ファラド(記号:F )は、国際単位系(SI)における電気容量の単位であり、物体が電荷を蓄える能力を表し、 1クーロン/ボルト(C/V)に相当します。[ 1 ]これは、イギリスの物理学者マイケル・ファラデー(1791~1867)にちなんで名付けられました。SI基本単位では、 1 F = 1 kg −1 ⋅ m −2 ⋅ s 4 ⋅ A 2 です。
コンデンサの静電容量は、 1クーロンの電荷が極板間の電位を1ボルト変化させるときに1ファラドとなる。[ 1 ] [ 2 ]同様に、1ファラドは、1ボルトの電位差に1クーロンの電荷を蓄える静電容量として表すこともできる。[ 3 ]
静電容量、電荷、電位差の関係は線形である。例えば、コンデンサにかかる電位差が半分になると、そのコンデンサに蓄えられる電荷量も半分になる。
ほとんどの用途において、ファラドは実用上大きすぎる静電容量の単位です。ほとんどの電気および電子用途は、以下のSI接頭辞でカバーされます。
ファラドは、国際単位系(SI)の7つの基本単位のうち、キログラム(kg)、メートル(m)、秒(s)、アンペア(A)の4つを基にした派生単位です。
SI単位の組み合わせで表すと、ファラドは次のようになります。
ここで、F = ファラド、s =秒、C =クーロン、V =ボルト、W =ワット、J =ジュール、N =ニュートン、Ω =オーム、Hz =ヘルツ、S =ジーメンス、H =ヘンリー、A =アンペアである。[ 4 ]
「ファラド」という用語は、もともと1861年にラティマー・クラークとチャールズ・ブライトによって、マイケル・ファラデーに敬意を表して電荷量の単位として造語され[ 5 ]、1873年までにファラドは静電容量の単位となった[ 6 ] 。 1881年、パリで開催された国際電気会議で、ファラドという名称が電気容量の単位として正式に採用された[ 7 ] [ 8 ] 。

コンデンサは一般的に、誘電体と呼ばれる絶縁層によって隔てられた2つの導電面(プレートと呼ばれることが多い)から構成されます。最初のコンデンサは、18世紀に開発されたライデン瓶でした。静電容量は、プレート上に電荷が蓄積されることによって生じます。現代のコンデンサは、さまざまな製造技術と材料を用いて製造されており、電子機器用途で使用されるフェムトファラッドからファラッドまでの非常に幅広い静電容量値と、数ボルトから数キロボルトまでの最大定格電圧を実現しています。
コンデンサの値は通常、 SI接頭辞のファラド(F)、マイクロファラド(μF)、ナノファラド(nF)、ピコファラド(pF )で表されます。[ 9 ]ミリファラド(mF )は実際にはほとんど使用されません。例えば、 4.7 mF(0.0047 F)の静電容量は、代わりに4 700 μFと表記されます。ナノファラド(nF)は、米国よりもヨーロッパでよく使用されます。[ 10 ]市販のコンデンサのサイズは、約0.1 pFから5 000 F(5 kF)のスーパーキャパシタまでです。高性能集積回路の寄生容量は、フェムトファラド(1 fF = 0.001 pF = 10 −15 F)であるのに対し、高性能試験装置では数十アトファラド(1 aF = 10 −18 F)オーダーの静電容量の変化を検出できる。 [ 11 ]
0.1 pF の値は 、電子設計で一般的に使用されるコンデンサで入手可能な最小値です。これより小さい値では、他の部品、配線、またはプリント基板の寄生容量が支配的になるためです。1 pF 以下の容量値は、絶縁された短いワイヤを 2 本撚り合わせることで実現できます。[ 12 ] [ 13 ]
地球の電離層の地表に対する静電容量は約 1 Fと計算されている。 [ 14 ]
ピコファラド(pF)は、「10パフコンデンサ」のように、口語的に「パフ」または「ピック」と発音されることがあります。[ 15 ]同様に、「マイク」(「マイク」と発音)は、マイクロファラドを表すのに非公式に使用されることがあります。
非標準的な略語は、当時も現在もよく使われています。ファラドは「f」、「fd」、「Fd」と略されます。接頭辞「micro-」については、ギリシャ文字の小文字「μ」または従来のマイクロ記号「μ」が使用できない場合(タイプライターなど)や入力が不便な場合は、よく似た「u」または「U」で代用され、混乱のリスクはほとんどありません。また、似たような音の「M」または「m」で代用されることもありますが、Mは公式には1,000,000を表し、mは1/1000を表すのが望ましいため、混乱を招く可能性があります。1960年以前のテキストや、最近までコンデンサのパッケージでは、「microfarad(s)」は現代の「μF」ではなく「mf」または「MFD」と略されていました。1940年のラジオシャックのカタログでは、すべてのコンデンサの定格が「Mfd.」で記載されており、0.000005 Mfd.から始まっていました。 (5 pF)~50 Mfd. (50 μF)。[ 16 ]
「マイクロマイクロファラド」または「マイクロマイクロファラド」は、古い文献やラベルに見られる廃止された単位で、非標準的なメートル法の二重接頭辞が含まれています。これはピコファラド(pF)と完全に等価です。略称はμμF、uuF、または(紛らわしいことに)「mmf」、「MMF」、「MMFD」です。
廃止または非推奨となった静電容量の単位または略語の概要:(大文字/小文字の区別は省略)
U+3332 ㌲ SQUARE HUARADDOは、日本語の縦書きテキスト用に作成されたファラッド( faraddo、日本語で「ファラッド」を意味する)の正方形バージョンです。以前の文字セットとの互換性のために Unicode に含まれています。
アブファラド(略称abF)は、10⁻⁶Ωに相当する、廃止されたCGS単位系の静電容量の単位です。9ファラド(1ギガファラド、GF)。 [ 18 ]
スタットファラド(略称:statF)は、 1スタットクーロンの電荷を持つコンデンサの静電容量に相当し、1スタットボルトの電位差で測定される、あまり使用されないCGS単位です。これは1/(10⁻⁵ c² )ファラド、約1.1126ピコファラドに相当します。より一般的には、スタットファラドと等しいセンチメートル(cm)が使用されます。
一般的な測定単位は、0.000,001 F を表すマイクロファラド (μF)、0.000,000,001 F を表すナノファラド (nF)、および 0.000,000,000,001 F を表すピコファラド (pF) です。
ナノファラッドも使用されており、米国よりもヨーロッパでより頻繁に使用されている。