Изворни код странице Фарад

{{Infobox unit
| name = Фарад
| image = [[File:OneFarad5.5Velectrolyticcapacitor.jpg|300px]]
| caption = Модерни супер-кондензатор од једног фарада. Скала иза је у инчима (горе) и центиметрима (доле).
| standard = [[SI derived unit|СИ изведена јединица]]
| quantity = [[Capacitance|Електрична капацитивност]]
| symbol = F
| namedafter = [[Michael Faraday|Мајкл Фарадеј]]
| extralabel = Derivation
| extradata = 1 F = 1 C/V = 1 s/Ω
| units1 = [[Основне јединице СИ система]]
| inunits1 = -{[[kilogram|kg]]<sup>−1</sup>⋅[[meter|m]]<sup>−2</sup>⋅[[second|s]]<sup>4</sup>⋅[[ampere|A]]<sup>2</sup>}-
}}

'''Фарад''' (симбол: '''F''') је [[Међународни систем јединица|СИ]] јединица за [[електрични капацитет]] (названа по [[Мајкл Фарадеј|Мајклу Фарадеју]]).<ref name=":0" /> [[Кондензатор]] има вредност једног фарада када један [[кулон (јединица)|кулон]] [[наелектрисање|наелектрисања]] изазове [[потенцијална разлика|потенцијалну разлику]] од једног [[волт]]а на њему. У осталим [[Међународни систем јединица|СИ]] јединицама може да се запише као:

:<math>\mbox{C}\cdot \mbox{V}^{-1} = \mbox{m}^{-2}\cdot \mbox{kg}^{-1}\cdot \mbox{s}^4\cdot \mbox{A}^2</math>

Пошто је фарад веома велика јединица, вредности [[кондензатор]]а се често пишу у [[микрофарад]]има, (&mu;F), [[нанофарад]]има (nF) или [[пикофарад]]има (pF). Умношци већи од микрофарада се ретко користе у пракси, чак и за веће капацитете, тако да се капацитет од 4,7&times;10<sup>-3</sup> F, на пример, најчешће пише као 4700 &mu;F.

Фарад не би требало да се меша са [[Фарадејева константа|фарадејем]], (старом јединицом за наелектрисање, која је у новије време замењена кулоном) а који се још увек користи у [[физичка хемија|физичкој хемији]] као једна од кључних [[електрохемија|електрохемијских]] величина.

Реципрочна вредност капацитета се зове [[еластанца]], (нестандардна и не-СИ) величина чија је јединица [[дараф]].

== Дефиниција ==

Један фарад се дефинише као [[capacitance|капацитивност]] преко које, када је [[electric charge|наелектрисан]] са једним [[coulomb|кулоном]], постоји разлика потенцијала од једног [[волт]]а.<ref name=":0">{{cite book|title=The International System of Units (SI)|date=2006|publisher=Bureau International des Poids et Mesures (International Committee for Weights and Measures)|page=144|url=https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/|edition=8th}}</ref> Исто тако, један фарад се може описати као капацитет који складишти наелектрисање од једног кулона преко потенцијалне разлике од једног волта.<ref>{{cite book|title=Dictionary of Science and Technology|url=https://archive.org/details/laroussedictiona0000unse_t4c3|date=1995|publisher=Larousse|isbn=0752300105|editor=Peter M B Walker}}</ref>

Однос између капацитивности, наелектрисања и разлике потенцијала је линеаран. На пример, ако се разлика потенцијала на кондензатору преполови, количина наелектрисања коју тај кондензатор чува такође ће бити преполовљена.

За већину апликација, фарад је непрактично велика јединица капацитивности. Већина електричних и електронских апликација покривена је следећим [[Међународни систем јединица|СИ префиксима]]:

* 1&nbsp;-{mF}- (милифарад, хиљадити део ({{10^|−3}}) фарада) = -{0,001&nbsp;F = {{gaps|1|000}}&nbsp;μF = {{gaps|1|000|000}}&nbsp;nF}-
* 1&nbsp;-{μF}- (микрофарад, милионити део ({{10^|−6}}) фарада) = -{0,000&nbsp;001&nbsp;F = {{gaps|1|000}}&nbsp;nF = {{gaps|1|000|000}}&nbsp;pF}-
* 1&nbsp;-{nF}- (нанофарад, [[милијарда|милијардити]] део ({{10^|−9}}) фарада) = -{0,000&nbsp;000&nbsp;001&nbsp;F = 0,001&nbsp;μF = {{gaps|1|000}}&nbsp;pF}-
* 1&nbsp;-{pF}- (пикофарад, билионити део ({{10^|−12}}) фарада) = -{0,000&nbsp;000&nbsp;000&nbsp;001&nbsp;F = 0,001&nbsp;nF}-

