом · Гц.

    Ф = с2 / Ом · Гн.

    где Ф – фарад, А – ампер, В – вольт, Кл – кулон, Дж – джоуль, м – метр, Н – ньютон, с – секунда, Вт – ватт, кг – килограмм, Ом – ом, Гц – герц, Гн – генри.

     

    Кратные и дольные единицы фарада:

    Кратные и дольные единицы образуются с помощью стандартных приставок СИ.

    Кратные Дольные
    величина название обозначение величина название обозначение
    101 Ф декафарад даФ daF 10−1 Ф децифарад дФ dF
    102 Ф гектофарад гФ hF 10−2 Ф сантифарад сФ cF
    103 Ф килофарад кФ kF 10−3 Ф миллифарад мФ mF
    106 Ф мегафарад МФ MF 10−6 Ф микрофарад мкФ µF
    109 Ф гигафарад ГФ GF 10−9 Ф нанофарад нФ nF
    1012 Ф терафарад ТФ TF 10−12 Ф пикофарад пФ pF
    1015 Ф петафарад ПФ PF 10−15 Ф фемтофарад фФ fF
    1018 Ф эксафарад ЭФ EF 10−18 Ф аттофарад аФ aF
    1021 Ф зеттафарад ЗФ ZF 10−21 Ф зептофарад зФ zF
    1024 Ф иоттафарад ИФ YF 10−24 Ф иоктофарад иФ yF

     

    Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Фарад

    Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

     

    карта сайта

    перевод 1 2 4 5 10 100 фарад единица измерения в джоули формула
    перевести микрофарады пикофарады в фарады
    конденсатор емкостью 1 2 4 10 фарада википедия емкость конденсатора фарад это сколько
    вольт на фарад
    мкф в фарады
    нанофарады в фарады
    что измеряется в фарадах
    фарады в ампер

     

    Коэффициент востребованности 3 750

    Фарад, единица емкости — Энциклопедия по машиностроению XXL

    Единица емкости фарад (Ф) — емкость такого проводника, потенциал которого увеличивается на один вольт при сообщении ему заряда в один кулон. Соотношение между единицами СИ и СГС  [c.267]

    Коэффициент Еэ называется электрической постоянной. Из формулы (7.32) вытекает для ео единица у 2-с7(м2-Н). Однако обычно это наименование записывают в виде Ф/м, где Ф — обозначение единицы емкости— фарады. Следовательно,  [c.197]

    Если в (9.25) под С понимать емкость конденсатора, то единице емкости можно дать следующее определение фарада равна электрической емкости конденсатора, при которой заряд 1 Кл создает на конденсаторе разность потенциалов 1 В. Размерность электрической емкости  [c.74]


    Иногда единицу емкости называют сантиметр (см). Однако официального признания это название не получило. Соотношение этой единицы с фарадой  [c.172]

    Ф фарада. (единица электрической емкости)  [c.540]

    Фарада — единица измерения емкости проводника. Проводник обладает емкостью, равной одной фараде, если при сообщении ему одного кулона электричества его потенциал изменился на один вольт. Микрофарада — одна тысячная фарады,  [c.150]

    Свойство конденсатора накапливать электрические заряды называют емкостью. Единицей емкости является фарада, представляющая собой емкость конденсатора, заряженного до напряжения в 1 В одним кулоном электричества. Емкость конденсаторов, применяемых в системах зажигания автомобилей, измеряется в миллионных долях фарады — микрофарадах (мкФ).  [c.102]

    В СГСЭ единица емкости — сантиметр (см) соотношения этой единицы с фарадой и пикофарадой (1пФ = 10  [c.20]

    Емкость конденсаторов зависит от геометрических размеров металлических обкладок, диэлектрика и его диэлектрической проницаемости (табл. 38). В системе единиц СИ за единицу емкости принята фарада (Ф). Это емкость такого конденсатора, у которого заряд в 1 кулон (Кл) вызывает разность потенциалов на его обкладках, равную 1 В. Дольные единицы фарады микрофарада (мкФ) и пикофарада (пФ) 1 мкФ=10- Ф 1 пФ=10- Ф.  [c.132]

    В СИ за единицу емкости принята фарада (ф), т. е. емкость такого конденсатора, у которого заряд в 1 к вызывает разность потенциалов на его обкладках, равную 1 в. Дольные единицы фарады микрофарада (мкф) и пикофарада (пф). 1 мкф=10 ф 1 пф= 0 ф. В системе единиц СГС за единицу емкости принят сантиметр (см). Соотношение между единицами СИ и СГС следующее  [c.194]

    Свойство конденсатора накапливать электрические заряды называется электрической емкостью. Единицей емкости является фарада. Емкость небольших конденсаторов измеряется в миллионных долях фарады — микрофарадах (мкф).  [c.96]

    Электроемкость. Важным свойством проводников является их электроемкость С, под которой подразумевается физическая величина, измеряемая отношением заряда проводника к его потенциалу. В международной системе единиц за единицу емкости принята емкость такого проводника, увеличение на котором заряда на 1к ведет к повышению его потенциала на 1 в. Такая единица называется фарадой ф. Для практических целей применяется меньшая единица емкости—микрофарада, равная одной миллионной доле фарады мкф.  [c.11]


    ФАРАДА, единица электроемкости (см. Емкость) в практической системе мер (см.), равная емкости электрического конденсатора (см.), заряженного одним кулоном (см.) при разности  [c.383]

    За единицу электроемкости в системе МКСА принята фарада (ф). 1 фарада — это емкость такого конденсатора, у которого при наличии заряда в 1 кулон (на одной из обкладок) разность потенциалов между обкладками равна 1 а. В системе СГСЕ единицей электроемкости является сантиметр (см).  [c.96]

    Фарад — единица электрической емкости. Наименование единицы дано по имени английского ученого М. Фарадея (1791—1867).  [c.88]

    Фарад является настолько большой единицей емкости, что в практике обычно применяют дольные единицы микрофарад (10-6 пикофарад (10 Ф).  [c.88]

    Из этих данных по способу наименьших квадратов определяют значение емкости каждого конденсатора. Размер единицы емкости— фарада — определяется с погрешностью 3-К)- , исходя из сред-  [c.88]

    Экспериментально установлено, что для любой конфигурации электродов отношение заряда к потенциалу между электродами всегда постоянно. Это постоянное отношение удобно использовать для характеристик зарядного устройства оно получило название емкости, а само устройство — конденсатора. Единицей электрической емкости является фарада, которая представляет Собой отношение кулона к вольту  [c.251]

    Коэффициент бо называется электрической постоянной. Из формулы (7.32) для электрической постоянной вытекает обозначение единицы А с /(м Н). Однако обычно это обозначение записывают в виде Ф/м, где Ф -обозначение единицы электрической емкости — фарад. Следовательно,  [c.240]

    Емкость (С) — отношение величины заряда конденсатора к величине напряжения между его электродами. Единица электрической ёмкости — фарада (ф) представляет собой такую ёмкость, напряжение которой повышается на 1 в при сообщении ей заряда в 1 . В практических расчётах пользуются меньшей единицей — микрофарадой, равной 1 мкф =  [c.514]

    Эта единица называется фарада (Ф). Фарада равна электрической емкости уединенного проводника, при которой заряд 1 Кл повышает потенциал проводника на 1 В.  [c.74]

    Изменение числового значения электрической постоянной позволяет при рационализации сохранить неизменным, кроме кулона, следующие важнейшие электрические единицы силы тока — ампер, напряжения — вольт, электрической емкости — фараду, напряженности электрического поля — вольт на метр, а таклмагнитные единицы магнитной индукции — тесла, магнитного потока — вебер,  [c.151]

    Пример 7. Выразить единицу электрической емкости СГС в фарадах. Как известно,  [c.217]

    Емкостью называется свойство проводников накапливать и удерживать электрический заряд. Емкость проводников обозначается буквой С. Единицей измерения емкости принята фарада, обозначаемая буквами Ф или Р мкф и[c.35]

    За единицу емкости в международной системе СИ принимают фараду (Ф) — емкость такого конденсатора, у которого потенциал возрастает на один вольт при сообщении ему заряда в один кулон (Кл). Это очень большая величина, поэтому для практических целей используют более мелкие единицы емкости микрофараду (мкФ), нанофараду (нФ) и пикофараду (пФ)  [c.272]

    Фарада, единица электрической емкости, определена условием, что 1 кулон в 1 фараде дает 1 вольт. Она равна 10 ед. СГСМ.  [c.13]

    В системе МКСА за единицу емкости принята фарада (ф).Она представляет емкость конденсатора, у которого заряд в 1 кулон к) вызывает разность потенциалов на его обкладках, равную 1 вольту (в). В системе СГС за единицу емкости принят сантиметр (см). Более мелкими единицами электрической емкости является микрофарада (мкф) и пикофарада (пф), или, иначе, микромикрофарада мкмкф). Соотнощение между этими единицами следующее  [c.186]

    Большой шаг вперед в области установления общепризнанных единиц был сделан в 1861 г. Британской ассоциацией для содействия развитию наук, создавшей специальный Комитет для разработки вопроса эб эталоне единицы электрического сопротивления. В состав Комитета входили такие видные учены, как У. Томсон (Кельвин), Дж. К- Максвелл и др. Комитет расширил программу своих работ и, не ограничив-иись проблемой единицы и эталона сопротивления, представил в 1670 г. Ассоциации проект, в котором рекомендовалась система электрических Единиц, основанная на абсолютной электромагнитной системе. Комитет предложил на рассмотрение следующие практические единицы сопротивления — омада или- ом , э. д. с. — вольт , электрической емкости— фарада . Единицы тока и количества электричества были производными от предыдущих, и для них особых названий предложено не было.  [c.273]


    Коэфициент пропорциональности С называется емкостью конденсатора и измеряется в фарадах (Р). Фарада соответствует 9-10 см в единицах С05. Емкость в 1 фараду имеет такой конденсатор, который получает заряд в 1 кулон при разности потенциалов (напряжений) в 1 V. На практике большей частью пользуются более мелкой единицей емкости, равной одной миллионной доле фарады и называемой микрофарадой (цр). Еще более мелкой единицей емкости является микромикрофарада ( 1 1.Р) или пикофарада (рР), равная одной мил-  [c.202]

    В нерационализованной системе МКСА jio=10 Гн/м. Единицы индуктивности и емкости — генри и фарад — при рационализации не могут измениться. Поэтому рационализуются сами понятия и во. В рационализованной системе МКСА и Международной системе абсолютная магнитная и абсолютная диэлектрическая проницаемости вакуума, называемые магнитной и электрической постоянными, равны  [c.116]

    Фарада (ф) — единица измерения емкости проводника. Проводник обладает емкостью, равной ф, если при сообщении ему 1 к электричества его потенциал изменился на 1 в. Л икрофарада (мкф)—одна миллионная доля фарады.  [c.141]

    Международные электрические единицы. После изготовления эталонов для абсолютных практических электрических единиц было обнаружено расхождение с теоретически установленными абс. практ. ед. По этой причине в 1893 г. МКЭ взамен абсолютных принял международные электрические единицы. В качестве основных ед. были приняты ом, ампер, вольт. В 1908 г. МКЭ вольт был отнесен к числу производных ед. в СССР М, э. е. были введены постановлением ВСНХ РСФСР от 7 февраля 1919 г. Об электрических единицах», а в 1929 г. были включены в ОСТ 515. Определялись М. э. е. след, образом. Ом — сопротивление ртутного столба (при неизменяющемся электр. токе и при тем-ре тающего льда — О °С) длиной 106,300 см, имеющего одинаковое по всей длине сечение и массу 14,4521 г. Точное значение ед. определялось ртутными образцами ома, изготовленными согласно междунар. постановлениям и спецификациям. Ампер — сила неизменяющегося электр. тока, к-рый при прохождении через водный раствор азотнокислого серебра отлагает 0,00111800 г серебра в секунду. Точная величина ампера опред. по серебряному вольтметру, согласно междунар. постановлениям и спецификациям. Вольт — эпектр. напряжение или электродвижущая сила, к-рые в проводнике, имеющем сопротивление в один ом, производит ток силой в один ампер. Точное значение вольта устанавливалась посредством нормальных элементов, проверяемых с помощью серебряного вольт-метра и ртутных образцов ома. Ватт — мощность неизменяющегося электр. тока силой в один ампер при напряжении в один вольт, Купон или ампер-секунда — количество электричества, протекающего через поперечное сечение проводника в течение одной секунды при токе силой в один ампер. Ватт-секунда или джоуль — работа, совершаемая электр, током в течение одной секунды при мощности тока в один ватт. Фарада — емкость конденсатора, заряженного до напряжения в один вольт зарядом в один кулон. Гянри опред. двояко 1) Г, — индуктивность электр. цепи, в к-рой при равномерном изменении силы тока на один ампер в секунду индуктируется ЭДС в один вольт 2) Г.), скобки и π (число пи), уже поддерживаются на настоящий момент.

