Herufi kubwa na ndogo

Herufi kubwa ya Kilatini F. Jina huandikwa kwa herufi ndogo: faradi. Karibu kila mara na kiambishi: µF, nF, pF.

Usichanganye

F si °F, nyuzi Fahrenheit. Faradi si faraday: hilo ni jina la chaji ya moli moja ya elektroni, takriban 96 485 C.

Kwenye bamba, herufi F ni kapasita ya metali. Kipande cha juu ni sahani chanya, cha kati ni sahani hasi. Kulia, betri hupeleka chaji kupitia kipingamizi, uga kati ya vipande hukua, na sindano ya voltmita upande wa kushoto hupanda. Chini, alama husogea kwenye mkunjo wa kuchaji na kupita alama τ: hapo volteji imefikia 63 %. Sahani zikishajaa chaji, cheche huruka kati yake, na kila kitu huanza upya.

Pasipoti ya kipimo · uwezo wa kuhifadhi umeme

Faradi

Kipimo kinachotokana cha SI · kiasi: uwezo wa kuhifadhi umeme

Mwaka 1746 huko Leiden, Pieter van Musschenbroek alimimina maji ndani ya chupa ya kioo na kutumbukiza waya ndani yake. Chupa ilichajiwa kutoka kwa mashine ya umeme. Msaidizi wake aliishika chupa kwa mkono mmoja na kugusa waya kwa mkono mwingine. Mshtuko ulikuwa mkali kiasi kwamba Musschenbroek alimwandikia mwenzake kwamba asingerudia jaribio hilo kwa lolote.

Chupa hiyo iligeuka kuwa kapasita ya kwanza: maji ndani na mkono nje vilikuwa sahani mbili, na kioo kati yake kilikuwa kihami. Kiasi cha chaji ambacho sahani hushikilia kwa volteji fulani huonyeshwa na kapasitansi — uwezo wa kuhifadhi umeme. Faradi moja ni kapasitansi ambayo volteji ya 1 V huipa chaji ya 1 C. Hiyo ni nyingi sana: Dunia nzima, ikichukuliwa kama tufe, ina kapasitansi ya takriban 710 µF.

Alama	F
Ufafanuzi	kulombu kwa volti · C/V · kg⁻¹·m⁻²·s⁴·A²
Thamani za marejeo	ε₀ — 8.854 187 8·10⁻¹² F/m · tufe la nusukipenyo 1 m — 111 pF · Dunia kama tufe — takriban 710 µF
Ilianzishwa	1881, Kongamano la Kimataifa la Umeme mjini Paris · katika SI tangu 1960
Viwango	ISO 80000-6 · IEC 60384 · IEC 60062 · SI Brochure 9th ed.
Thamani za kawaida	10 pF — probu ya osiloskopu · 100 nF — karibu na miguu ya chipu · 3000 F — superkapasita

Kwenye ubadilishaji Kwenye chupa ya Leyden

01 · Ufafanuzi

Kulombu moja kwa kila volti

Kapasitansi C inaonyesha ni chaji kiasi gani inahitajika kuwekwa kwenye kondakta ili volteji yake ipande kwa volti moja. Ni rahisi zaidi kuiona kwenye sahani mbili. Moja inapokea chaji chanya, nyingine hasi, na uga hutokea kati yake. Kadiri sahani zinavyokuwa kubwa na karibu zaidi, ndivyo zinavyoweka chaji nyingi zaidi kwa volteji ileile.

Kihami kati ya sahani huongeza kapasitansi. Molekuli zake huzunguka katika uga na kuudhoofisha kwa sehemu. Kioo huongeza kapasitansi takriban mara 7, kauri ya titanati ya bariamu mara elfu na zaidi. Nishati iliyohifadhiwa huongezeka kama mraba wa volteji.

C — kapasitansi, F · Q — chaji, C · U — volteji, V · ε₀ — konstanti ya umeme, F/m · εr — permitiviti ya kihami · A — eneo la sahani, m² · d — mwanya, m · W — nishati, J

Kipeo

M⁻¹ L⁻² T⁴ I²

chaji mara volteji

Ombwe

8.85 pF/m

ε₀, kamili tangu 2019

Dunia

≈ 710 µF

tufe la nusukipenyo 6371 km

Shirikishi · msimbo wa kapasita IEC 60062

«104» inamaanisha nini kwenye kapasita ndogo

Kwenye diski ya kauri kuna nafasi ya tarakimu tatu na herufi moja. Tarakimu mbili za kwanza ni mwanzo wa namba. Ya tatu inaonyesha sifuri ngapi ziongezwe. Zote pamoja ni kapasitansi katika pikofaradi. Herufi baada ya tarakimu ni ustahimilivu. Chagua tarakimu, na chini itaonekana kapasitansi pamoja na mipaka yake.

Kapasitansi

Mipaka

Mfululizo E12

Kwa nini faradi ni kubwa

Ili kupata 1 F kutoka sahani mbili zenye mwanya wa hewa wa 1 mm, kila sahani ingepaswa kuwa na eneo la 113 km². Tufe lililo peke yake lenye kapasitansi ya 1 F lingekuwa na nusukipenyo cha km milioni 9. Superkapasita hutatua hili kwa njia nyingine. Chaji ndani yake hukaa juu ya uso wa kaboni yenye vinyweleo, na mwanya kati ya chaji ni takriban nanomita moja. Gramu moja ya kaboni kama hiyo ina uso wa mamia ya mita za mraba.