=== Једнакости  ===

Фарад је [[SI derived unit|изведена јединица]] заснована на четири од седам основних јединица [[International System of Units|Међународног система јединица]]: [[килограм]] (-{kg}-), [[метар]] (-{m}-), [[секунда]] (-{s}-) и [[ампер]] (-{A}-).

Изражен у комбинацијама СИ јединица, фарад је:
:<math>\text{F}
= \dfrac{\text{s}^4 {\cdot} \text{A}^2}{\text{m}^{2} {\cdot} \text{kg}}
= \dfrac{\text{s}^2 {\cdot} \text{C}^2}{\text{m}^{2} {\cdot} \text{kg}}
= \dfrac{\text{C}}{\text{V}}
= \dfrac{\text{A} {\cdot} \text{s}}{\text{V}}
= \dfrac{\text{W} {\cdot} \text{s}} {{\text{V}^2} }
= \dfrac{\text{J}}{{\text{V}^2} }
= \dfrac{\text{N} {\cdot} \text{m}} {{\text{V}^2} }
= \dfrac{\text{C}^2}{\text{J}}
= \dfrac{\text{C}^2}{\text{N} {\cdot} \text{m}}
= \dfrac{\text{s}}{\Omega}
= \dfrac{1}{\Omega {\cdot} \text{Hz}}
= \dfrac{\text{S}}{\text{Hz}}
= \dfrac{\text{s}^{2}}{\text{H}},
</math>

где је {{nowrap|1=F = фарад}}, {{nowrap|1=C = [[coulomb|кулон]]}}, {{nowrap|1=V = [[volt|волт]]}}, {{nowrap|1=W = [[watt|ват]]}}, {{nowrap|1=J = [[joule|џул]]}}, {{nowrap|1=N = [[newton (unit)|њутн]]}}.

== Историја ==

Термин „фарад“ су првобитно сковали [[Latimer Clark|Латимер Кларк]] и [[Charles Tilston Bright|Чарлс Брајт]] 1861. године,<ref>
As names for units of various electrical quantities, Bright and Clark suggested "ohma" for voltage, "farad" for charge, "galvat" for current, and "volt" for resistance. See:
*Latimer Clark and Sir Charles Bright (1861) [https://www.biodiversitylibrary.org/item/93052#page/483/mode/1up "On the formation of standards of electrical quantity and resistance,"] ''Report of the Thirty-first Meeting of the British Association for the Advancement of Science'' (Manchester, England: September 1861), section: Mathematics and Physics, pp. 37-38.
* {{cite journal|url=https://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=nyp.33433090837166;view=1up;seq=15|volume=1|issue=1|pages=3–4|title=The Electrician: A weekly journal of theoretical and applied electricity and chemical physics. V. 1 (Nov. 1861-May 2, 1862)}}.</ref> у част [[Michael Faraday|Мајкла Фарадeја]], за јединицу количине наелектрисања, али је до 1873. фарад постао јединица за капацитет.<ref>Sir W. Thomson, etc. (1873) [https://www.biodiversitylibrary.org/page/29853513#page/324/mode/1up "First report of the Committee for the Selection and Nomenclature of Dynamical and Electrical Units,"] ''Report of the 43rd Meeting of the British Association for the Advancement of Science'' (Bradford, September 1873), pp. 222-225. From p. 223: "The "ohm," as represented by the original standard coil, is approximately 10<sup>9</sup> C.G.S. units of resistance: the "volt" is approximately 10<sup>8</sup> C.G.S. units of electromotive force: and the "farad" is approximately 1/10<sup>9</sup> of the C.G.S. unit of capacity."</ref> Године 1881. на Међународном конгресу електричара у Паризу, назив фарад је званично коришћен за јединицу електричног капацитета.<ref>(Anon.) (September 24, 1881) [https://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=nyp.33433090837489;view=1up;seq=309 "The Electrical Congress,"] ''The Electrician'', '''7''': 297. From p. 297: "7. The name farad will be given to the capacity defined by the condition that a coulomb in a farad gives a volt."</ref><ref>{{cite book|last1=Tunbridge|first1=Paul|title=Lord Kelvin: his influence on electrical measurements and units|date=1992|publisher=Peregrinus|location=London|isbn=9780863412370|pages=26, 39–40|url=https://books.google.com/books?id=bZUK624LZBMC|access-date=5 May 2015}}</ref>