  • Из списка выберите единицу измерения переводимой величины, в данном случае «фарад [Ф]».
  • И, наконец, выберите единицу измерения, в которую вы хотите перевести величину, в данном случае «микрофарад [мкФ]».
  • После отображения результата операции и всякий раз, когда это уместно, появляется опция округления результата до определенного количества знаков после запятой.
  • С помощью этого калькулятора можно ввести значение для конвертации вместе с исходной единицей измерения, например, «537 фарад». При этом можно использовать либо полное название единицы измерения, либо ее аббревиатуруНапример, «фарад» или «Ф». После ввода единицы измерения, которую требуется преобразовать, калькулятор определяет ее категорию, в данном случае «Ёмкость». После этого он преобразует введенное значение во все соответствующие единицы измерения, которые ему известны. В списке результатов вы, несомненно, найдете нужное вам преобразованное значение.3″. Объединенные таким образом единицы измерения, естественно, должны соответствовать друг другу и иметь смысл в заданной комбинации.

    Если поставить флажок рядом с опцией «Числа в научной записи», то ответ будет представлен в виде экспоненциальной функции. Например, 4,339 881 565 445 3× 1031 . В этой форме представление числа разделяется на экспоненту, здесь 31, и фактическое число, здесь 4,339 881 565 445 3. В устройствах, которые обладают ограниченными возможностями отображения чисел (например, карманные калькуляторы), также используется способ записи чисел 4,339 881 565 445 3E+31. В частности, он упрощает просмотр очень больших и очень маленьких чисел. Если в этой ячейке не установлен флажок, то результат отображается с использованием обычного способа записи чисел. В приведенном выше примере он будет выглядеть следующим образом: 43 398 815 654 453 000 000 000 000 000 000. Независимо от представления результата, максимальная точность этого калькулятора равна 14 знакам после запятой. Такой точности должно хватить для большинства целей.


    Калькулятор измерений, который, среди прочего, может использоваться для преобразования фарад в микрофарад : 1 фарад [Ф] = 1 000 000 микрофарад [мкФ]

    Сокращённые обозначения эл.величин

    При сборке электронных схем волей неволей приходится пересчитывать величины сопротивлений резисторов, ёмкостей конденсаторов, индуктивность катушек.

    Так, например, возникает необходимость переводить микрофарады в пикофарады, килоомы в омы, миллигенри в микрогенри.

    Как не запутаться в расчётах?

    Если будет допущена ошибка и выбран элемент с неверным номиналом, то собранное устройство будет неправильно работать или иметь другие характеристики.

    Такая ситуация на практике не редкость, так как иногда на корпусах радиоэлементов указывают величину ёмкости в нано фарадах (нФ), а на принципиальной схеме ёмкости конденсаторов, как правило, указаны в микро фарадах (мкФ) и пико фарадах (пФ). Это вводит многих начинающих радиолюбителей в заблуждение и как следствие тормозит сборку электронного устройства.

    Чтобы данной ситуации не происходило нужно научиться простым расчётам.

    Чтобы не запутаться в микрофарадах, нанофарадах, пикофарадах нужно ознакомиться с таблицей размерности. Уверен, она вам ещё не раз пригодиться.

    Данная таблица включает в себя десятичные кратные и дробные (дольные) приставки. Международная система единиц, которая носит сокращённое название СИ , включает шесть кратных (дека, гекто, кило, мега, гига, тера) и восемь дольных приставок (деци, санти, милли, микро, нано, пико, фемто, атто). Многие из этих приставок давно используются в электронике.

    Множитель

    Приставка

    Наименование

    Сокращённое обозначение

    международное

    1000 000 000 000 = 10 12

    Тера

    1000 000 000 = 10 9

    Гига

    1000 000 = 10 6

    Мега

    1000 = 10 3

    кило

    100 = 10 2

    Гекто

    10 = 10 1

    дека

    0,1 = 10 -1

    деци

    0,01 = 10 -2

    санти

    0,001 = 10 -3

    милли

    0,000 001 = 10 -6

    микро

    0,000 000 001 = 10 -9

    нано

    0,000 000 000 001 = 10 -12

    пико

    0,000 000 000 000 001 = 10 -15

    фемто

    0,000 000 000 000 000 001 = 10 -18

    атто

    Как пользоваться таблицей?

    Как видим из таблицы, разница между многими приставками составляет ровно 1000. Так, например, такое правило действует между кратными величинами, начиная с приставки кило- .

    Так, если рядом с обозначением резистора написано 1 Мом (1 Мега ом), то его сопротивление составит – 1 000 000 (1 миллион) Ом. Если же имеется резистор с номинальным сопротивлением 1 кОм (1 кило ом), то в Омах это будет 1000 (1 тысяча) Ом.

    Для дольных или по-другому дробных величин ситуация похожа, только происходит не увеличение численного значения, а его уменьшение.

    Чтобы не запутаться в микрофарадах, нанофарадах, пикофарадах, нужно запомнить одно простое правило. Нужно понимать, что милли, микро, нано и пико – все они отличаются ровно на 1000 . То есть если вам говорят 47 микрофарад, то это значит, что в нанофарадах это будет в 1000 раз больше – 47 000 нанофарад. В пикофарадах это уже будет ещё на 1000 раз больше – 47 000 000 пикофарад. Как видим, разница между 1 микрофарадой и 1 пикофарадой составляет 1 000 000 раз.

    Также на практике иногда требуется знать значение в микрофарадах, а значение ёмкости указано в нанофарадах. Так если ёмкость конденсатора 1 нанофарада, то в микрофарадах это будет 0,001 мкф. Если ёмкость 0,01 мкф., то в пикофарадах это будет 10 000 пФ, а в нанофарадах, соответственно, 10 нФ.

    Приставки, обозначающие размерность величины служат для сокращённой записи. Согласитесь проще написать 1мА , чем 0,001 Ампер или, например, 400 мкГн , чем 0,0004 Генри.

    В показанной ранее таблице также есть сокращённое обозначение приставки. Так, чтобы не писать Мега , пишут только букву М . За приставкой обычно следует сокращённое обозначение электрической величины. Например, слово Ампер не пишут, а указывают только букву А . Также поступают при сокращении записи единицы измерения ёмкости Фарада . В этом случае пишется только буква Ф .

    Наравне с сокращённой записью на русском языке, которая часто используется в старой радиоэлектронной литературе , существует и международная сокращённая запись приставок. Она также указана в таблице.

    Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления Конвертер единиц измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Конвертер угловой скорости и частоты вращения Конвертер ускорения Конвертер углового ускорения Конвертер плотности Конвертер удельного объема Конвертер момента инерции Конвертер момента силы Конвертер вращающего момента Конвертер удельной теплоты сгорания (по массе) Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему) Конвертер разности температур Конвертер коэффициента теплового расширения Конвертер термического сопротивления Конвертер удельной теплопроводности Конвертер удельной теплоёмкости Конвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излучения Конвертер плотности теплового потока Конвертер коэффициента теплоотдачи Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер плотности потока водяного пара Конвертер уровня звука Конвертер чувствительности микрофонов Конвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давления Конвертер яркости Конвертер силы света Конвертер освещённости Конвертер разрешения в компьютерной графике Конвертер частоты и длины волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Конвертер электрического заряда Конвертер линейной плотности заряда Конвертер поверхностной плотности заряда Конвертер объемной плотности заряда Конвертер электрического тока Конвертер линейной плотности тока Конвертер поверхностной плотности тока Конвертер напряжённости электрического поля Конвертер электростатического потенциала и напряжения Конвертер электрического сопротивления Конвертер удельного электрического сопротивления Конвертер электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости Электрическая емкость Конвертер индуктивности Конвертер Американского калибра проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Конвертер магнитодвижущей силы Конвертер напряженности магнитного поля Конвертер магнитного потока Конвертер магнитной индукции Радиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада Радиация. Конвертер экспозиционной дозы Радиация. Конвертер поглощённой дозы Конвертер десятичных приставок Передача данных Конвертер единиц типографики и обработки изображений Конвертер единиц измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

    1 фарад [Ф] = 1000000 микрофарад [мкФ]

    Исходная величина

    Преобразованная величина

    фарад эксафарад петафарад терафарад гигафарад мегафарад килофарад гектофарад декафарад децифарад сантифарад миллифарад микрофарад нанофарад пикофарад фемтофарад аттофарад кулон на вольт абфарад единица емкости СГСМ статфарад единица емкости СГСЭ

    Общие сведения

    Электрическая емкость — это величина, характеризующая способность проводника накапливать заряд, равная отношению электрического заряда к разности потенциалов между проводниками:

    C = Q/∆φ

    Здесь Q — электрический заряд, измеряется в кулонах (Кл), — разность потенциалов, измеряется в вольтах (В).

    В системе СИ электроемкость измеряется в фарадах (Ф). Данная единица измерения названа в честь английского физика Майкла Фарадея.

    Фарад является очень большой емкостью для изолированного проводника. Так, металлический уединенный шар радиусом в 13 радиусов Солнца имел бы емкость равную 1 фарад. А емкость металлического шара размером с Землю была бы примерно 710 микрофарад (мкФ).

    Так как 1 фарад — очень большая емкость, поэтому используются меньшие значения, такие как: микрофарад (мкФ), равный одной миллионной фарада; нанофарад (нФ), равный одной миллиардной; пикофарад (пФ), равный одной триллионной фарада.

    В системе СГСЭ основной единицей емкости является сантиметр (см). 1 сантиметр емкости — это электрическая емкость шара с радиусом 1 сантиметр, помещенного в вакуум. СГСЭ — это расширенная система СГС для электродинамики, то есть, система единиц в которой сантиметр, грам, и секунда приняты за базовые единицы для вычисления длины, массы и времени соответственно. В расширенных СГС, включая СГСЭ, некоторые физические константы приняты за единицу, чтобы упростить формулы и облегчить вычисления.