Shirikishi · kapasita ya sahani sambamba chini ya volteji

Kwa nini cheche huruka kioo kinapotolewa kwenye kapasita

Kushoto kuna chanzo cha volteji ya juu hadi 15 kV; kinachaji sahani mbili za mraba 20 × 20 cm kupitia kipingamizi cha 100 MΩ. Sahani nyekundu ni chanya, ya samawati ni hasi. Mistari ya njano ni uga kati yake: kadiri mistari inavyobanana, ndivyo uga unavyokuwa na nguvu. Kulia kwa sahani, nguzo inalinganisha uga na uimara wa hewa, takriban 3 kV/mm. Kihami kinaweza kuingizwa kati ya sahani. Lenzi upande wa kulia inaonyesha molekuli zake: ncha nyekundu ni chanya, ya samawati ni hasi. Chanzo kinaweza kukatwa: hapo chaji haina pa kwenda. Kitufe «Toa chaji» kinaipa taa nishati.

kushoto: chanzo hadi 15 kV · kipingamizi 100 MΩ · sahani 0.04 m²kulia: kihami kilichokuzwa · muda wa kuchaji umepunguzwa kasi

Kihami

Volteji ya chanzo

Mwanya kati ya sahani

Saketi

Kapasitansi

—

Chaji

—

—

Volteji

—

—

Uga

—

—

Nishati

—

—

Chanzo kinachaji sahani.

02 · Kubadilisha

Katika faradi

Kipimo	Thamani	Inapopatikana
{n}	{v}	{note}

«MFD» kwenye kapasita za zamani ni mikrofaradi, si milifaradi. Pikofaradi ziliandikwa «MMFD» — mikromikrofaradi.

Superkapasita ya 3000 F kwa 2.7 V huhifadhi takriban 11 kJ. Hiyo ni karibu sawa na betri ya alkali AA.

Kapasitansi ya Dunia nzima, takriban 710 µF, ni ndogo kuliko ya kapasita moja ya kichujio ya 1000 µF katika kifaa cha kusambaza umeme.

03 · Madaraja ya ukubwa

Kapasitansi kutoka 10⁻¹⁵ hadi 10⁴ F, skeli ya logariti

04 · Vifaa vya kupima

elektroskopu na chupa ya Leyden

Chaji kutoka chupa hupita kwenye waya hadi majani mawili ya dhahabu. Chaji za aina moja husukumana, na kadiri volteji inavyokuwa juu, ndivyo majani yanavyoachana zaidi.

mita ya resonansi

Kapasita huwekwa katika saketi pamoja na koili inayojulikana. Kifaa hutafuta marudio ambayo saketi inalia kwa nguvu zaidi. Kutokana na marudio hayo kapasitansi hupatikana: f₀ = 1 / (2π√LC).

multimita · hali ya kapasitansi

Kifaa huchaji kapasita kwa mkondo usiobadilika na kuhesabu muda hadi volteji ifikie kizingiti. Kadiri kapasitansi inavyokuwa kubwa, ndivyo kuchaji kunavyochukua muda mrefu: C = I·t / U.

kihisi cha mguso cha kapasitansi

Chini ya kioo cha skrini kuna gridi ya elektrodi. Kidole huongeza sehemu ya pikofaradi kwenye nodi iliyo karibu. Kidhibiti hukagua nodi mamia ya mara kwa sekunde na kutambua badiliko hili.

05 · Kanuni za kuandika

Sahihi

22 pF, 100 nF, 4.7 µF — nafasi, kiambishi kwa herufi ndogo

kwenye mchoro kwa IEC 60062: 4n7, 2µ2, 100p

msimbo kwenye kifuniko 104K — hii ni 100 nF ± 10 %

kapasitansi ya kebo kwa urefu 100 pF/m

Si sahihi

100 NF, 4.7uf, 22 pf — herufi kubwa na ndogo ni muhimu

4.7 mF badala ya 4.7 µF — kosa la mara elfu

MFD na mmfd katika maandishi mapya — vifupisho vilivyopitwa na wakati

мкФ katika maandishi ya kimataifa badala ya µF

06 · Vipimo jirani

07 · Sehemu ya kihistoria

kapasita ya Thompson–Lampard

Dokezo la elimu ya vipimo

Mwaka 1956 Andrew Thompson na Douglas Lampard walipata kapasita ambayo kapasitansi yake inaweza kukokotolewa. Silinda nne ndefu zimesimama kwenye pembe za mraba. Kapasitansi kati ya jozi zinazotazamana kwa kila mita ya urefu ni ε₀·ln 2 / π, takriban 1.953 549 pF/m. Hili ni kweli karibu kwa ulinganifu wowote kamili wa sehemu-mkato. Urefu hupimwa kwa interferomita ya leza, na kapasitansi hupatikana kutokana na urefu.

Tangu 2019 konstanti h na e ni kamili, na faradi inaunganishwa nazo kupitia ohmu. Kiwango cha ukinzani kinachotegemea athari ya Hall ya kwanta hulinganishwa na kapasita katika daraja la kwadracha kwa marudio yanayojulikana: C = 1 / (2πfR). Hivi ndivyo maabara za kitaifa zinavyopata faradi kwa usahihi wa sehemu kwa milioni.

chupa ya Leyden · utoaji chaji

Orodha ya vipimo

faharasa nzima →

msingi · vizio 7

Vizio saba vya msingi vya SI

08 · Lugha yako

kila kiungo ni ukurasa halisi wa lugha

Soma kwa lugha yako

imetafsiriwa na kusahihishwatafsiri ya awaliinasubiri