ฟารัด
ฟารัด (มักออกเสียง ฟาหรัด) (สัญลักษณ์: F) เป็นหน่วยเอสไอของค่าความจุทางไฟฟ้า[1] มักระบุเป็นค่าของตัวเก็บประจุ หรือคาปาซิเตอร์ ที่พบได้ทั่วไปในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ โดยหน่วยนี้ตั้งเป็นเกียรติแก่ไมเคิล ฟาราเดย์
ฟารัด | |
---|---|
คาปาซิเตอร์ หรือตัวเก็บประจุ | |
ข้อมูลทั่วไป | |
ระบบการวัด | หน่วยอนุพัทธ์เอสไอ |
เป็นหน่วยของ | ความจุไฟฟ้า |
สัญลักษณ์ | F |
ตั้งชื่อตาม | ไมเคิล ฟาราเดย์ |
Derivation | 1 F = 1 C/V = 1 s/Ω |
การแปลงหน่วย | |
1 F ใน ... | ... มีค่าเท่ากับ ... |
หน่วยฐานเอสไอ | kg−1⋅m−2⋅s4⋅A2 |
นิยาม
แก้ตัวเก็บประจุ ตัวหนึ่ง จะมีค่า 1 ฟารัด ก็ต่อเมื่อ ประจุไฟฟ้า 1 คูลอมบ์ ก่อให้เกิดความต่างศักย์ค่า 1 โวลต์ คร่อมขั้วทั้งสอง ค่าดังกล่าวเทียบตามหน่วยเอสไอ ได้ดังนี้
อุปสรรคหน่วยเอสไอ
แก้พหุคูณย่อย | พหุคูณใหญ่ | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
ค่า | สัญลักษณ์ | ชื่อ | ค่า | สัญลักษณ์ | ชื่อ | |
10–1 F | dF | เดซิฟารัด | 101 F | daF | เดคาฟารัด | |
10–2 F | cF | เซนติฟารัด | 102 F | hF | เฮกโตฟารัด | |
10–3 F | mF | มิลลิฟารัด | 103 F | kF | กิโลฟารัด | |
10–6 F | µF | ไมโครฟารัด | 106 F | MF | เมกะฟารัด | |
10–9 F | nF | นาโนฟารัด | 109 F | GF | จิกะฟารัด | |
10–12 F | pF | พิโกฟารัด | 1012 F | TF | เทระฟารัด | |
10–15 F | fF | เฟมโตฟารัด | 1015 F | PF | เพตะฟารัด | |
10–18 F | aF | อัตโตฟารัด | 1018 F | EF | เอกซะฟารัด | |
10–21 F | zF | เซปโตฟารัด | 1021 F | ZF | เซตตะฟารัด | |
10–24 F | yF | ยอกโตฟารัด | 1024 F | YF | ยอตตะฟารัด | |
10−27 F | rF | รอนโตฟารัด | 1027 F | RF | รอนนาฟารัด | |
10−30 F | qF | เควกโตฟารัด | 1030 F | QF | เควตตาฟารัด | |
หน่วยที่นิยมใช้แสดงเป็นตัวหนา |
คำอธิบาย
แก้เนื่องจากหน่วยฟารัดนั้นมีขนาดใหญ่มาก ค่าความจุของตัวเก็บประจุ จึงมักจะระบุเป็นหน่วย ไมโครฟารัด (μF) , นาโนฟารัด (nF) หรือ พิโคฟารัด (pF) ในทางปฏิบัติไม่ค่อยจะพบค่ามิลลิฟารัด ดังนั้น ตัวเก็บประจุที่มีค่า 4.7×10−3 ฟารัด จึงมักจะ เขียนเป็น 4,700 μF
ค่าความจุที่น้อยมาก ๆ เช่นที่ใช้ในวงจรรวม อาจระบุเป็นหน่วยเฟมโตฟารัด ค่า 1 เฟมโตฟารัดนั้น เท่ากับ 1×10−15 F สำหรับในเทคโนโลยีสมัยใหม่ มีการใช้ซูเปอร์คาปาซิเตอร์ ซึ่งให้ค่าความจุของอุปกรณ์ในระดับกิโลฟารัด (kilofarad)
มีความสับสนอยู่บ้าง ระหว่างหน่วย ฟารัด กับหน่วย ฟาราเดย์ (ในอดีตนั้นมีหน่วย ฟาราเดย์ ซึ่งเป็นหน่วยบอกค่าประจุ ซึ่งปัจจุบันใช้หน่วย คูลอมบ์ แทน)
ภาวะย้อนกลับของค่าความจุนั้น เรียกว่า อิลาสแตนซ์ทางไฟฟ้า (electrical elastance) หน่วยวัดซึ่งไม่ได้อยู่ในมาตรฐานหน่วยเอสไอ เรียกว่า "daraf"
ตัวเก็บประจุนั้นประกอบด้วยพื้นผิวน้ำไฟฟ้า 2 ชิ้น มักจะเรียกว่า "เพลต" มีชั้นผิวฉนวนกั้น เรียกว่า ไดอิเล็กทริก ตัวเก็บประจุสมัยแรก ๆ เรียกว่า Leyden Jar พัฒนาขึ้นในคริสต์ศตวรรษที่ 18 เป็นการสะสมประจุไว้บนเพลต ซึ่งส่งผลให้เกิดค่าความจุขึ้น สำหรับตัวเก็บประจุสมัยใหม่นั้น สร้างขึ้นโดยใช้เทคนิคการผลิตและวัสดุต่าง ๆ เพื่อให้ได้ค่าความจุทางไฟฟ้าในช่วงที่กว้างเป็นพิเศษ สำหรับใช้ในงานอิเล็กทรอนิกส์ที่หลากหลาย ตั้งแต่ระดับเฟมโตฟารัด จนถึงฟารัด และมีค่าทนแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ไม่กี่โวลต์ จนถึงหลายกิโลโวลต์
อ้างอิง
แก้- ↑ The International System of Units (SI) (8th ed.). Bureau International des Poids et Mesures (International Committee for Weights and Measures). 2006. p. 144.