    Использование емкости

    Конденсаторы — устройства для накопления заряда в электронном оборудовании

    Понятие электрической емкости относится не только к проводнику, но и к конденсатору. Конденсатор — система двух проводников, разделенных диэлектриком или вакуумом. В простейшем варианте конструкция конденсатора состоит из двух электродов в виде пластин (обкладок). Конденсатор (от лат. condensare — «уплотнять», «сгущать») — двухэлектродный прибор для накопления заряда и энергии электромагнитного поля, в простейшем случае представляет собой два проводника, разделённые каким-либо изолятором. Например, иногда радиолюбители при отсутствии готовых деталей изготавливают подстроечные конденсаторы для своих схем из отрезков проводов разного диаметра, изолированных лаковым покрытием, при этом более тонкий провод наматывается на более толстый. Регулируя число витков, радиолюбители точно настраивают контура аппаратуры на нужную частоту. Примеры изображения конденсаторов на электрических схемах приведены на рисунке.

    Историческая справка

    Еще 275 лет назад были известны принципы создания конденсаторов. Так, в 1745 г. в Лейдене немецкий физик Эвальд Юрген фон Клейст и нидерландский физик Питер ван Мушенбрук создали первый конденсатор — «лейденскую банку» — в ней диэлектриком были стенки стеклянной банки, а обкладками служили вода в сосуде и ладонь экспериментатора, державшая сосуд. Такая «банка» позволяла накапливать заряд порядка микрокулона (мкКл). После того, как ее изобрели, с ней часто проводили эксперименты и публичные представления. Для этого банку сначала заряжали статическим электричеством, натирая ее. После этого один из участников прикасался к банке рукой, и получал небольшой удар током. Известно, что 700 парижских монахов, взявшись за руки, провели лейденский эксперимент. В тот момент, когда первый монах прикоснулся к головке банки, все 700 монахов, сведенные одной судорогой, с ужасом вскрикнули.

    В Россию «лейденская банка» пришла благодаря русскому царю Петру I, который познакомился с Мушенбруком во время путешествий по Европе, и подробнее узнал об экспериментах с «лейденской банкой». Петр I учредил в России Академию наук, и заказал Мушенбруку разнообразные приборы для Академии наук.

    В дальнейшем конденсаторы усовершенствовались и становились меньше, а их емкость — больше. Конденсаторы широко применяются в электронике. Например, конденсатор и катушка индуктивности образуют колебательный контур, который может быть использован для настройки приемника на нужную частоту.

    Существует несколько типов конденсаторов, отличающихся постоянной или переменной емкостью и материалом диэлектрика.

    Примеры конденсаторов

    Промышленность выпускает большое количество типов конденсаторов различного назначения, но главными их характеристиками являются ёмкость и рабочее напряжение.

    Типичные значение ёмкости конденсаторов изменяются от единиц пикофарад до сотен микрофарад, исключение составляют ионисторы, которые имеют несколько иной характер формирования ёмкости – за счёт двойного слоя у электродов – в этом они подобны электрохимическим аккумуляторам. Суперконденсаторы на основе нанотрубок имеют чрезвычайно развитую поверхность электродов. У этих типов конденсаторов типичные значения ёмкости составляют десятки фарад, и в некоторых случаях они способны заменить в качестве источников тока традиционные электрохимические аккумуляторы.

    Вторым по важности параметром конденсаторов является его рабочее напряжение . Превышение этого параметра может привести к выходу конденсатора из строя, поэтому при построении реальных схем принято применять конденсаторы с удвоенным значением рабочего напряжения.

    Для увеличения значений ёмкости или рабочего напряжения используют приём объединения конденсаторов в батареи. При последовательном соединении двух однотипных конденсаторов рабочее напряжение удваивается, а суммарная ёмкость уменьшается в два раза. При параллельном соединении двух однотипных конденсаторов рабочее напряжение остаётся прежним, а суммарная ёмкость увеличивается в два раза.

    Третьим по важности параметром конденсаторов является температурный коэффициент изменения ёмкости (ТКЕ) . Он даёт представление об изменении ёмкости в условиях изменения температур.

    В зависимости от назначения использования, конденсаторы подразделяются на конденсаторы общего назначения, требования к параметрам которых некритичны, и на конденсаторы специального назначения (высоковольтные, прецизионные и с различными ТКЕ).

    Маркировка конденсаторов

    Подобно резисторам, в зависимости от габаритов изделия, может применяться полная маркировка с указанием номинальной ёмкости, класса отклонения от номинала и рабочего напряжения. Для малогабаритных исполнений конденсаторов применяют кодовую маркировку из трёх или четырёх цифр, смешанную цифро-буквенную маркировку и цветовую маркировку.

    Соответствующие таблицы пересчёта маркировок по номиналу, рабочему напряжению и ТКЕ можно найти в Интернете, но самым действенным и практичным методом проверки номинала и исправности элемента реальной схемы остаётся непосредственное измерение параметров выпаянного конденсатора с помощью мультиметра.

    Предупреждение: поскольку конденсаторы могут накапливать большой заряд при весьма высоком напряжении, во избежание поражения электрическим током необходимо перед измерением параметров конденсатора разряжать его, закоротив его выводы проводом с высоким сопротивлением внешней изоляции. Лучше всего для этого подходят штатные провода измерительного прибора.

    Оксидные конденсаторы: данный тип конденсатора обладает большой удельной емкостью, то есть, емкостью на единицу веса конденсатора. Одна обкладка таких конденсаторов представляет собой обычно алюминиевую ленту, покрытую слоем оксида алюминия. Второй обкладкой служит электролит. Так как оксидные конденсаторы имеют полярность, то принципиально важно включать такой конденсатор в схему строго в соответствии с полярностью напряжения.

    Твердотельные конденсаторы: в них вместо традиционного электролита в качестве обкладки используется органический полимер, проводящий ток, или полупроводник.

    Переменные конденсаторы: емкость может меняться механическим способом, электрическим напряжением или с помощью температуры.

    Пленочные конденсаторы: диапазон емкости данного типа конденсаторов составляет примерно от 5 пФ до 100 мкФ.

    Имеются и другие типы конденсаторов.

    Ионисторы

    В наши дни популярность набирают ионисторы. Ионистор (суперконденсатор) — это гибрид конденсатора и химического источника тока, заряд которого накапливается на границе раздела двух сред — электрода и электролита. Начало созданию ионисторов было положено в 1957 году, когда был запатентован конденсатор с двойным электрическим слоем на пористых угольных электродах. Двойной слой, а также пористый материал помогли увеличить емкость такого конденсатора за счет увеличения площади поверхности. В дальнейшем эта технология дополнялась и улучшалась. На рынок ионисторы вышли в начале восьмидесятых годов прошлого века.

    С появлением ионисторов появилась возможность использовать их в электрических цепях в качестве источников напряжения. Такие суперконденсаторы имеют долгий срок службы, малый вес, высокие скорости зарядки-разрядки. В перспективе данный вид конденсаторов может заменить обычные аккумуляторы. Основными недостатками ионисторов является меньшая, чем у электрохимических аккумуляторов удельная энергия (энергия на единицу веса), низкое рабочее напряжение и значительный саморазряд.

    Ионисторы применяются в автомобилях Формулы-1. В системах рекуперации энергии, при торможении вырабатывается электроэнергия, которая накапливается в маховике, аккумуляторах или ионисторах для дальнейшего использования.Электромобиль А2В Университета Торонто. Под капотом

    Электрические автомобили в настоящем времени выпускают многие компании, например: General Motors, Nissan, Tesla Motors, Toronto Electric. Университет Торонто совместно с компанией Toronto Electric разработали полностью канадский электромобиль A2B. В нем используются ионисторы вместе с химическими источниками питания, так называемое гибридное электрическое хранение энергии. Двигатели данного автомобиля питаются от аккумуляторов весом 380 килограмм. Также для подзарядки используются солнечные батареи, установленные на крыше электромобиля.

    Емкостные сенсорные экраны

    В современных устройствах все чаще применяются сенсорные экраны, которые позволяют управлять устройствами путем прикосновения к панелям с индикаторами или экранам. Сенсорные экраны бывают разных типов: резистивные, емкостные и другие. Они могут реагировать на одно или несколько одновременных касаний. Принцип работы емкостных экранов основывается на том, что предмет большой емкости проводит переменный ток. В данном случае этим предметом является тело человека.

    Поверхностно-емкостные экраны

    Таким образом, поверхностно-емкостный сенсорный экран представляет собой стеклянную панель, покрытую прозрачным резистивным материалом. В качестве резистивного материала обычно применяется имеющий высокую прозрачность и малое поверхностное сопротивление сплав оксида индия и оксида олова. Электроды, подающие на проводящий слой небольшое переменное напряжение, располагаются по углам экрана. При касании к такому экрану пальцем появляется утечка тока, которая регистрируется в четырех углах датчиками и передается в контроллер, который определяет координаты точки касания.

    Преимущество таких экранов заключается в долговечности (около 6,5 лет нажатий с промежутком в одну секунду или порядка 200 млн. нажатий). Они обладают высокой прозрачностью (примерно 90%). Благодаря этим преимуществам, емкостные экраны уже с 2009 года активно начали вытеснять резистивные экраны.

    Недостаток емкостных экранов заключается в том, что они плохо работают при отрицательных температурах, есть трудности с использованием таких экранов в перчатках. Если проводящее покрытие расположено на внешней поверхности, то экран является достаточно уязвимым, поэтому емкостные экраны применяются лишь в тех устройствах, которые защищены от непогоды.

    Проекционно-емкостные экраны

    Помимо поверхностно-емкостных экранов, существуют проекционно-емкостные экраны. Их отличие заключается в том, что на внутренней стороне экрана нанесена сетка электродов. Электрод, к которому прикасаются, вместе с телом человека образует конденсатор. Благодаря сетке, можно получить точные координаты касания. Проекционно-емкостный экран реагирует на касания в тонких перчатках.

    Проекционно-емкостные экраны также обладают высокой прозрачностью (около 90%). Они долговечны и достаточно прочные, поэтому их широко применяют не только в персональной электронике, но и в автоматах, в том числе установленных на улице.

    Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

    Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления Конвертер единиц измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Конвертер угловой скорости и частоты вращения Конвертер ускорения Конвертер углового ускорения Конвертер плотности Конвертер удельного объема Конвертер момента инерции Конвертер момента силы Конвертер вращающего момента Конвертер удельной теплоты сгорания (по массе) Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему) Конвертер разности температур Конвертер коэффициента теплового расширения Конвертер термического сопротивления Конвертер удельной теплопроводности Конвертер удельной теплоёмкости Конвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излучения Конвертер плотности теплового потока Конвертер коэффициента теплоотдачи Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер плотности потока водяного пара Конвертер уровня звука Конвертер чувствительности микрофонов Конвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давления Конвертер яркости Конвертер силы света Конвертер освещённости Конвертер разрешения в компьютерной графике Конвертер частоты и длины волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Конвертер электрического заряда Конвертер линейной плотности заряда Конвертер поверхностной плотности заряда Конвертер объемной плотности заряда Конвертер электрического тока Конвертер линейной плотности тока Конвертер поверхностной плотности тока Конвертер напряжённости электрического поля Конвертер электростатического потенциала и напряжения Конвертер электрического сопротивления Конвертер удельного электрического сопротивления Конвертер электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости Электрическая емкость Конвертер индуктивности Конвертер Американского калибра проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Конвертер магнитодвижущей силы Конвертер напряженности магнитного поля Конвертер магнитного потока Конвертер магнитной индукции Радиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада Радиация. Конвертер экспозиционной дозы Радиация. Конвертер поглощённой дозы Конвертер десятичных приставок Передача данных Конвертер единиц типографики и обработки изображений Конвертер единиц измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

    1 фарад [Ф] = 1000000 микрофарад [мкФ]

    Исходная величина

    Преобразованная величина

    фарад эксафарад петафарад терафарад гигафарад мегафарад килофарад гектофарад декафарад децифарад сантифарад миллифарад микрофарад нанофарад пикофарад фемтофарад аттофарад кулон на вольт абфарад единица емкости СГСМ статфарад единица емкости СГСЭ

    Линейная плотность заряда

    Общие сведения

    Электрическая емкость — это величина, характеризующая способность проводника накапливать заряд, равная отношению электрического заряда к разности потенциалов между проводниками:

    C = Q/∆φ

    Здесь Q — электрический заряд, измеряется в кулонах (Кл), — разность потенциалов, измеряется в вольтах (В).