== Објашњење ==
[[File:Capacitors Various.jpg|thumb|Примери различитих типова кондензатора]]

[[Кондензатор]] се генерално састоји од две проводне површине, које се често називају плочама, одвојене изолационим слојем који се обично назива [[диелектрик]]. Оригинални кондензатор је био [[Leyden jar|Лејденска тегла]] развијена у 18. веку. То је акумулација електричног набоја на плочама која резултира [[capacitance|капацитивношћу]]. Савремени кондензатори су конструисани коришћењем низа производних техника и материјала да би се обезбедио изузетно широк опсег вредности капацитивности које се користе у [[electronics|електронским]] апликацијама од фемтофарада до фарада, са максималним напонским оценама у распону од неколико [[волт]]и до неколико киловолти.

Вредности кондензатора се обично [[SI prefix#List of SI prefixes|наводе у]] ''фарадима'' (-{F}-), ''микрофарадима'' (-{μF}-), ''нанофарадима'' (-{nF}-) и ''пикофарадима'' (-{pF}-).<ref name="Braga">{{cite book |title=Robotics, Mechatronics, and Artificial Intelligence |last=Braga |first=Newton C. |year=2002 |access-date=2008-09-17 |publisher=Newnes |page=21 |url=https://books.google.com/books?id=yqb-f-HKem0C&q=microfarad+common+measurement&pg=PA21 |isbn=0-7506-7389-3 |quote=Common measurement units are the microfarad (μF), representing 0.000,001 F; the nanofarad (nF), representing 0.000,000,001 F; and the picofarad (pF), representing 0.000,000,000,001 F.}}</ref> Милифарад се ретко користи у пракси (капацитивност од 4,7 -{mF}- (0,0047&nbsp;-{F}-), на пример, уместо тога се записује као {{gaps|4|700|u=μF}}), док је нанофарад неуобичајен у Северној Америци.<ref>{{cite book |title=Make: Electronics: Learning Through Discovery |last=Platt |first=Charles |year=2009 |access-date=2014-07-22 |publisher=O'Reilly Media |page=61 |url=https://books.google.com/books?id=PQzYdC3BtQkC&q=nanofarad&pg=PA61 |isbn=9781449388799 |quote=Nanofarads are also used, more often in Europe than in the United States.}}</ref> Величина комерцијално доступних кондензатора креће се од око 0,1&nbsp;-{pF}- до {{gaps|5|000|F}} (5&nbsp;-{kF}-) [[supercapacitor|суперкондензатора]]. [[Parasitic capacitance|Паразитска капацитивност]] у интегрисаним колима високих перформанси може се мерити у фемтофарадима (-{1 fF = 0.001&nbsp;pF = {{10^|-15}}&nbsp;F}-), док тестна опрема високих перформанси може да открије промене у капацитивности реда десетина атофарада (1 aF = {{10^|−18}}&nbsp;-{F}-).<ref>{{cite book |title=Analog MOS Integrated Circuits for Signal Processing |last=Gregorian |first=Roubik |year=1976 |publisher=John Wiley & Sons |page=78}}</ref>

Вредност од 0,1&nbsp;-{pF}- је отприлике најмања доступна у кондензаторима за општу употребу у електронском дизајну, пошто би мањим доминирали [[parasitic capacitance|паразитски капацитети]] других компоненти, ожичења или [[printed circuit board|штампаних плоча]]. Вредности капацитивности од 1&nbsp;-{pF}- или мање могу се постићи увртањем две кратке дужине изоловане жице заједно.<ref>{{cite web |title=What's All This Femtoampere Stuff, Anyhow? |url=https://www.electronicdesign.com/test-amp-measurement/whats-all-femtoampere-stuff-anyhow |last=Pease |first=Bob |author-link=Bob Pease |publisher=Electronic Design |date=2 September 1993 |access-date=2013-03-09}}</ref><ref>{{cite web |title=What's All This Best Stuff, Anyhow? |url=https://www.electronicdesign.com/analog/whats-all-best-stuff-anyhow |last=Pease |first=Bob |publisher=Electronic Design |date=1 December 2006 |access-date=2013-03-09}}</ref>

