1 F in allen Einheiten
Die Werte folgen dem Umrechner oben. Eine Zeile öffnet die ausführliche Seite dieser Umrechnung.
- Millifarad1.000 mF
- Mikrofarad1.000.000 µF
- Nanofarad1.000.000.000 nF
- Pikofarad1.000.000.000.000 pF
Beliebte Umrechnungen
4 PaareMikrofarad ↔ Nanofarad
µF ↔ nF
Mikrofarad ↔ Millifarad
µF ↔ mF
Mikrofarad ↔ Pikofarad
µF ↔ pF
Mikrofarad ↔ Farad
µF ↔ F
Einheitenleitfäden
5 EinheitenKurz erklärt: kapazitätseinheiten und umrechnungen
Kapazität ist die physikalische Größe, die angibt, wie viel elektrische Ladung ein Kondensator bei einer bestimmten Spannung speichern kann. Sie spielt in elektronischen Schaltungen eine grundlegende Rolle bei Energiespeicherung, Filterung und Zeitsteuerung.
Im Internationalen Einheitensystem ist die abgeleitete Einheit der Kapazität das Farad (F); da ein Farad für alltägliche elektronische Bauteile extrem groß ist, sind in der Praxis Mikrofarad (µF), Nanofarad (nF) und Pikofarad (pF) deutlich gebräuchlicher.
- Physikalische Größe
- Kapazität
- Dimensionssymbol
- [M⁻¹L⁻²T⁴I²]
- Abgeleitete SI-Einheit
- Farad
- SI-Einheitensymbol
- F
- Grundformel
- C = Q / U (Kapazität = Ladung / Spannung)
Was ist Kapazität?
Kapazität gibt die Menge elektrischer Ladung an, die ein Kondensator (ein Bauteil aus zwei leitenden Platten mit einem dazwischenliegenden isolierenden Material) bei einer bestimmten Spannung speichern kann. Die Formel lautet C = Q / U, wobei Q die gespeicherte Ladung und U die Spannung ist.
Kapazität hängt allein von den physikalischen Eigenschaften des Kondensators ab (Plattenfläche, Abstand zwischen den Platten, Art des dazwischenliegenden Isoliermaterials); sie ist ein fester Wert, unabhängig von der Spannung oder Ladungsmenge im Stromkreis.
Die SI-Einheit der Kapazität: Farad
Farad ist die abgeleitete SI-Einheit der Kapazität und wird mit dem Symbol F dargestellt; benannt nach dem britischen Wissenschaftler Michael Faraday, bekannt für seine Pionierarbeiten im Bereich Elektromagnetismus.
1 Farad ist die Kapazität, die bei einer angelegten Spannung von 1 Volt eine Ladung von 1 Coulomb speichern kann. Das ist ein für alltägliche elektronische Bauteile extrem großer Wert -- deshalb liegen praktische Kondensatoren meist im Mikrofarad-, Nanofarad- oder Pikofarad-Bereich.
Warum werden Pikofarad und Mikrofarad verwendet?
Die meisten in Standard-Elektronikschaltungen verwendeten Kondensatoren haben Werte zwischen Pikofarad (ein Billionstel Farad) und Mikrofarad (ein Millionstel Farad); das zeigt, wie groß die Einheit Farad in der Praxis tatsächlich ist.
Ein Frequenzabstimmungskondensator in einer Radioschaltung liegt beispielsweise meist im Pikofarad-Bereich, während ein Filterkondensator in einem Netzteil mehrere hundert Mikrofarad betragen kann.
Superkondensatoren: Speicherung auf Farad-Niveau
Anders als herkömmliche Kondensatoren können Superkondensatoren (Ultrakondensatoren) Kapazitätswerte von mehreren Farad, teilweise sogar Tausenden von Farad erreichen. Dies wird durch spezielle Elektrodenmaterialien und eine sehr große effektive Oberfläche ermöglicht.
Superkondensatoren können deutlich schneller ge- und entladen werden als Batterien und besitzen eine viel längere Lebensdauer, speichern jedoch pro Volumen meist weniger Gesamtenergie als Batterien -- deshalb werden sie meist nicht anstelle von, sondern zusammen mit Akkus eingesetzt (für kurzzeitige hohe Leistungsanforderungen).
Die Formel des Plattenkondensators
Die Kapazität des einfachsten Kondensatortyps, des Plattenkondensators, wird mit der Formel C = ε × (A/d) berechnet, wobei ε die Permittivität des Isoliermaterials, A die Plattenfläche und d der Abstand zwischen den Platten ist.
Diese Formel zeigt, dass größere Platten und geringere Abstände (oder Materialien mit höherer Dielektrizitätskonstante) eine höhere Kapazität ergeben -- dieses Prinzip bildet die Grundlage der Kondensatorauslegung.
Wofür werden Kondensatoren in Schaltungen verwendet?
Kondensatoren werden für viele Zwecke eingesetzt: um Spannungsschwankungen in Netzteilen zu glätten (Filterung), um in Zeitsteuerungsschaltungen durch definiertes Auf- und Entladen eine Verzögerung zu erzeugen, oder um in Audiosystemen bestimmte Frequenzen durchzulassen und andere zu blockieren (Filterschaltungen).
Auch Touchscreens funktionieren nach diesem Prinzip: Sie erkennen die durch eine Fingerberührung verursachte Kapazitätsänderung -- das ist das grundlegende Funktionsprinzip der kapazitiven Touch-Technologie.