    В системе СИ электроемкость измеряется в фарадах (Ф). Данная единица измерения названа в честь английского физика Майкла Фарадея.

    Фарад является очень большой емкостью для изолированного проводника. Так, металлический уединенный шар радиусом в 13 радиусов Солнца имел бы емкость равную 1 фарад. А емкость металлического шара размером с Землю была бы примерно 710 микрофарад (мкФ).

    Так как 1 фарад — очень большая емкость, поэтому используются меньшие значения, такие как: микрофарад (мкФ), равный одной миллионной фарада; нанофарад (нФ), равный одной миллиардной; пикофарад (пФ), равный одной триллионной фарада.

    В системе СГСЭ основной единицей емкости является сантиметр (см). 1 сантиметр емкости — это электрическая емкость шара с радиусом 1 сантиметр, помещенного в вакуум. СГСЭ — это расширенная система СГС для электродинамики, то есть, система единиц в которой сантиметр, грам, и секунда приняты за базовые единицы для вычисления длины, массы и времени соответственно. В расширенных СГС, включая СГСЭ, некоторые физические константы приняты за единицу, чтобы упростить формулы и облегчить вычисления.

    Использование емкости

    Конденсаторы — устройства для накопления заряда в электронном оборудовании

    Понятие электрической емкости относится не только к проводнику, но и к конденсатору. Конденсатор — система двух проводников, разделенных диэлектриком или вакуумом. В простейшем варианте конструкция конденсатора состоит из двух электродов в виде пластин (обкладок). Конденсатор (от лат. condensare — «уплотнять», «сгущать») — двухэлектродный прибор для накопления заряда и энергии электромагнитного поля, в простейшем случае представляет собой два проводника, разделённые каким-либо изолятором. Например, иногда радиолюбители при отсутствии готовых деталей изготавливают подстроечные конденсаторы для своих схем из отрезков проводов разного диаметра, изолированных лаковым покрытием, при этом более тонкий провод наматывается на более толстый. Регулируя число витков, радиолюбители точно настраивают контура аппаратуры на нужную частоту. Примеры изображения конденсаторов на электрических схемах приведены на рисунке.

    Историческая справка

    Еще 275 лет назад были известны принципы создания конденсаторов. Так, в 1745 г. в Лейдене немецкий физик Эвальд Юрген фон Клейст и нидерландский физик Питер ван Мушенбрук создали первый конденсатор — «лейденскую банку» — в ней диэлектриком были стенки стеклянной банки, а обкладками служили вода в сосуде и ладонь экспериментатора, державшая сосуд. Такая «банка» позволяла накапливать заряд порядка микрокулона (мкКл). После того, как ее изобрели, с ней часто проводили эксперименты и публичные представления. Для этого банку сначала заряжали статическим электричеством, натирая ее. После этого один из участников прикасался к банке рукой, и получал небольшой удар током. Известно, что 700 парижских монахов, взявшись за руки, провели лейденский эксперимент. В тот момент, когда первый монах прикоснулся к головке банки, все 700 монахов, сведенные одной судорогой, с ужасом вскрикнули.

    В Россию «лейденская банка» пришла благодаря русскому царю Петру I, который познакомился с Мушенбруком во время путешествий по Европе, и подробнее узнал об экспериментах с «лейденской банкой». Петр I учредил в России Академию наук, и заказал Мушенбруку разнообразные приборы для Академии наук.

    В дальнейшем конденсаторы усовершенствовались и становились меньше, а их емкость — больше. Конденсаторы широко применяются в электронике. Например, конденсатор и катушка индуктивности образуют колебательный контур, который может быть использован для настройки приемника на нужную частоту.

    Существует несколько типов конденсаторов, отличающихся постоянной или переменной емкостью и материалом диэлектрика.

    Примеры конденсаторов

    Промышленность выпускает большое количество типов конденсаторов различного назначения, но главными их характеристиками являются ёмкость и рабочее напряжение.

    Типичные значение ёмкости конденсаторов изменяются от единиц пикофарад до сотен микрофарад, исключение составляют ионисторы, которые имеют несколько иной характер формирования ёмкости – за счёт двойного слоя у электродов – в этом они подобны электрохимическим аккумуляторам. Суперконденсаторы на основе нанотрубок имеют чрезвычайно развитую поверхность электродов. У этих типов конденсаторов типичные значения ёмкости составляют десятки фарад, и в некоторых случаях они способны заменить в качестве источников тока традиционные электрохимические аккумуляторы.

    Вторым по важности параметром конденсаторов является его рабочее напряжение . Превышение этого параметра может привести к выходу конденсатора из строя, поэтому при построении реальных схем принято применять конденсаторы с удвоенным значением рабочего напряжения.

    Для увеличения значений ёмкости или рабочего напряжения используют приём объединения конденсаторов в батареи. При последовательном соединении двух однотипных конденсаторов рабочее напряжение удваивается, а суммарная ёмкость уменьшается в два раза. При параллельном соединении двух однотипных конденсаторов рабочее напряжение остаётся прежним, а суммарная ёмкость увеличивается в два раза.

    Третьим по важности параметром конденсаторов является температурный коэффициент изменения ёмкости (ТКЕ) . Он даёт представление об изменении ёмкости в условиях изменения температур.

    В зависимости от назначения использования, конденсаторы подразделяются на конденсаторы общего назначения, требования к параметрам которых некритичны, и на конденсаторы специального назначения (высоковольтные, прецизионные и с различными ТКЕ).

    Маркировка конденсаторов

    Подобно резисторам, в зависимости от габаритов изделия, может применяться полная маркировка с указанием номинальной ёмкости, класса отклонения от номинала и рабочего напряжения. Для малогабаритных исполнений конденсаторов применяют кодовую маркировку из трёх или четырёх цифр, смешанную цифро-буквенную маркировку и цветовую маркировку.

    Соответствующие таблицы пересчёта маркировок по номиналу, рабочему напряжению и ТКЕ можно найти в Интернете, но самым действенным и практичным методом проверки номинала и исправности элемента реальной схемы остаётся непосредственное измерение параметров выпаянного конденсатора с помощью мультиметра.

    Предупреждение: поскольку конденсаторы могут накапливать большой заряд при весьма высоком напряжении, во избежание поражения электрическим током необходимо перед измерением параметров конденсатора разряжать его, закоротив его выводы проводом с высоким сопротивлением внешней изоляции. Лучше всего для этого подходят штатные провода измерительного прибора.

    Оксидные конденсаторы: данный тип конденсатора обладает большой удельной емкостью, то есть, емкостью на единицу веса конденсатора. Одна обкладка таких конденсаторов представляет собой обычно алюминиевую ленту, покрытую слоем оксида алюминия. Второй обкладкой служит электролит. Так как оксидные конденсаторы имеют полярность, то принципиально важно включать такой конденсатор в схему строго в соответствии с полярностью напряжения.

    Твердотельные конденсаторы: в них вместо традиционного электролита в качестве обкладки используется органический полимер, проводящий ток, или полупроводник.

    Переменные конденсаторы: емкость может меняться механическим способом, электрическим напряжением или с помощью температуры.

    Пленочные конденсаторы: диапазон емкости данного типа конденсаторов составляет примерно от 5 пФ до 100 мкФ.

    Имеются и другие типы конденсаторов.

    Ионисторы

    В наши дни популярность набирают ионисторы. Ионистор (суперконденсатор) — это гибрид конденсатора и химического источника тока, заряд которого накапливается на границе раздела двух сред — электрода и электролита. Начало созданию ионисторов было положено в 1957 году, когда был запатентован конденсатор с двойным электрическим слоем на пористых угольных электродах. Двойной слой, а также пористый материал помогли увеличить емкость такого конденсатора за счет увеличения площади поверхности. В дальнейшем эта технология дополнялась и улучшалась. На рынок ионисторы вышли в начале восьмидесятых годов прошлого века.

    С появлением ионисторов появилась возможность использовать их в электрических цепях в качестве источников напряжения. Такие суперконденсаторы имеют долгий срок службы, малый вес, высокие скорости зарядки-разрядки. В перспективе данный вид конденсаторов может заменить обычные аккумуляторы. Основными недостатками ионисторов является меньшая, чем у электрохимических аккумуляторов удельная энергия (энергия на единицу веса), низкое рабочее напряжение и значительный саморазряд.

    Ионисторы применяются в автомобилях Формулы-1. В системах рекуперации энергии, при торможении вырабатывается электроэнергия, которая накапливается в маховике, аккумуляторах или ионисторах для дальнейшего использования.Электромобиль А2В Университета Торонто. Под капотом

    Электрические автомобили в настоящем времени выпускают многие компании, например: General Motors, Nissan, Tesla Motors, Toronto Electric. Университет Торонто совместно с компанией Toronto Electric разработали полностью канадский электромобиль A2B. В нем используются ионисторы вместе с химическими источниками питания, так называемое гибридное электрическое хранение энергии. Двигатели данного автомобиля питаются от аккумуляторов весом 380 килограмм. Также для подзарядки используются солнечные батареи, установленные на крыше электромобиля.

    Емкостные сенсорные экраны

    В современных устройствах все чаще применяются сенсорные экраны, которые позволяют управлять устройствами путем прикосновения к панелям с индикаторами или экранам. Сенсорные экраны бывают разных типов: резистивные, емкостные и другие. Они могут реагировать на одно или несколько одновременных касаний. Принцип работы емкостных экранов основывается на том, что предмет большой емкости проводит переменный ток. В данном случае этим предметом является тело человека.

    Поверхностно-емкостные экраны

    Таким образом, поверхностно-емкостный сенсорный экран представляет собой стеклянную панель, покрытую прозрачным резистивным материалом. В качестве резистивного материала обычно применяется имеющий высокую прозрачность и малое поверхностное сопротивление сплав оксида индия и оксида олова. Электроды, подающие на проводящий слой небольшое переменное напряжение, располагаются по углам экрана. При касании к такому экрану пальцем появляется утечка тока, которая регистрируется в четырех углах датчиками и передается в контроллер, который определяет координаты точки касания.

    Преимущество таких экранов заключается в долговечности (около 6,5 лет нажатий с промежутком в одну секунду или порядка 200 млн. нажатий). Они обладают высокой прозрачностью (примерно 90%). Благодаря этим преимуществам, емкостные экраны уже с 2009 года активно начали вытеснять резистивные экраны.

