Фарады, микрофарады, нанофарады и пикофарады: измерение электрической емкости

Основной параметр:ёмкостьЕдиница измерения:

Фарад

Обозначениеконденсатора

на схемах

Фарады, микрофарады, нанофарады и пикофарады: измерение электрической емкости

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.

Фарады, микрофарады, нанофарады и пикофарады: измерение электрической емкостиКерамическиеконденсаторы

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.

Фарады, микрофарады, нанофарады и пикофарады: измерение электрической емкостиЭлектролитическийконденсатор

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. Фарады, микрофарады, нанофарады и пикофарады: измерение электрической емкостиЦифровая 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.

Фарады, микрофарады, нанофарады и пикофарады: измерение электрической емкости

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

Фарады, микрофарады, нанофарады и пикофарады: измерение электрической емкости

Переменный и подстроечный конденсатор

Фарады, микрофарады, нанофарады и пикофарады: измерение электрической емкостиОбозначениепеременного 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

Фарады, микрофарады, нанофарады и пикофарады: измерение электрической емкости

Ещё примеры маркировки конденсаторов:

  • Кодовая маркировка конденсаторов

Источник: https://myrobot.ru/wiki/index.php?n=Components.RCL

Преобразовать микрофарад в фарад (мкФ в Ф):

Прямая ссылка на этот калькулятор:https://www.preobrazovaniye-yedinits.info/preobrazovat+mikrofarad+v+farad.php

  1. Выберите нужную категорию из списка, в данном случае 'Ёмкость'.
  2. Введите величину для перевода. Основные арифметические операции, такие как сложение (+), вычитание (-), умножение (*, x), деление (/, :, ÷), экспоненту (^), скобки и π (число пи), уже поддерживаются на настоящий момент.
  3. Из списка выберите единицу измерения переводимой величины, в данном случае 'микрофарад [мкФ]'.
  4. И, наконец, выберите единицу измерения, в которую вы хотите перевести величину, в данном случае 'фарад [Ф]'.
  5. 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.

Читайте также:  Конструктивные особенности и технические характеристики кабеля сип 4х16

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.

Например, такое сочетание может выглядеть следующим образом: '134 микрофарад + 402 фарад' или '34mm x 6cm x 78dm = ? cm^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.
Читайте также:  Плавкий предохранитель: принцип действия,типы, назначение

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.

Читайте также:  Электрический двигатель: основные принципы действия электродвигателей

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

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector