El faradio (símbolo: F ) es la unidad de capacitancia eléctrica , la capacidad de un cuerpo para almacenar una carga eléctrica, en el Sistema Internacional de Unidades (SI) , equivalente a 1 culombio por voltio (C/V). [1] Recibe su nombre en honor al físico inglés Michael Faraday (1791–1867). En unidades básicas del SI 1 F = 1 kg −1 ⋅ m −2 ⋅ s 4 ⋅ A 2 .
La capacitancia de un capacitor es un faradio cuando un culombio de carga cambia el potencial entre las placas en un voltio . [1] [2] De igual manera, un faradio puede describirse como la capacitancia que almacena una carga de un culombio a través de una diferencia de potencial de un voltio. [3]
La relación entre la capacitancia, la carga y la diferencia de potencial es lineal. Por ejemplo, si la diferencia de potencial en un capacitor se reduce a la mitad, la cantidad de carga almacenada por ese capacitor también se reducirá a la mitad.
Para la mayoría de las aplicaciones, el faradio es una unidad de capacitancia de un tamaño poco práctico. La mayoría de las aplicaciones eléctricas y electrónicas están cubiertas por los siguientes prefijos del SI :
Un faradio es una unidad derivada basada en cuatro de las siete unidades básicas del Sistema Internacional de Unidades : kilogramo (kg), metro (m), segundo (s) y amperio (A).
Expresado en combinaciones de unidades SI, el faradio es:
donde F = faradio , s = segundo , C = culombio , V = voltio , W = vatio , J = julio , N = newton , Ω = ohmio , Hz = hercio , S = siemens , H = henrio , A = amperio . [4]
El término "faradio" fue acuñado originalmente por Latimer Clark y Charles Bright en 1861, [5] en honor a Michael Faraday , para una unidad de cantidad de carga, y en 1873, el faradio se había convertido en una unidad de capacitancia. [6] En 1881, en el Congreso Internacional de Electricistas en París, el nombre faradio se utilizó oficialmente para la unidad de capacitancia eléctrica. [7] [8]
Un capacitor generalmente consta de dos superficies conductoras, frecuentemente llamadas placas, separadas por una capa aislante generalmente llamada dieléctrico . El capacitor original fue la botella de Leyden desarrollada en el siglo XVIII. Es la acumulación de carga eléctrica en las placas lo que da como resultado la capacitancia . Los capacitores modernos se construyen utilizando una variedad de técnicas y materiales de fabricación para proporcionar la gama extraordinariamente amplia de valores de capacitancia utilizados en aplicaciones electrónicas , desde femtofaradios hasta faradios, con clasificaciones de voltaje máximo que varían desde unos pocos voltios hasta varios kilovoltios.
Los valores de los condensadores se especifican generalmente en términos de prefijos SI de faradios (F), microfaradios ( μF ), nanofaradios ( nF ) y picofaradios ( pF ). [9] El milifaradio ( mF ) rara vez se utiliza en la práctica; una capacitancia de 4,7 mF (0,0047 F), por ejemplo, se escribe en cambio como 4700 μF . El nanofaradio ( nF ) es poco común en América del Norte. [10] El tamaño de los condensadores disponibles comercialmente varía de alrededor de 0,1 pF a 5000 F (5 kF) supercondensadores . La capacitancia parásita en circuitos integrados de alto rendimiento se puede medir en femtofaradios (1 fF = 0,001 pF = 10−15 F), mientras que los equipos de prueba de alto rendimiento pueden detectar cambios en la capacitancia del orden de decenas de attofaradios (1 aF = 10 −18 F). [11]
Un valor de 0,1 pF es aproximadamente el más pequeño disponible en capacitores para uso general en diseño electrónico, ya que los más pequeños estarían dominados por las capacitancias parásitas de otros componentes, cableado o placas de circuitos impresos . Se pueden lograr valores de capacitancia de 1 pF o inferiores retorciendo juntos dos tramos cortos de cable aislado. [12] [13]
Se calcula que la capacitancia de la ionosfera de la Tierra con respecto al suelo es de aproximadamente 1 F. [14]
El picofaradio (pF) a veces se pronuncia coloquialmente como "puff" o "pic", como en "un condensador de diez bocanadas". [15] De manera similar, "mic" (pronunciado "mike") a veces se usa informalmente para significar microfaradios.
A menudo se han utilizado y se utilizan abreviaturas no estándar. Farad se ha abreviado como "f", "fd" y "Fd". En el caso del prefijo "micro-", cuando la letra minúscula griega "μ" o el antiguo signo micro "μ" no están disponibles (como en las máquinas de escribir) o no se pueden introducir fácilmente, se suele sustituir por la "u" o "U" de aspecto similar, con poco riesgo de confusión. También se sustituyó por la "M" o "m" de sonido similar, lo que puede resultar confuso porque M significa oficialmente 1.000.000, y m significa preferiblemente 1/1000. En los textos anteriores a 1960, y en los paquetes de condensadores hasta hace poco, "microfaradio(s)" se abreviaba como "mf" o "MFD" en lugar del moderno "μF". Un catálogo de Radio Shack de 1940 enumeraba la clasificación de cada condensador en "Mfd.", desde 0,000005 Mfd. (5 pF) a 50 Mfd. (50 μF). [16]
"Micromicrofaradio" o "micro-microfaradio" es una unidad obsoleta que se encuentra en algunos textos y etiquetas antiguos y que contiene un prefijo doble métrico no estándar . Es exactamente equivalente a un picofaradio (pF). Se abrevia μμF, uuF o (de manera confusa) "mmf", "MMF" o "MMFD".
Resumen de unidades de capacitancia o abreviaturas obsoletas o en desuso: (no se muestran las variaciones entre mayúsculas y minúsculas)
U+3332 ㌲ HUARADDO CUADRADO es una versión cuadrada deファラッド( faraddo , la palabra japonesa para "faradio") destinada al texto vertical japonés . Se incluye en Unicode para compatibilidad con conjuntos de caracteres anteriores .
El recíproco de la capacitancia se llama elastancia eléctrica , cuya unidad (no estándar, no perteneciente al SI) es el daraf . [17]
El abfaradio (abreviado abF) es una unidad CGS obsoleta de capacitancia , que corresponde a 109 faradios (1 gigafaradio, GF). [18]
El statfaradio (abreviado statF) es una unidad CGS poco utilizada que equivale a la capacidad de un condensador con una carga de 1 statculombio a través de una diferencia de potencial de 1 statvoltio . Es 1/(10 −5 c 2 ) faradio, aproximadamente 1,1126 picofaradios. Más comúnmente, se utiliza el centímetro (cm), que es igual al statfaradio.
Las unidades de medida más comunes son el microfaradio (μF), que representa 0,000,001 F; el nanofaradio (nF), que representa 0,000,000,001 F; y el picofaradio (pF), que representa 0,000,000,000,001 F.
También se utilizan nanofaradios, con mayor frecuencia en Europa que en Estados Unidos.