    Недостаток емкостных экранов заключается в том, что они плохо работают при отрицательных температурах, есть трудности с использованием таких экранов в перчатках. Если проводящее покрытие расположено на внешней поверхности, то экран является достаточно уязвимым, поэтому емкостные экраны применяются лишь в тех устройствах, которые защищены от непогоды.

    Проекционно-емкостные экраны

    Помимо поверхностно-емкостных экранов, существуют проекционно-емкостные экраны. Их отличие заключается в том, что на внутренней стороне экрана нанесена сетка электродов. Электрод, к которому прикасаются, вместе с телом человека образует конденсатор. Благодаря сетке, можно получить точные координаты касания. Проекционно-емкостный экран реагирует на касания в тонких перчатках.

    Проекционно-емкостные экраны также обладают высокой прозрачностью (около 90%). Они долговечны и достаточно прочные, поэтому их широко применяют не только в персональной электронике, но и в автоматах, в том числе установленных на улице.

    Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

    При сборке самодельных электронных схем поневоле сталкиваешься с подбором необходимых конденсаторов.

    Притом, для сборки устройства можно использовать конденсаторы уже бывшие в употреблении и поработавшие какое-то время в радиоэлектронной аппаратуре.

    Естественно, перед вторичным использованием необходимо проверить конденсаторы , особенно электролитические , которые сильнее подвержены старению.

    При подборе конденсаторов постоянной ёмкости необходимо разбираться в маркировке этих радиоэлементов, иначе при ошибке собранное устройство либо откажется работать правильно, либо вообще не заработает. Встаёт вопрос, как прочитать маркировку конденсатора?

    У конденсатора существует несколько важных параметров, которые стоит учитывать при их использовании.

      Первое, это номинальная ёмкость конденсатора . Измеряется в долях Фарады.

      Второе – допуск. Или по-другому допустимое отклонение номинальной ёмкости от указанной. Этот параметр редко учитывается, так как в бытовой радиоаппаратуре используются радиоэлементы с допуском до ±20%, а иногда и более. Всё зависит от назначения устройства и особенностей конкретного прибора. На принципиальных схемах этот параметр, как правило, не указывается.

      Третье, что указывается в маркировке, это допустимое рабочее напряжение . Это очень важный параметр, на него следует обращать внимание, если конденсатор будет эксплуатироваться в высоковольтных цепях.

    Итак, разберёмся в том, как маркируют конденсаторы.

    Одни из самых ходовых конденсаторов, которые можно использовать – это конденсаторы постоянной ёмкости K73 – 17, К73 – 44, К78 – 2, керамические КМ-5, КМ-6 и им подобные. Также в радиоэлектронной аппаратуре импортного производства используются аналоги этих конденсаторов. Их маркировка отличается от отечественной.

    Конденсаторы отечественного производства К73-17 представляют собой плёночные полиэтилентерефталатные защищённые конденсаторы. На корпусе данных конденсаторов маркировка наноситься буквенно-числовым индексом, например 100nJ, 330nK, 220nM, 39nJ, 2n2M.


    Конденсаторы серии К73 и их маркировка

    Правила маркировки.

    Ёмкости от 100 пФ и до 0,1 мкФ маркируют в нанофарадах, указывая букву H или n .

    Обозначение 100n – это значение номинальной ёмкости. Для 100n – 100 нанофарад (нФ) — 0,1 микрофарад (мкФ). Таким образом, конденсатор с индексом 100n имеет ёмкость 0,1мкФ. Для других обозначений аналогично. К примеру:
    330n – 0,33 мкФ, 10n – 0,01 мкФ. Для 2n2 – 0,0022 мкФ или 2200 пикофарад (2200 пФ).

    Можно встретить маркировку вида 47H C. Данная запись соответствует 47n K и составляет 47 нанофарад или 0,047 мкФ. Аналогично 22НС – 0,022 мкФ.

    Для того чтобы легко определить ёмкость, необходимо знать обозначения основных дольных единиц – милли, микро, нано, пико и их числовые значения. Подробнее об этом читайте .

    Также в маркировке конденсаторов К73 встречаются такие обозначения, как M47C, M10C.
    Здесь, буква М условно означает микрофарад. Значение 47 стоит после М, т.е номинальная ёмкость является дольной частью микрофарады, т.е 0,47 мкФ. Для M10C — 0,1 мкФ. Получается, что конденсаторы с маркировкой M10С и 100nJ обладают одинаковой ёмкостью. Различия лишь в записи.

    Таким образом, ёмкость от 0,1 мкФ и выше указывается с буквой M , m вместо десятичной запятой, незначащий ноль опускается.

    Номинальную ёмкость отечественных конденсаторов до 100 пФ обозначают в пикофарадах, ставя букву П или p после числа. Если ёмкость менее 10 пФ, то ставиться буква R и две цифры. Например, 1R5 = 1,5 пФ.

    На керамических конденсаторах (типа КМ5, КМ6), которые имеют малые размеры, обычно указывается только числовой код. Вот, взгляните на фото.


    Керамические конденсаторы с нанесённой маркировкой ёмкости числовым кодом

    Например, числовая маркировка 224 соответствует значению 220000 пикофарад, или 220 нанофарад и 0,22 мкФ. В данном случае 22 это числовое значение величины номинала. Цифра 4 указывает на количество нулей. Получившееся число является значением ёмкости в пикофарадах . Запись 221 означает 220 пФ, а запись 220 – 22 пФ. Если же в маркировке используется код из четырёх цифр, то первые три цифры – числовое значение величины номинала, а последняя, четвёртая – количество нулей. Так при 4722, ёмкость равна 47200 пФ – 47,2 нФ. Думаю, с этим разобрались.

    Допускаемое отклонение ёмкости маркируется либо числом в процентах (±5%, 10%, 20%), либо латинской буквой. Иногда можно встретить старое обозначение допуска, закодированного русской буквой. Допустимое отклонение ёмкости аналогично допуску по величине сопротивления у резисторов .

    Буквенный код отклонения ёмкости (допуск).

    Так, если конденсатор со следующей маркировкой – M47C, то его ёмкость равна 0,047 мкФ, а допуск составляет ±10% (по старой маркировке русской буквой). Встретить конденсатор с допуском ±0,25% (по маркировке латинской буквой) в бытовой аппаратуре довольно сложно, поэтому и выбрано значение с большей погрешностью. В основном в бытовой аппаратуре широко применяются конденсаторы с допуском H , M , J , K . Буква, обозначающая допуск указывается после значения номинальной ёмкости, вот так 22nK , 220nM , 470nJ .

    Таблица для расшифровки условного буквенного кода допустимого отклонения ёмкости.

    Д опуск в % Б уквенное обозначение
    лат. рус.
    ± 0,05p A
    ± 0,1p B Ж
    ± 0,25p C У
    ± 0,5p D Д
    ± 1,0 F Р
    ± 2,0 G Л
    ± 2,5 H
    ± 5,0 J И
    ± 10 K С
    ± 15 L
    ± 20 M В
    ± 30 N Ф
    -0…+100 P
    -10…+30 Q
    ± 22 S
    -0…+50 T
    -0…+75 U Э
    -10…+100 W Ю
    -20…+5 Y Б
    -20…+80 Z А

    Маркировка конденсаторов по рабочему напряжению.

    Немаловажным параметром конденсатора также является допустимое рабочее напряжение. Его стоит учитывать при сборке самодельной электроники и ремонте бытовой радиоаппаратуры. Так, например, при ремонте компактных люминесцентных ламп необходимо подбирать конденсатор на соответствующее напряжение при замене вышедших из строя. Не лишним будет брать конденсатор с запасом по рабочему напряжению.

    Обычно, значение допустимого рабочего напряжения указывается после номинальной ёмкости и допуска. Обозначается в вольтах с буквы В (старая маркировка), и V (новая). Например, так: 250В, 400В, 1600V, 200V. В некоторых случаях, буква V опускается.

    Иногда применяется кодирование латинской буквой. Для расшифровки следует пользоваться таблицей буквенного кодирования рабочего напряжения.

    Н оминальное рабочее напряжение , B Б уквенный код
    1,0 I
    1,6 R
    2,5 M
    3,2 A
    4,0 C
    6,3 B
    10 D
    16 E
    20 F
    25 G
    32 H
    40 S
    50 J
    63 K
    80 L
    100 N
    125 P
    160 Q
    200 Z
    250 W
    315 X
    350 T
    400 Y
    450 U
    500 V

    Таким образом, мы узнали, как определить ёмкость конденсатора по маркировке, а также по ходу дела познакомились с его основными параметрами.

    Маркировка импортных конденсаторов отличается, но во многом соответствует изложенной.

    Что такое емкость? | Fluke

    Емкость — это способность компонента или схемы собирать и накапливать энергию в виде электрического заряда.

    Конденсаторы — это устройства накопления энергии, доступные во многих размерах и формах. Они состоят из двух пластин из проводящего материала (обычно тонкого металла), зажатых между изолятором из керамики, пленки, стекла или других материалов, даже воздуха.

    Изолятор, также известный как диэлектрик , увеличивает зарядную емкость конденсатора.Конденсаторы иногда называют конденсаторами в автомобильной, морской и авиационной промышленности.

    Внутренние пластины подключены к двум внешним клеммам, которые иногда бывают длинными и тонкими и могут напоминать крошечные металлические антенны или ножки. Эти клеммы можно включить в цепь.

    Конденсаторы и батареи накапливают энергию. В то время как батареи выделяют энергию постепенно, конденсаторы разряжают ее быстро.

    Как работает конденсатор?

    Конденсатор собирает энергию (напряжение), когда ток течет по электрической цепи.Обе пластины содержат одинаковые заряды, и когда положительная пластина накапливает заряд, одинаковый заряд стекает с отрицательной пластины.

    Когда цепь отключена, конденсатор сохраняет собранную энергию, хотя обычно происходит небольшая утечка.

    Различные конденсаторы (показаны цветом) на печатной плате.

    Емкость выражается как отношение электрического заряда на каждом проводе к разности потенциалов (т. Е. Напряжению) между ними.

    Емкость конденсатора измеряется в фарадах. (Ф) — единицах, названных в честь английского физика Майкла Фарадея (1791–1867).

    Фарад — это большая емкость. Большинство бытовых электрических устройств содержат конденсаторы, которые производят только доли фарада, часто тысячные доли фарада (или микрофарады, мкФ), или даже пикофарады (триллионные доли, пФ).

    Суперконденсаторы, тем временем, могут хранить очень большие электрические заряды в тысячи фарад.

    Как увеличить емкость

    Емкость можно увеличить, если:

    • Пластины конденсатора (проводники) расположены ближе друг к другу.
    • Пластины большего размера обеспечивают большую площадь поверхности.
    • Диэлектрик — лучший изолятор для данной области применения.
    Конденсаторы бывают разных форм.

    В электрических цепях конденсаторы часто используются для блокировки постоянного тока (dc), позволяя протекать переменному току (ac).

    Некоторые цифровые мультиметры предлагают функцию измерения емкости, поэтому технические специалисты могут:

    • Определить неизвестный или немаркированный конденсатор.
    • Обнаружение обрыва или короткого замыкания конденсаторов.
    • Измерьте конденсаторы напрямую и отобразите их значение.

    Ссылка: Принципы цифрового мультиметра Глена А. Мазура, American Technical Publishers.