Капацитет Земљине [[ionosphere|јоносфере]] у односу на тло је израчунат на око 1&nbsp;-{F}-.<ref>{{cite web |url=http://konfluence.org/efield.pdf |title=Electrical Properties of the Fair-Weather Atmosphere and the Possibility of Observable Discharge on Moving Objects |last=Williams |first=L. L. |date=January 1999 |access-date=2012-08-13 |archive-url=https://web.archive.org/web/20161221015744/http://konfluence.org/efield.pdf |archive-date=2016-12-21 |url-status=dead }}</ref>

=== Неформална и застарела терминологија ===

Пикофарад (-{pF}-) се понекад колоквијално изговара као „паф” или „пик”, као у „десет-пико кондензатору”.<ref>{{cite web |title=Puff |url=http://scienceworld.wolfram.com/physics/Puff.html |publisher=Wolfram Research |access-date=2009-06-09}}</ref> Слично, „-{mic}-” (изговара се „мик”) се понекад неформално користи за означавање микрофарада.

Често су се користиле и користе се нестандардне скраћенице. Фарад је скраћено записује као „-{f}-”, „-{fd}-” и „Fd”. За префикс „-{micro}--“, када грчко мало слово [[mu (letter)|„μ“]] или стари микро знак „μ“ није доступан (као на писаћим машинама) или је незгодан за унос, често се замењује са „u“ или „У” сличног изгледа, уз мали ризик од могуће забуне. Такође је понекад замењује са „-{M}-“ или „-{m}-“ који слично звуче, што може бити збуњујуће јер -{M}- званично представља 1.000.000, а -{m}- преферентно означава 1/1000. У текстовима пре 1960. године и на кондензаторским пакетима све до недавно, „микрофарад“ је скраћиван са „-{mf}-“ или „-{MFD}-“ уместо модерног „-{μF}-“. У каталогу [[Radio Shack|Радио Шака]] из 1940. године наведене су оцене сваког кондензатора у „-{Mfd}-.“, од 0,000005 -{Mfd}-. (5 -{pF}-) до 50 -{Mfd}-. (50 -{μF}-).<ref>{{cite web |title=1940 Radio Shack Catalog - Page 54 - Condensers |url=http://www.radioshackcatalogs.com/html/1940/hr054.html |website=radioshackcatalogs.com |access-date=11 July 2017 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170711160428/http://www.radioshackcatalogs.com/html/1940/hr054.html |archive-date=11 July 2017}}</ref>

„Микромикрофарад“ или „микро-микрофарад“ је застарела јединица која се налази у неким старијим текстовима и ознакама, садржи нестандардни [[metric double prefix|метрички двоструки префикс]]. То је тачно еквивалентно пикофараду (-{pF}-). Скраћено је -{μμF}-, -{uuF}- или (збуњујуће) „-{mmf}-“, „-{MMF}-“ или „-{MMFD}-“.

Преглед застарелих јединица капацитивности: (варијације великим/малим словима нису приказане)
* -{μF}- (микрофарад) = -{mf, mfd}-
* -{pF}- (пикофарад) = -{mmf, mmfd, pfd, μμF}-

=== Повезани концепти ===

Реципрочна вредност капацитета назива се [[elastance|електрична еластанца]], чија је (нестандардна, не-СИ) јединица [[daraf|дараф]].<ref>{{cite web|title=Daraf |url=http://www.websters-dictionary-online.com/definitions/daraf |publisher=Webster's Online Dictionary |access-date=2009-06-19 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20111004054525/http://www.websters-dictionary-online.com/definitions/daraf |archive-date=2011-10-04 }}</ref>

== CGS јединице ==

''Абфарад'' (скраћено -{abF}-) је застарела [[centimetre–gram–second system of units#Electromagnetic units in various CGS systems|-{CGS}- јединица капацитивности]] једнака {{10^|9}} фарада (1 гигафарад, GF).<ref>{{cite book |title=Modern Dictionary of Electronics |last=Graf |first=Rudolf F. |year=1999 |publisher=Newnes |page=1 |url=https://books.google.com/books?id=AYEKAQAAQBAJ |isbn=9780080511986 |access-date=2016-04-15}}</ref>

