ฟารัด

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
คาปาซิเตอร์ หรือตัวเก็บประจุ

ฟารัด (มักออกเสียง ฟาหรัด) (สัญลักษณ์: F) เป็นหน่วยเอสไอของค่าความจุทางไฟฟ้า มักระบุเป็นค่าของตัวเก็บประจุ หรือคาปาซิเตอร์ ที่พบได้ทั่วไปในวงจรอิเล็กทรอนิกส์

นิยาม[แก้]

ตัวเก็บประจุ ตัวหนึ่ง จะมีค่า 1 ฟารัด ก็ต่อเมื่อ ประจุไฟฟ้า 1 คูลอมบ์ ก่อให้เกิดความต่างศักย์ค่า 1 โวลต์ คร่อมขั้วทั้งสอง ค่าดังกล่าวเทียบตามหน่วยเอสไอ ได้ดังนี้

\mbox{F} = \mbox{C} \cdot \mbox{V}^{-1} = \mbox{m}^{-2} \cdot \mbox{kg}^{-1} \cdot \mbox{s}^4 \cdot \mbox{A}^2

อุปสรรคหน่วยเอสไอ[แก้]

พหุคูณเอสไอสำหรับหน่วยฟารัด (F)
พหุคูณย่อย 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
หน่วยที่นิยมใช้แสดงเป็นตัวหนา

คำอธิบาย[แก้]

เนื่องจากหน่วยฟารัดนั้นมีขนาดใหญ่มาก 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