    Фарад — обзор | Темы ScienceDirect

    Фарад

    Величина емкости в цепи описывается емкостной единицей фарад , названной в честь Майкла Фарадея. Фарадею, британскому физику, жившему в 19 веке, приписывают разработку метода измерения емкости.Фарадей заявил, что конденсатор имеет значение один фарад емкости, если один вольт разности потенциалов, приложенный к его пластинам, перемещает один кулон электронов с одной пластины на другую. Это проиллюстрировано графически на Рис. 6.10 и выражается в уравнении:

    Рис. 6.10. Коэффициенты схемы для измерения емкости в одну фараду

    Где

    Q = переносимый заряд в кулонах. (Один кулон = 6,25 × 10 18 электронов)

    C = значение емкости конденсатора в фарадах

    E = напряжение, приложенное к пластинам конденсатора в вольтах

    Переставив члены, это уравнение также можно записать в форме.

    (6–1b) Q = C × E

    В качестве примера его применения, если у вас есть конденсатор 20 мкФ, который заряжается до 12 В с помощью батареи, как показано на Рис. 6.11 , количество электронов Передаваемая с положительной пластины на отрицательную обкладку конденсатора указанная в кулонах заряда рассчитывается следующим образом.

    Рисунок 6.11. Перенос заряда при зарядке конденсатора 20 мкФ на 12 В

    Q = C × EQ = (20 мкФ) × (12 В) Q = (20 × 10−6F) × (12 В) Q = 240 × 10−6C

    или

    Q = 240 мкКл

    Напомним, что один кулон заряда эквивалентен количеству заряда, которым обладают 6.25 × 10 18 электронов. Таким образом, приведенный выше результат предполагает, что количество электронов, перенесенных при зарядке конденсатора, эквивалентно 6,25 × 10 18 электронов на кулон, умноженное на 240 мкКл.

    Число электронов = (6,25 × 1018 электронов / кулон) × (240 мкКл) Число электронов = (6,25 × 1018 электронов / кулон) × (240 × 10–6 ° С) Число электронов = 1,500 × 1012 = 1,5 × 1015 электронов

    Число электронов, передаваемых при зарядке конденсатора 20 мкФ до 12 В, составляет 1 500 миллионов-миллионов или 1.5 × 10 15 электронов.

    Вы также можете заметить, что если вы увеличите приложенное напряжение выше 12 В, будет перенесено больше электронов (кулоны заряда). И наоборот, если бы приложенное напряжение было меньше 12 В, было бы перенесено меньше электронов. Символ дельты (Δ) часто используется для обозначения изменения количества. Например, изменение напряжения можно записать как ΔE. Таким образом, если изменение напряжения вызывает изменение количества кулонов переносимого заряда, уравнение 6–1b может быть записано снова для учета изменений напряжения как

    (6–1c) ΔQ = C × ΔE

    Это Уравнение можно интерпретировать как утверждение, что величина изменения перенесенных кулонов равна величине заряжаемой емкости, умноженной на изменение приложенного напряжения.

    Обратите внимание на Рисунок 6.11 , что при зарядке конденсатора протекает ток и происходит перенос электронов. Напомним, что ток можно определить как «скорость потока электронов» и что количество электронов может быть измерено в кулонах заряда.

    Простой способ выразить это в уравнении:

    , где

    I = ток (измеренный в амперах)

    Q = количество электронов, прошедших через точку в пределах

    проводника (измеренное в кулонах)

    t = время для количества электронов, проходящего через точку внутри проводника (измеряется в секундах)

    уравнение 6–1d повторяет хорошо известный факт, что один ампер тока эквивалентен скорости потока заряда в один кулон в секунду.Другой способ сформулировать это — переформулировать уравнение 6–1d как

    (6–1e) Q = I × t

    Это уравнение показывает, что если заданное количество тока течет в течение определенного промежутка времени в проводнике, общее количество кулонов заряда, которое пройдет через проводник, равно произведению тока на время.

    Например, если ток 2А протекает через проводник в течение 15 секунд, то через проводник пройдет 30 кулонов заряда.

    Q = I × tQ = (2 A) × (15 сек) Q = 30 C

    Аналогично, если конденсатор заряжается током, который поддерживается постоянным на заданном уровне в течение заданного времени, конденсатор будет накапливать заряд, рассчитанный по тому же уравнению. Например, если конденсатор заряжается в течение 15 секунд постоянным током 2 А, он накопит 30 кулонов заряда.

    Легко увидеть, что при изменении количества времени изменится и накопленный заряд.Использование дельта-записи

    (6–1f) ΔQ = I × Δt

    Теперь мы подошли к тому, к чему привело все это обсуждение. Если взять уравнение 6–1c для конденсатора

    ΔQ = C × ΔE

    и уравнение 6–1f

    ΔQ = I × Δt

    и заменить I × Δt вместо ΔQ в уравнении 6–1c вы получите

    (6–1 г) I × Δt = C × ΔE

    Если вы измените это уравнение, чтобы решить для I через все другие значения, вы получите

    Это уравнение имеет член ΔE / Δt, который изменение напряжения ΔE за заданный промежуток времени Δt.Обычно это называется «скоростью изменения напряжения» в вольтах в секунду. Если напряжение на конденсаторе значения C изменяется со скоростью столько вольт в секунду, величина тока, протекающего для зарядки конденсатора, определяется этим уравнением.

    В качестве примера предположим, что напряжение на конденсаторе 40 мкФ изменяется со скоростью 50 В / сек, величина тока, протекающего для зарядки этого конденсатора, будет 2 мА.

    I = (40 мкФ) × (50 В / сек) I = (40 × 10−6F) × (50 В / сек) I = 20 × 10−3AI = 2 мА

    уравнение 6–1ч описывает поведение конденсатора в цепи с изменяющимся напряжением, и поэтому наиболее полезно при анализе того, как конденсатор будет электрически реагировать на изменение постоянного и переменного напряжения источников.

    Сокращенные обозначения емкостного устройства

    Значение емкости большинства конденсаторов выражается либо в микрофарадах, либо в пикофарадах. Есть много способов выражения и сокращения этих единиц. Например, значение конденсатора 0,001 мкФ можно записать:

    0,001 × 10 −6 Ф или 1000 × 10 −12 Ф

    или 1000 пикофарад, или 1000 пФ, или 1 кпФ

    или 1000 мкФ или 1000 мкФ

    или 1000 × 10 −6 × 10 −6 F

    или 1 нанофарада или 1 × 10 −9 F

    Все другие значения емкости могут быть выражены и сокращены любым количеством способов.Хотя значение емкости конденсатора обычно печатается на нем, оно может иметь одно из множества различных сокращений, поскольку все производители не установили стандартный код сокращения для единиц емкости. Это может вызвать некоторые проблемы с расшифровкой. Однако, как правило, помните, что практические значения емкости составляют доли одного фарада и обычно находятся в диапазоне от одного пикофарада до нескольких тысяч микрофарад.

    Электрические блоки

    Ампер —

    A

    Ампер — это ток, который, если его поддерживать в двух прямых параллельных проводниках бесконечной длины, с пренебрежимо малым круглым поперечным сечением, и помещенный на расстоянии 1 метра в вакууме, будет производить между Эти проводники имеют силу, равную 2 x 10 -7 Ньютон на метр длины.

    Электрический ток равен количеству электричества в движении или количеству в единицу времени:

    I = Q / t (1)

    , где

    I = электрический ток (ампер, А)

    Q = количество электричества (кулон, C)

    t = время (с)

    • 1 ампер = 1 кулон в секунду.

    Ампер можно измерить «амперметром» последовательно с электрической цепью.

    Кулон —

    C

    Стандартная единица измерения в электрических измерениях. Это количество электричества, передаваемое за одну секунду током, создаваемым электродвижущей силой в один вольт, действующей в цепи с сопротивлением в один Ом, или количеством, передаваемым одним ампером за одну секунду.

    Q = I t (2)

    • 1 кулон = 6,24 10 18 электронов

    Фарад —

    F

    Фарад — это стандартная единица измерения емкости.Приведенный к основным единицам СИ, один фарад эквивалентен от одной секунды до четвертой степени ампер в квадрате на килограмм на квадратный метр ( с 4 A 2 / кг м 2 ).

    Когда напряжение на конденсаторе 1 F изменяется со скоростью один вольт в секунду ( 1 В / с, ), возникает ток, равный 1 A . Емкость 1 F дает 1 В разности потенциалов для электрического заряда один кулон (1 Кл) .

    В общих электрических и электронных схемах используются единицы микрофарад мкФ (1 мкФ = 10 -6 Ф) и пикофарад пФ (1 пФ = 10 -12 Ф) .

    Ом —

    Ом

    Производная единица измерения электрического сопротивления в системе СИ — сопротивление между двумя точками проводника, когда постоянная разность потенциалов 1 вольт между ними создает ток 1 ампер .

    Генри —

    H

    Генри — это единица измерения индуктивности.В единицах СИ один генри эквивалентен один килограмм-метр в секунду в квадрате на квадратный ампер (кг · м 2 с -2 A -2 ) .

    Индуктивность

    Катушка индуктивности — это пассивный электронный компонент, который накапливает энергию в виде магнитного поля.

    Стандартной единицей индуктивности является генри , сокращенно H . Это большая единица измерения, и чаще всего используются единицы микрогенри , сокращенно мкГн (1 мкГн = 10 -6 H) и миллигенри , сокращенно мГн (1 мГн = 10 -3 H) .Иногда используется наногенри , сокращенно нГн (1 нГн = 10 -9 H) .

    Джоуль —

    Дж

    Единица энергии, работа или количество тепла, произведенное, когда сила ньютон на н прикладывается к перемещению на один метр . Один джоуль эквивалентен одному ватту мощности, излучаемой или рассеиваемой за одну секунду .

    В британских единицах измерения Британская тепловая единица (Btu) используется для выражения энергии. Одна британская тепловая единица эквивалентна приблизительно 1055 джоулей .

    Siemens —

    S

    Единица электропроводности S = A / V

    Ватт

    Ватт используется для определения скорости рассеивания электрической энергии или скорости излучения электромагнитной энергии. , абсорбируется или рассеивается.

    Единица мощности Вт или джоуль в секунду

    Weber — Wb

    Единица магнитного потока.

    Поток, который при соединении цепи с одним витком создает электродвижущую силу — ЭДС — 1 вольт , поскольку он уменьшается до нуля с постоянной скоростью за одну секунду .

    • 1 Weber эквивалентен 10 8 Maxwells

    Tesla —

    T

    Единица плотности магнитного потока Tesla равна 1 Weber на квадратный метр площади цепи .

    Вольт

    Вольт — В — это международная стандартная единица измерения электрического потенциала или электродвижущей силы.Потенциал в один вольт появляется на сопротивлении один ом , когда через это сопротивление протекает ток один ампер .

    Преобразовано в базовые единицы СИ,

    1 (В) = 1 (кг · м 2 / с 3 A)

    «Вольтметр» может использоваться для измерения напряжения и должен быть подключен параллельно часть цепи, напряжение которой требуется.