''Статфарад'' (скраћено -{statF}-) је ретко коришћена -{CGS}- јединица еквивалентна капацитивности кондензатора са наелектрисањем од 1 [[statcoulomb|статкулона]] преко потенцијалне разлике од 1 [[statvolt|статволта]]. То је 1/(10<sup>−5</sup>''c''<sup>2</sup>)&nbsp;фарад, отприлике 1,1126 пикофарада.

== Референце ==
{{Reflist|}}

== Литература ==
{{Литература|30em}}
* {{GreenBook3rd}}
* {{GreenBook2nd}}
* {{cite book |title=Introduction to Electric Circuits |url={{google books|plainurl=y|id=l-weAQAAIAAJ}} |last1=Dorf |first1=Richard C. |last2=Svoboda |first2=James A. |edition=5th |publisher=John Wiley & Sons |location=New York |year=2001 |isbn=978-0471386896}}
* Philosophical Transactions of the Royal Society LXXII, Appendix 8, 1782 (Volta coins the word ''condenser'')
* {{cite book |title=Fundamentals of Applied Electromagnetics |url={{google books|plainurl=y|id=a_C8QgAACAAJ}} |last=Ulaby |first=Fawwaz Tayssir |publisher=Prentice Hall |year=1999 |edition=2nd|location=Upper Saddle River, NJ |isbn=978-0130115546}}
* {{Cite book|title=Semiconductor Material and Device Characterization |first=Dieter K. |last=Schroder |page=270 ''ff'' |url={{google books|plainurl=y|id=OX2cHKJWCKgC|page=305}} |edition=3rd |publisher=Wiley |year=2006 |isbn=978-0471739067}}
* {{Cite book|title=Physics of Semiconductor Devices |first1=Simon M. |last1=Sze |first2=Kwok K. |last2=Ng |isbn=978-0470068304 |publisher=Wiley |year=2006 |edition=3rd |url={{google books|plainurl=y|id=o4unkmHBHb8C}} }}
* {{cite book|author= |title=Tantalum and Niobium-Based Capacitors – Science, Technology, and Applications |location= |publisher= |year=2018|isbn=978-3319678696|pages=|edition=1st}}.; Yuri Freeman; Springer; 120 pages. .
* {{cite book|author= |title=Capacitors |location= |publisher= |year=2014|isbn=978-0071848565|pages=|edition=1st}}.; R.P.D eshpande; McGraw-Hill; 342 pages. .
* {{cite book|author= |title=The Capacitor Handbook |location= |publisher= |year=1993|isbn=978-9401180924|pages=|edition=1st}}.; Cletus Kaiser; Van Nostrand Reinhold; 124 pages. .
* ''Understanding Capacitors and their Uses''; 1st Ed; William Mullin; Sams Publishing; 96 pages; 1964. <small>[https://worldradiohistory.com/BOOKSHELF-ARH/Sams-Books/Sams-Understanding-Capacitors-And-Their-Uses-1964-Mullin.pdf (archive)]</small>
* ''Fixed and Variable Capacitors''; 1st Ed; G.W.A. Dummer and Harold Nordenberg; Maple Press; 288 pages; 1960. <small>[https://archive.org/details/FixedAndVariableCapacitors/ (archive)]</small>
* ''The Electrolytic Capacitor''; 1st Ed; Alexander Georgiev; Murray Hill Books; 191 pages; 1945. <small>[https://archive.org/details/TheElectrolyticCapacitor/ (archive)]</small>

{{Литература крај}}

== Спољашње везе ==
{{Commons category|Farad}}
* [https://www.translatorscafe.com/unit-converter/electrostatic-capacitance/ Farad unit conversion tool]
* [http://electronics.howstuffworks.com/capacitor.htm/printable How Capacitors Work] – Howstuffworks
* [http://www.robotplatform.com/electronics/capacitor/capacitor.html Capacitor Tutorial]

{{СИ јединице}}
{{нормативна контрола}}

[[Категорија:СИ изведене јединице]]
[[Категорија:Јединице за електрични капацитет]]