Faradi

Faradi

El faradi (en l'original, farad; símbol: F) és l'unitat de capacitat elèctrica del Sistema Internacional d'Unitats (SI). Rep el nom en honor a Michael Faraday.

Un faradi és la capacitat d'un condensador entre les plaques del qual existix una diferència de potencial elèctric d'1 volt (1 V) quan està carregat d'una cantitat d'electricitat igual a un coulomb (1 C).

En electrotècnia medix més específicament la capacitat d'un condensador o un sistema de conductors, és dir, la càrrega que pot almagasenar quan se li aplica una tensió.

$\text{F}=\frac{A\cdot s}{V}=\frac{\text{C}}{\text{V}}=\frac{{\text{C}}^2}{\text{J}}=\frac{{\text{C}}^2}{\text{N}\cdot \text{m}}=\frac{{\text{s}}^2\cdot {\text{C}}^2}{{\text{m}}^2\cdot \text{kg}}=\frac{{\text{s}}^4\cdot {\text{A}}^2}{{\text{m}}^2\cdot \text{kg}}=\frac{\text{s}}{\Omega }$

En a on:

• F = Faradi
• A = Amperi
• V = Volt
• C = Coulomb
• J = Juliol
• m = metro
• N = Newton
• s = Segon
• W = Vat
• kg = Quilogram
• Ω = Ohm
• H = Henrio

No deu confondre's en el faraday (unitat), que és una unitat de càrrega elèctrica equivalent a la constant de Faraday, i que es definix com la cantitat de càrrega elèctrica en un mol d'electrons i que és utilisada en els sistemes electroquímics per a calcular la massa dels elements que es formaran en un electrodo.

Definició

Un faradi es definix com la capacitancia d'un dispositiu, en el que una càrrega elèctrica d'un coulomb genera una diferència de potencial d'un volt. Igualment, un faradi pot descriure's com la capacitat d'un dispositiu que almagasena una càrrega d'un coulomb quan se li aplica una diferència de potencial d'un volt.

La relació entre capacitancia, càrrega i diferència de potencial és llineal. Per eixemple, si la diferència de potencial a través d'un condensador es reduïx a la mitat, la cantitat de càrrega almagasenada per eixe condensador també es reduirà a la mitat.

Per a la majoria de les aplicacions, el faradi és una unitat de capacitat poc pràctica. La majoria de les aplicacions elèctriques i electròniques estan cobertes pels següents prefixos de el SI:

• 1 mF (milifaradio, una milèsima (10^-3) d'un faradi) = 0.001 F = Plantilla:Gaps μF = Plantilla:Gaps nF
• 1 μF (microfaradio, una millonèsima (10^-6) d'un faradi) = 0.000 001 F = Plantilla:Gaps nF = Plantilla:Gaps pF
• 1 nF (nanofaradio, una milmillonésima (10^-9) d'un faradi) = 0.000 000 001 F = 0.001 μF = Plantilla:Gaps pF
• 1 pF (picofaradio, una billonésima (10^-12) d'un faradi) = 0.000 000 000 001 F = 0.001 nF

Igualtats

Un faradi és una unitat derivada basada en quatre de les sèt unitats base del Sistema Internacional d'Unitats: quilogram (kg), metro (m), segon (s), i amperi (A).

Expressat en combinacions d'unitats de el SI, el faradi és:

$\text{F}=\frac{{\text{s}}^4\cdot {\text{A}}^2}{{\text{m}}^2\cdot \text{kg}}=\frac{{\text{s}}^2\cdot {\text{C}}^2}{{\text{m}}^2\cdot \text{kg}}=\frac{\text{C}}{\text{V}}=\frac{\text{A}\cdot \text{s}}{\text{V}}=\frac{\text{W}\cdot \text{s}}{{\text{V}}^2}=\frac{\text{J}}{{\text{V}}^2}=\frac{\text{N}\cdot \text{m}}{{\text{V}}^2}=\frac{{\text{C}}^2}{\text{J}}=\frac{{\text{C}}^2}{\text{N}\cdot \text{m}}=\frac{\text{s}}{\Omega }=\frac{1}{\Omega \cdot \text{Hz}}=\frac{\text{S}}{\text{Hz}}=\frac{{\text{s}}^2}{\text{H}},$

a on F = faradi, A = amperi, C = coulombio, V = volt, W = vat, J = juliol, N = newton, Ω = Ohm, Hz = Hercio, S = siemens, H = henry, m = metro, s = segon.

En unitats bàsiques de el SI, el faradi s'expressa de la següent manera:

Ф = А²·s⁴·kg⁻¹·m⁻².

Història

Retrate de Michael Faraday (1791-1867). Oli de Thomas Phillips (1770-1845).

El terme "faradi" va ser falcat originalment per Latimer Clark i Charles Bright en 1861, en honor de Michael Faraday, per a una unitat de càrrega elèctrica, pero per a 1873, el faradi es va convertir en una unitat de capacitancia. En 1881, en el Electrical Congress de París, es va utilisar oficialment el nom de farad per a l'unitat de capacitat elèctrica.