    Конвертер емкости • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц

    Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер сухого объема и общих измерений при варке Конвертер КПД, расхода топлива и экономичности (на массу) Конвертер Удельная энергия, теплота сгорания (на единицу объема) Конвертер Температура I Конвертер интерваловКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер теплопроводностиКонвертер удельной теплоемкостиКонвертер плотности тепла, плотности пожарной нагрузкиКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициентов теплопередачиКонвертер объемного расходаКонвертер массового расходаКонвертер массового расходаКонвертер массового потока (Конвертер плотности молярной концентрации) Конвертер вязкости КонвертерПреобразователь проницаемости, проницаемости, паропроницаемости Конвертер влажности и скорости передачи паровКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофонаКонвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с выбираемым эталонным давлениемКонвертер яркости ) в увеличение (X) Конвертер Конвертер заряда ricЛинейный преобразователь плотности зарядаПреобразователь поверхностной плотности зарядаПреобразователь уровня объёмного зарядаПреобразователь электрического токаЛинейный преобразователь плотности токаПреобразователь плотности поверхностного токаПреобразователь напряженности электрического поляПреобразователь электрического потенциала и напряженияПреобразователь электрического сопротивленияПреобразователь электрического сопротивленияПреобразователь электрической проводимости в дБПреобразователь электрической проводимости Ватты и другие единицы измеренияПреобразователь магнитодвижущей силыПреобразователь напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаПреобразователь плотности магнитного потокаМощность поглощенной дозы излучения, Конвертер мощности суммарной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность.Преобразователь радиоактивного распада Преобразователь радиационного воздействияРадиация. Конвертер поглощенной дозы Конвертер метрических префиксов Конвертер передачи данных Конвертер единиц типографии и цифровой обработки , используя осциллограф мультиметра.

    Емкость — это физическая величина, которая представляет способность проводника накапливать заряд.Он находится путем деления величины электрического заряда на разность потенциалов между проводниками:

    C = Q / ∆φ

    Здесь Q — электрический заряд, который измеряется в кулонах (Кл), а ∆φ — разность потенциалов, измеряемая в вольтах (В).

    Емкость измеряется в фарадах (Ф) в СИ. Этот блок назван в честь британского физика Майкла Фарадея.

    Один фарад представляет собой чрезвычайно большую емкость для изолированного проводника.Например, изолированный металлический шар с радиусом в 13 раз большим, чем у Солнца, будет иметь емкость в одну фарад, в то время как емкость металлического шара с радиусом Земли будет около 710 микрофарад (мкФ).

    Поскольку один фарад является такой большой величиной, используются меньшие единицы, такие как микрофарад (мкФ), что соответствует одной миллионной фарада, нанофарад (нФ), равный одной миллиардной фарада, и пикофарад (пФ). , что составляет одну триллионную фарада.

    В расширенной CGS для электромагнитных устройств основная единица емкости описывается в сантиметрах (см).Один сантиметр электромагнитной емкости представляет собой емкость шара в вакууме с радиусом 1 см. Система CGS расшифровывается как система сантиметр-грамм-секунда — в ней сантиметры, граммы и секунды используются в качестве основных единиц длины, массы и времени. Расширения CGS также устанавливают одну или несколько констант на 1, что позволяет упростить определенные формулы и вычисления.

    Использование емкости

    Конденсаторы — электронные компоненты для накопления электрических зарядов

    Электронные символы

    Емкость — это величина, имеющая значение не только для электрических проводников, но и для конденсаторов (первоначально называемых конденсаторами).Конденсаторы состоят из двух проводников, разделенных диэлектриком или вакуумом. Самый простой вариант конденсатора имеет две пластины, которые действуют как электроды. Конденсатор (от латинского condender — конденсировать) — это двухслойный электронный компонент, используемый для хранения электрического заряда и энергии электромагнитного поля. Самый простой конденсатор состоит из двух электрических проводников, между которыми находится диэлектрик. Энтузиасты радиоэлектроники, как известно, делают подстроечные конденсаторы для своих схем с эмалированными проводами разного диаметра.Более тонкая проволока наматывается на более толстую. Схема RLC настраивается на желаемую частоту путем изменения количества витков провода. На изображении есть несколько примеров того, как конденсатор может быть представлен на принципиальной схеме.

    Параллельная RLC-цепь: резистор, катушка индуктивности и конденсатор

    Немного истории

    Ученые смогли изготавливать конденсаторы еще 275 лет назад. В 1745 году в Лейдене немецкий физик Эвальд Георг фон Клейст и физик из Нидерландов Питер ван Мушенбрук создали первое конденсаторное устройство, получившее название «лейденская банка».Стенки сосуда служили диэлектриком, а вода в кувшине и рука экспериментатора — проводящими пластинами. В такой банке может накапливаться заряд порядка одного микрокулона (мкКл). В то время были популярны эксперименты и демонстрации с лейденскими кувшинами. В них банку заряжали статическим электричеством за счет трения. Затем участник эксперимента касался банки и подвергался поражению электрическим током. Однажды 700 монахов в Париже провели Лейденский эксперимент. Они взялись за руки, и один из них прикоснулся к банке.В этот момент все 700 человек воскликнули от ужаса, почувствовав толчок.

    «Лейденская банка» попала в Россию благодаря русскому царю Петру Великому. Он встретился с Питером ван Мушенбруком во время своего путешествия по Европе и познакомился с его творчеством. Когда Петр Великий основал Российскую академию наук, он поручил Мушенбруку изготовить для Академии различное оборудование.

    Со временем конденсаторы были усовершенствованы, и их размер уменьшался по мере увеличения емкости.Сегодня конденсаторы широко используются в электронике. Например, конденсатор и катушка индуктивности образуют цепь резистора, катушки индуктивности и конденсатора, также известную как цепь RLC, LCR или CRL. Эта схема используется для установки частоты приема на радио.

    Существует несколько типов конденсаторов, которые различаются постоянной или переменной емкостью, а также типом используемого диэлектрического материала.

    Примеры конденсаторов

    Конденсаторы электролитические в блоке питания.

    Сегодня существует множество различных типов конденсаторов для различных целей, но их основная классификация основана на их емкости и номинальном напряжении.

    Обычно емкость конденсаторов находится в диапазоне от нескольких пикофарад до нескольких сотен микрофарад. Исключением являются суперконденсаторы, потому что их емкость формируется иначе, чем у других конденсаторов — это, по сути, двухслойная емкость. Это похоже на принцип действия электрохимических ячеек.Суперконденсаторы, построенные из углеродных нанотрубок, имеют повышенную емкость из-за большей поверхности электродов. Емкость суперконденсаторов составляет десятки фарад, и иногда они могут заменить электрохимические ячейки в качестве источника электрического тока.

    Вторым по важности свойством конденсатора является его номинальное напряжение . Превышение этого значения может сделать конденсатор непригодным для использования. Вот почему при построении цепей обычно используются конденсаторы со значением номинального напряжения, которое вдвое превышает напряжение, приложенное к ним в цепи.Таким образом, даже если напряжение в цепи немного превышает норму, с конденсатором все будет в порядке, если увеличение не станет вдвое больше нормы.

    Конденсаторы могут быть объединены в батареи для увеличения общего номинального напряжения или емкости системы. При последовательном соединении двух конденсаторов одного типа номинальное напряжение увеличивается вдвое, а общая емкость уменьшается вдвое. При параллельном подключении конденсаторов общая емкость удваивается, а номинальное напряжение остается прежним.

    Третьим по важности свойством конденсаторов является их температурный коэффициент емкости . Он отражает взаимосвязь между емкостью и температурой.

    В зависимости от назначения конденсаторы подразделяются на конденсаторы общего назначения, которые не должны соответствовать требованиям высокого уровня, и специальные конденсаторы. К последней группе относятся высоковольтные конденсаторы, прецизионные конденсаторы и конденсаторы с различным температурным коэффициентом емкости.

    Маркировка конденсаторов

    Подобно резисторам, конденсаторы маркируются в соответствии с их емкостью и другими свойствами. Маркировка может включать информацию о номинальной емкости, степени отклонения от номинального значения и номинальном напряжении. Малогабаритные конденсаторы маркируются трех- или четырехзначным или буквенно-цифровым кодом, а также могут иметь цветовую маркировку.

    Таблицы с кодами и соответствующими им значениями номинального напряжения, номинальной емкости и температурного коэффициента емкости доступны в Интернете, но самый надежный способ проверить емкость и выяснить, правильно ли работает конденсатор, — это удалить конденсатор из цепи. и производить измерения с помощью мультиметра.

    Электролитический конденсатор в разобранном виде. Он изготовлен из двух алюминиевых фольг. Один из них покрыт изолирующим оксидным слоем и действует как анод. Бумага, пропитанная электролитом, вместе с другой фольгой действует как катод. Алюминиевая фольга протравливается для увеличения площади поверхности.

    Предупреждение: конденсаторы могут хранить очень большой заряд при очень высоком напряжении. Во избежание поражения электрическим током перед выполнением измерений необходимо принять меры предосторожности.В частности, важно разряжать конденсаторы путем короткого замыкания их выводов проводом, изолированным из высокопрочного материала. В этой ситуации хорошо подойдут обычные провода измерительного прибора.

    Электролитические конденсаторы: эти конденсаторы имеют большой объемный КПД. Это означает, что они имеют большую емкость для данной единицы веса конденсатора. Одна из пластин такого конденсатора обычно представляет собой алюминиевую ленту, покрытую тонким слоем оксида алюминия.Электролитическая жидкость действует как вторая пластина. Эта жидкость имеет электрическую полярность, поэтому крайне важно обеспечить правильное добавление такого конденсатора в схему в соответствии с его полярностью.

    Полимерные конденсаторы: В конденсаторах этих типов в качестве второй пластины используется полупроводник или органический полимер, проводящий электричество, а не электролитическая жидкость. Их анод обычно изготавливается из металла, такого как алюминий или тантал.

    3-секционный воздушный конденсатор переменной емкости

    Переменные конденсаторы: емкость этих конденсаторов можно изменять механически, регулируя электрическое напряжение или изменяя температуру.

    Пленочные конденсаторы: их емкость может составлять от 5 пФ до 100 мкФ.

    Есть и другие типы конденсаторов.

    Суперконденсаторы

    Суперконденсаторы в наши дни становятся популярными. Суперконденсатор — это гибрид конденсатора и химического источника питания. Заряд сохраняется на границе, где встречаются две среды, электрод и электролит. Первый электрический компонент, который был предшественником суперконденсатора, был запатентован в 1957 году.Это был конденсатор с двойным электрическим слоем и пористым материалом, который помог увеличить емкость из-за увеличенной площади поверхности. Этот подход известен теперь как двухслойная емкость. Электроды пористые, угольные. С тех пор конструкция постоянно улучшалась, и первые суперконденсаторы появились на рынке в начале 1980-х годов.

    Суперконденсаторы используются в электрических цепях как источник электрической энергии. У них много преимуществ перед традиционными батареями, включая их долговечность, малый вес и быструю зарядку.Вполне вероятно, что благодаря этим преимуществам суперконденсаторы в будущем заменят батареи. Основным недостатком использования суперконденсаторов является то, что они производят меньшее количество удельной энергии (энергии на единицу веса), а также имеют низкое номинальное напряжение и большой саморазряд.

    В гонках Формулы 1 суперконденсаторы используются в системах рекуперации энергии. Энергия вырабатывается, когда автомобиль замедляется. Он хранится в маховике, батарее или суперконденсаторах для дальнейшего использования.

    Электромобиль A2B производства Университета Торонто. Общий вид

    В бытовой электронике суперконденсаторы используются для обеспечения стабильного электрического тока или в качестве резервного источника питания. Они часто обеспечивают питание во время пиков потребления энергии в устройствах, которые используют питание от батареи и имеют переменную потребность в электроэнергии, например MP3-плееры, фонарики, автоматические счетчики электроэнергии и другие устройства.

