Farad nedir?
Bir elektrik birimidir. Kondansatörlerin kapasitesini ölçmekte kullanılır. Bir kondansatöre 1 voltluk gerilim verildiği zaman, 1 kulon elektrik yükü alıyorsa, bu kondansatörün kapasitesi 1 feraddır. Farad sözü, İngiliz fizik bilgini Faraday'ın adından gelir. Uçları arasına bir voltluk potansiyel farkı (gerilim) uygulandığında, bir coulombluk elektrik yükü ile dolabilen kondansatörün kapasitesi bir Faraddır.
Kondansatör, bir açıdan şarjlı pil gibidir. Yani elektrikle dolar ve bir süre için bunu depolar. Kullanım amacı televizyon gibi çalışması için yüksek gerilime ihtiyaç duyan cihazlara gerekli gerilimi sağlamaktır. Bu nedenle, televizyonların içini, fişi takılı olmadığı halde bile açmanın tehlikeli olduğu söylenir. Kondansatör bir süre yüklendiği gerilim veya pilin gücünde akım sağlar. Elektrikle yüklenen kondansatör doğru akım geçirmez, alternatif akım geçirir.
Ancak alternatif akım kullanıldığında da kondansatör sürekli elektrik akımıyla dolup boşalır. (www.projedersi.com Teknoloji ve Tasarım Dersi Özgün İçerik)Kondansatörün birimi farad birimidir. Kondansatörün elektrotları arasına V geriliminde bir kaynak bağlandığında plakalarda biriken yükün meydana getirdiği elektrik alanı uygulanan gerilime eşit ve zıt yönde bir potansiyel farkı doğurur. Biriken yük V gerilimi ile orantılıdır.İşte bu formüldeki c sabiti iki plakanın kapasitesini temsil eder. V volt ve Q coulomb olarak verildiğinde C farad olarak çıkar: Q C = ? V formülü elde edilir.
Pratikteki elektrik devrelerinde kullanılan kapasiteler çok küçüktür. Bunun için daha çok faradın askatları olan mikrofarad (µF), nanofarad (nF) ve pikofarad (pF) kullanılır. Bu alt birimlerin farad cinsinden değerleri ise: 1µF = 10 -6 F 1nF=10 -9 F 1pF=10 -12 F olarak verilir. Bir kondansatör de biriken enerji ise:
C = Q / V………………………. (1)
j = ½ C V ………………………. (2) dir.
Buradaki birimler: Farad, volt, coulomb, joule olarak kullanılır.
İki veya daha çok iletken levha ve aralarına yalıtkan bir maddekoyarak bir kondansatör yapıldığını söyledik. Burada yalıtkan olarak havada kullanılabilir ve hepimizin çok iyi bildiği havalı kondansatör eldeedilir. Konuyu açıklamada pratik olsun diye hep iki iletkenlevha olarak kullanacağız. Şimdi iki iletken levhayı birbirineçok yakın olarak koyalım, arada hava bulunsun. Bu kondansatörun kapasitesi A olsun. Şimdi aynı iki levhayı aynı uzaklıkta tutup araya başka bir madde(kağıt, seramik, mika) koyarak bir kondansatör yapalım ve bunun kapasitesi B olsun. B / A oranına ikinci kondansatörü oluşturan yalıtkanmaddenin yani dielektrik maddenin "Bağıl dielektrik sabitesi"adı verilir.
Yani havanın yalıtkanlığı temel alınarak diğer kondansatörler buna kıyasla değerlendirilir. Bağıl dielektrik sabitesinin büyük olması, aynı plaka yüzeyi ilehava yerine bu madde kullanıldığında, büyüklüğü oranında yüksek kapasitedekondansatör elde edilmesi anlamına gelir. Arada bulunan yalıtkan maddenin bir önemli vasfı da, bu maddeninpotansiyel farkına dayanıklığıdır, buna bozulma veya delinme gerilimi adıverilir. Delinme gerilimi düşük ise bu kondansatörün levhalarıarasına verilen daha yüksek gerilimle kondansatör delinir.
Kapasitesi nedir?
C pikofarad= 0.0885 x 10 x 10 x 1 / 0.1 = 88.5 pf Kondansatörlerde birim olarak kullanılan Farad çok büyükbir değerdir. Pratikte pek kullanılmaz. Farad'ın milyonda biriolan mikrofarad ve mikrofaradın milyonda biri olan pikofarad en çokkullanılan birimlerdir. Arada nano farad vardır. Bir nano farad mikrofaradın1000 katıdır.