Faradio

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 del físico inglés Michael Faraday (1791–1867). En unidades base del SI 1  F = 1 kg ⁻¹ ⋅ m ⁻² ⋅ s ⁴ ⋅ A ² . 

La capacitancia de un capacitor es de un faradio cuando una carga de un culombio cambia el potencial entre las placas en un voltio . ^{[ 1 ] [ 2 ]} Igualmente, 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 capacitancia, carga y diferencia de potencial es lineal. Por ejemplo, si la diferencia de potencial en un condensador se reduce a la mitad, la cantidad de carga almacenada en dicho condensador también se reducirá a la mitad.

Para la mayoría de las aplicaciones, el faradio es una unidad de capacitancia demasiado grande para ser práctica. La mayoría de las aplicaciones eléctricas y electrónicas están cubiertas por los siguientes prefijos del SI :

• 1  mF (milifaradio, una milésima ( 10 ⁻³ ) de faradio) = 0,001  F = 1 000  μF = 1 000 000 000  pF
• 1  μF (microfaradio, una millonésima ( 10⁻⁶ ) de faradio) = 0,000 ⁰⁰¹  F  = 1 000  nF = 1 000 000  pF
• 1  nF (nanofaradio, una billonésima ( 10 ⁻⁹ ) de un faradio) = 0,000  000  001  F = 0,001  μF = 1 000  pF
• 1  pF (picofaradio, una billonésima ( 10⁻¹² ) de faradio) = 0,000 ⁰⁰⁰  000  001  F  = 0,001  nF

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 para 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 condensador generalmente consta de dos superficies conductoras, a menudo denominadas placas, separadas por una capa aislante, generalmente llamada dieléctrico . El condensador original fue la botella de Leyden, desarrollada en el siglo XVIII. La capacitancia se produce por la acumulación de carga eléctrica en las placas . Los condensadores modernos se fabrican utilizando diversas técnicas y materiales para ofrecer la extraordinaria variedad de valores de capacitancia empleados en aplicaciones electrónicas , desde femtofaradios hasta faradios, con tensiones máximas que van desde unos pocos voltios hasta varios kilovoltios.

Los valores de los condensadores se suelen especificar en términos de prefijos del SI de faradios (F), microfaradios ( μF ), nanofaradios ( nF ) y picofaradios ( pF ). ^{[ 9 ]} El milifaradio ( mF ) se usa raramente en la práctica; una capacitancia de 4,7 mF (0,0047 F ), por ejemplo, se escribe como 4700 μF . El nanofaradio ( nF ) se usa con más frecuencia en Europa que en Estados Unidos. ^{[ 10 ]} El tamaño de los condensadores disponibles comercialmente varía desde aproximadamente 0,1 pF hasta supercondensadores de 5000 F ( 5 kF) . 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 condensadores para uso general en diseño electrónico, ya que los más pequeños se verían dominados por las capacitancias parásitas de otros componentes, cableado o placas de circuito impreso . Se pueden obtener valores de capacitancia de 1  pF o inferiores trenzando dos tramos cortos de cable aislado. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

La capacitancia de la ionosfera terrestre con respecto al suelo se calcula en aproximadamente 1  F. ^{[ 14 ]}

El abfarad (abreviado abF) es una unidad de capacitancia CGS obsoleta , que corresponde a 10⁹ faradios (1 gigafaradio, GF). ^{[ 18 ]}

El statfaradio (abreviado statF) es una unidad del sistema CGS poco utilizada , equivalente a la capacitancia de un condensador con una carga de 1 statcoulomb y una diferencia de potencial de 1 statvolt . Su valor es 1/(10⁻⁵ ^c² ) ^faradio , aproximadamente 1,1126 picofaradios. Más comúnmente, se utiliza el centímetro (cm), que equivale al statfaradio.  

• Herramienta de conversión de unidades Faradio