    Суперконденсаторы также используются в транспортных средствах общественного транспорта, особенно в троллейбусах, поскольку они обеспечивают более высокую маневренность и автономное движение при проблемах с внешним источником питания.Суперконденсаторы также используются в некоторых автобусах и электромобилях.

    Электромобиль A2B производства Университета Торонто. Под капотом

    В наши дни многие компании производят электромобили, в том числе General Motors, Nissan, Tesla Motors и Toronto Electric. Исследовательская группа Университета Торонто совместно с компанией Toronto Electric, занимающейся дистрибьюцией электродвигателей, разработала канадскую модель электромобиля A2B. В нем используются как химические источники энергии, так и суперконденсаторы — такой способ хранения энергии называется гибридным накопителем электроэнергии.Двигатели этого электромобиля питаются от аккумуляторов массой 380 кг. Солнечные батареи также используются за дополнительную плату — они устанавливаются на крыше автомобиля.

    Емкостные сенсорные экраны

    В современных устройствах все чаще используются сенсорные экраны, которые управляют устройствами с помощью сенсорных панелей или экранов. Существуют различные типы сенсорных экранов, включая емкостные и резистивные, а также многие другие. Некоторые могут реагировать только на одно прикосновение, а другие реагируют на несколько прикосновений.Принцип работы емкостных экранов основан на том, что большое тело проводит электричество. Это большое тело в нашем случае и есть человеческое тело.

    Поверхностные емкостные сенсорные экраны

    Сенсорный экран для iPhone выполнен по технологии проецируемой емкости.

    Поверхностный емкостный сенсорный экран представляет собой стеклянную панель, покрытую прозрачным резистивным материалом. Как правило, этот материал отличается высокой прозрачностью и низким поверхностным сопротивлением. Часто используется сплав оксида индия и оксида олова.Электроды в углах экрана подают на резистивный материал низкое колеблющееся напряжение. Когда палец касается этого экрана, возникает небольшая утечка электрического заряда. Эта утечка обнаруживается датчиками в четырех углах, и информация отправляется контроллеру, который определяет координаты касания.

    Преимущество этих экранов в их долговечности. Они могут выдерживать прикосновения с частотой до одного раза в секунду в течение до 6,5 лет. Это составляет около 200 миллионов касаний.Эти экраны имеют высокий уровень прозрачности — до 90%. Благодаря своим преимуществам, емкостные сенсорные экраны заменяют резистивные сенсорные экраны на рынке с 2009 года.

    Недостатки емкостных экранов заключаются в том, что они плохо работают при минусовых температурах и их трудно использовать в перчатках, потому что перчатки действовать как изолятор. Сенсорный экран чувствителен к воздействию элементов, поэтому, если он расположен на внешней панели устройства, он используется только в устройствах, защищающих экран от воздействия.

    Проекционные емкостные сенсорные экраны

    Помимо поверхностных емкостных экранов, существуют также проекционные емкостные сенсорные экраны. Они отличаются тем, что на внутренней стороне экрана находится сетка электродов. Когда пользователь касается электрода, тело и электрод работают вместе как конденсатор. Благодаря сетке электродов легко получить координаты той области экрана, к которой прикоснулись. Этот тип экрана реагирует на прикосновения даже в тонких перчатках.

    Проекционные емкостные сенсорные экраны также обладают высокой прозрачностью до 90%. Они прочные и долговечные, что делает их популярными не только в личных электронных устройствах, но и в устройствах, предназначенных для общественного использования, таких как торговые автоматы, электронные платежные системы и другие.

    Эту статью написали Сергей Акишкин, Татьяна Кондратьева

    У вас есть трудности с переводом единицы измерения на другой язык? Помощь доступна! Задайте свой вопрос в TCTerms , и вы получите ответ от опытных технических переводчиков в считанные минуты.

    Как работают конденсаторы | HowStuffWorks

    В некотором смысле конденсатор немного похож на батарею. Хотя они работают совершенно по-разному, конденсаторы и аккумуляторы хранят электрическую энергию. Если вы прочитали «Как работают батареи», то знаете, что у батареи есть две клеммы. Внутри батареи химические реакции производят электроны на одном выводе, а другой вывод поглощает их, когда вы создаете цепь. Конденсатор намного проще, чем батарея, поскольку он не может производить новые электроны — он только хранит их.Конденсатор называется так потому, что он обладает «емкостью» для хранения энергии.

    В этой статье мы точно узнаем, что такое конденсатор, для чего он нужен и как он используется в электронике. Мы также рассмотрим историю конденсатора и то, как несколько человек помогли сформировать его развитие.

    Конденсаторы могут быть изготовлены для любых целей, от самого маленького пластикового конденсатора в вашем калькуляторе до сверхконденсатора, который может питать пригородную шину. Вот некоторые из различных типов конденсаторов и способы их использования.

    • Воздух: часто используется в схемах настройки радио
    • Майлар: чаще всего используется для схем таймера, таких как часы, сигнализация и счетчики
    • Стекло: подходит для высоковольтных приложений
    • Керамика: используется для высокочастотных целей, таких как антенны, X аппараты для лучевой диагностики и МРТ
    • Суперконденсатор: питает электрические и гибридные автомобили

    Внутри конденсатора клеммы подключаются к двум металлическим пластинам, разделенным непроводящим веществом, или диэлектрику .Вы можете легко сделать конденсатор из двух кусков алюминиевой фольги и листа бумаги (и нескольких электрических зажимов). Это не будет особенно хороший конденсатор с точки зрения его емкости, но он будет работать.

    Теоретически диэлектриком может быть любое непроводящее вещество. Однако для практического применения используются специальные материалы, которые лучше всего подходят для работы конденсатора. Слюда, керамика, целлюлоза, фарфор, майлар, тефлон и даже воздух — вот некоторые из используемых непроводящих материалов.Диэлектрик определяет, какой это конденсатор и для чего он лучше всего подходит. В зависимости от размера и типа диэлектрика, некоторые конденсаторы лучше подходят для высокочастотных применений, а некоторые — для высоковольтных применений.

    Почему емкость батареи измеряется в миллиампер-часах, а емкость конденсатора измеряется в фарадах? : AskElectronics

    Они оба могут накапливать энергию, но совершенно по-разному. Батареи содержат химические конденсаторы потенциальной энергии, накапливающие энергию в электрическом поле.Различная физика, лежащая в основе, намекает на то, что об их энергетической емкости можно сообщать по-разному.

    По большому счету, ампер-часы полезны только тогда, когда напряжение на клеммах остается приблизительно постоянным. Для батареи это верно, но для конденсатора — нет. Конденсатор, разряжающийся в резистивную нагрузку, будет иметь экспоненциальное падение напряжения на клеммах, поэтому 1 мАч, измеренный в начале разряда, представляет собой совершенно другое количество энергии, чем 1 мАч, измеренное при 50% разряде.

    Когда инженер выбирает аккумулятор, его в первую очередь интересует его общая энергоемкость в качестве источника питания.В первом приближении батарея является источником напряжения, кривая разряда будет оставаться достаточно ровной до тех пор, пока батарея полностью не разрядится. Ампер-часы — достаточно удобный показатель для сравнения батарей с известным номинальным напряжением на клеммах. При сравнении типов аккумуляторов с разным напряжением на клеммах может возникнуть большой беспорядок, но во многих отраслях существуют установленные стандарты, которые упрощают выбор аккумуляторов (портативная электроника почти повсеместно использует литий, автомобили (почти) все используют свинцово-кислотные и т. Д.).

    Использование конденсатора в качестве источника постоянного питания (например, для питания небольшой схемы) является своего рода нишевым приложением. Конденсаторы в основном используются для сглаживания питания (так называемые «развязывающие конденсаторы») и фильтрации.

    Разделительные конденсаторы — это относительно некритичные части, которые обычно выбираются так, чтобы иметь наибольшую практическую ценность, не влияя на цену или производительность. Конденсаторы большего размера обычно дороже, физически больше, имеют более высокую паразитную индуктивность и другие неидеальные характеристики на высоких частотах (например: электролитический конденсатор дешев, но не очень полезен при фильтрации тактового шума 20 МГц, поэтому используется меньшая керамическая часть вместо).Для развязки фарады используются вне соглашения, хотя они все же более полезны для прогнозирования высокочастотного поведения, чем энергия в Джоулях или «емкость» в мАч.

    В приложениях фильтрации емкость в фарадах является наиболее полезным свойством, поскольку она позволяет напрямую вычислять импеданс детали, который моделирует ее электрическое поведение при изменении частоты. Расчеты проектирования фильтров требуют использования Фарад из-за физики нашей Вселенной.

    Емкость — Энергетическое образование

    Рисунок 1.Рисунок конденсатора емкостью 400 мкФ, нанесенный сбоку. [1]

    Емкость — это способность объекта (материала определенной геометрии) накапливать электрический заряд. В частности, это мера способности изолированного проводника накапливать заряд при заданной разнице напряжений. [2] В этом смысле емкость объекта — это соотношение между его зарядом при определенной разности напряжений и этой разностью напряжений. Функционально это приводит к тому, что емкость также является мерой того, сколько энергии может хранить конденсатор.

    Часто под емкостью понимают физическое свойство конденсатора, у которого две проводящие пластины расположены близко друг к другу. Емкость математически описывается как:

    [математика] C = \ frac {q} {V} [/ math]
    • [math] C [/ math] — емкость, измеренная в фарадах
    • [математика] q [/ математика] — это заряд положительной пластины конденсатора, измеренный в кулонах.
    • [math] V [/ math] — напряжение проводника, измеренное в вольтах.

    Емкость измеряется в фарадах (F), где 1 фарад представляет 1 кулон на вольт.Это означает, что если бы изолированный проводник имел емкость 1 фарад и был заряжен 1 кулоном, на его поверхности было бы напряжение 1 вольт. Существует также альтернативный способ определения емкости конденсатора, если известны его размеры. Если площадь пластин конденсатора может быть определена, емкость можно рассчитать по выражению: [3]

    [математика] C = \ frac {\ varepsilon_ {0} \ varepsilon_ {r} A} {d} [/ math]
    • [math] C [/ math] — емкость, измеряемая в фарадах (F)
    • [math] \ varepsilon_ {0} [/ math] — постоянная, называемая диэлектрической проницаемостью свободного пространства = 8.854188×10 -12 Ф / м [4]
    • [math] \ varepsilon_ {r} [/ math] — относительная диэлектрическая проницаемость материала между пластинами.
    • [math] A [/ math] — площадь поверхности пластин конденсатора, измеренная в квадратных метрах (м 2 )
    • [math] d [/ math] — расстояние между пластинами, измеряемое в метрах (м)


    Уравнение показывает, что на емкость влияют размеры конденсатора.

    Для дальнейшего чтения

    Список литературы

    1. ↑ «Электролитический конденсатор, радиальный, 16×30 (цветной)», под лицензией Public Domain через Wikimedia Commons — http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electrolytic_Capacitor,_Radial,_16x30_(Coloured).svg#/media/ Файл: Electrolytic_Capacitor, _Radial, _16x30_ (Coloured) .svg
    2. ↑ П. Типлер и Г. Моска, «Электростатическая энергия и емкость», в Physics for Scientists and Engineers Volume 2, 5th ed. Фримен, гл.24. С. 752-755.
    3. ↑ Р. Коц и М. Карлен, «Принципы и применение электрохимических конденсаторов», Electrochim. Acta , т. 45, нет. 15-16, стр.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *