Kaj je Farad?

Farad je poimenovana po angleškem znanstveniku Michaelu Faradayju in je enota električne kapacitivnosti. Če naprava, imenovana kondenzator, shrani naboj 1 kulomb pri potencialni razliki 1 volta na svojih ploščah, je to enfaradni kondenzator. Ta enota je pravzaprav prevelika za večino praktičnih aplikacij. Kondenzatorji za tipično uporabo spadajo v razpone milifarad (10-3) do mikrofarad (10-6) do pikofarad (10-12). Farad kot enota je tako velik, ker je kulon, uporabljen pri definiranju farada, sam po sebi velik – 1 kulon = 1 amper-sekunda.

Merske enote, ki vključujejo farad, se imenujejo mednarodni sistem enot ali enote SI in temeljijo na metriki. Osnovne enote SI vključujejo meter, kilogram in sekundo. Druge enote, ki se uporabljajo v tem sistemu, vključujejo joul za energijo in delo, ohm za upor, newton za silo in henry za induktivnost. Skupaj s faradom se vse te električne količine uporabljajo v pomembnih matematičnih izrazih. Nemogoče je razpravljati o tem, kaj je farad, ne da bi razpravljali o naravi in ​​uporabi kondenzatorja.

Kondenzator z vzporedno ploščo je najpreprostejša zasnova za ponazoritev osnovnih parametrov kapacitivnosti. Ta lastnost je neposredno povezana s površino plošč in je obratno sorazmerna z razdaljo med temi ploščami. Sorazmernost je odvisna od medija med ploščami in kakovosti, ki jo ima, imenovano »prepustnost«, ki je merilo odpornosti proti električnemu polju, ki ga material med ploščami podpira ali dopušča.

Matematično razmerje je C=kε0A/d. V tej enačbi je prepustnost prostora “ε0”, kar je enako 8.854*10-12 farad/meter. Površina plošč v kvadratnih metrih je predstavljena z “A”, “d” pa je število metrov med njima. Konstanta k je relativna prepustnost dejanskega materiala med ploščami, pa naj gre za zrak, keramiko, olje ali kakšno drugo snov. Na primer, če ima kondenzator z vzporedno ploščo plošče s površino 1 kvadratni meter vsaka, razdalja med njimi pa je 0.001 metra in je permitivnost k 1.07, potem je kapacitivnost 9,474 pikofarad.

Aplikacije za kondenzatorje vključujejo blokado enosmernega toka, filtracijo signala, za električno razelektritev, za omejitev prehodne velikosti in za spajanje dveh tokokrogov. Za to zadnjo aplikacijo se lahko kondenzatorji uporabljajo v povezavi s tuljavami za nastavitev specifične induktivnosti. Temu pravimo LC vezje, včasih uglašeno ali resonančno vezje, v kombinaciji z uporom ali impedanco pa se imenuje vezje “RLC”. Omejuje prenos signala iz bolj zapletenega signala na določeno frekvenco. Takšna vezja se uporabljajo pri televizijskem sprejemu.