Pourquoi l'unité de capacité est-elle si grande?

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La plupart des condensateurs sont dans les gammes µF, nF et pF. Je sais qu'il y a des cas particuliers qui vont aussi haut, mais à l'époque où faraday était là, et l'unité a été nommée en fonction de lui, ils n'avaient pas une telle chose. Pourquoi l’appareil est-il si grand si nous utilisons rarement des casquettes d’une valeur aussi élevée?

capacitor

— puits de lumière
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Pour les physiciens des particules élémentaires, le mètre et le second sont des unités énormes . Tout est une question de contexte. Pour les ingénieurs électroniciens, mA et uA sont courants. Pour les ingénieurs électriciens, kA et MA sont courants.

— Alfred Centauri

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L'unité dont vous parlez n'a pas été définie telle que nous la connaissons jusqu'à plus de dix ans après le décès de Farady. ( Source ) Les unités nommées d'après des personnes sont généralement attribuées à titre posthume.

— Warren Young

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Il était géant à son époque. Nous ne pouvons qu'espérer avoir la valeur d'uF aujourd'hui ;-) Comme fE (femto einsteins).

— user6972

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... Et vous avez besoin d'une unité pour ces plus gros condensateurs. Si j'ai raison, ils essaient d'utiliser des "supercondensateurs" dans les voitures électriques.

— Pingouin anonyme

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Comme d'autres l'ont mentionné, 1 farad est égal à 1 coulomb pour 1 volt. Mais le trou du lapin va plus loin - la question devient alors de savoir pourquoi 1 coulomb est ce qu’il est, et pourquoi 1 volt est- il ce qu’il est?

Suivre ce trou de lapin jusqu'au fond nous mènera finalement aux 7 unités SI de base, qui sont des unités de mesure des 7 attributs physiques de notre monde: distance, masse, temps, courant électrique, température thermodynamique, quantité d'une substance, etc. intensité luminar. Ils sont comme des axiomes en mathématiques. À partir de là, d'autres unités sont définies en fonction de celles-ci. Donc, volt = (mètre mètre) / (ampère seconde seconde seconde). Pendant ce temps, coulomb = ampère * seconde. Vous remarquerez que 1 d'une unité dérivée est exprimé en termes de 1 d'une unité de base.

Donc, finalement, 1 farad est si grand parce que les unités de base sont si grandes, du moins par rapport aux tailles des composants électroniques actuels, où nous installons des milliards de transistors sur plusieurs millimètres carrés.

— thinkski
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Parce que cela correspond à toutes les autres unités (SI) que nous avons. 1 farad est égal à 1 coulomb par volt. Il se trouve que 1 coulomb est ... très chargé.

— Ignacio Vazquez-Abrams
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f = \frac{1}{2 π R C}

$f = \frac{1}{2\pi RC}$

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Ce serait bien d’entendre pourquoi les autres unités du SI (c’est-à-dire coloumb) sont si grandes. Est-ce la définition de l'ampère, de la charge ou de la tension?

— Macke

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@Macke 1 coulomb est 1 ampère × 1 seconde.

— Random832

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@Macke: Une seconde est une bonne unité pour une échelle de temps perceptible par l'homme, mais elle est énorme par rapport à la durée pendant laquelle un condensateur typique peut fournir une quantité de courant raisonnablement mesurable.

— Supercat

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Parce que 1 Ampère est une unité si grande comparée à la quantité de courant que nous utilisons normalement. Parce que 1 seconde est une unité si grande comparée aux fréquences audio et RF que nous utilisons normalement.

Si vous utilisez normalement des courants beaucoup plus petits que 1A, pendant des périodes beaucoup moins de 1 seconde et que vous n’avez pas beaucoup d’argent à perdre ou beaucoup d’espace à perdre, vous pouvez utiliser des condensateurs beaucoup plus petits que 1F.

D'un autre côté, si vous voulez utiliser de l'électricité plutôt que de l'électronique radio, 1F n'est pas très gros. Voici un communiqué de presse récent sur un condensateur de 400F. http://www.engineering.com/ElectronicsDesign/ElectronicsDesignArticles/ArticleID/5290/Is-it-a-battery-No-its-a-Supercap.aspx - et notez que sa particularité est qu'elle n'est pas plus grande que un jeu de cartes.

— david
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400F avec la taille d’un jeu de cartes n’est en aucun cas une grande capacité dans un petit paquet. Il existe des condensateurs beaucoup plus petits dans la gamme kiloFarad et au-dessus. Cependant, ils fonctionnent sur de très petites tensions.

— vsz

@vsc L'énergie stockée est proportionnelle à la tension au carré, ce n'est donc pas une surprise.

— starblue

1kWh, 300kW, 477kg, 1900x950x455: bombardier.com/fr/transport/sustainability/technology/…

— starblue le

3

Les unités SI pour l'électricité correspondent aux unités SI pour tout le reste. La relation devient claire si vous regardez la définition d'un joule:

J = N \cdot m = W \cdot s

$J = N\cdot m = W\cdot s$

Notez qu'il possède les deux unités mécaniques que vous considéreriez naturellement comme des unités mécaniques (newtons, compteurs) et électriques (watts). Nous pouvons le décomposer en unités plus basiques:

J = \frac{k g \cdot m^{2}}{s^{2}}

$J = \frac{kg\cdot m^2}{s^2}$

Ou nous pouvons augmenter les watts à des unités plus basiques, mais toujours électriques:

J = V \cdot A \cdot s

$J = V \cdot A \cdot s$

Et maintenant vous avez des volts et des ampères, par lesquels le farad peut être défini:

F = \frac{A \cdot s}{V}

$F = \frac{A\cdot s}{V}$

Si vous analysez cela attentivement, vous remarquerez qu'un joule correspond à un watt-seconde et qu'un watt correspond à un rapport entre le courant et la tension, mais ce rapport n'est pas défini. C’est pourquoi l’ampère est une unité de base SI , définie comme

L’ampère est ce courant constant qui, s’il était maintenu dans deux conducteurs parallèles droits de longueur infinie, de section circulaire négligeable et placé à 1 mètre de distance dans le vide, produirait entre ces conducteurs une force égale à 2 × 10−7 Newton par mètre de longueur.

Donc, si vous voulez blâmer quelque chose pour le farad qui est si grand, blâmer l'ampère. Ou alors, blâmez les autres unités de base du SI référencées par leur définition, la seconde, le mètre ou le kilogramme (indirectement, par le newton).

— Phil Frost
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Cela n'a rien à voir avec Faraday. C'est une définition.

De Wikipedia :

$F = \dfrac{A\times s}{V}$

Algébrique manipulé:

$A=\dfrac{F\times V}{s}$

$i_c(t)=C\dfrac{\mathrm{d}v}{\mathrm{d}t}$

Exprimé algébriquement:

$I=C\dfrac{\Delta V}{\Delta t}$

— Matt Young
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