Reddit – explainlikeimfive – ELI5: Co je to Farad? A jak dává smysl jehovyjádření v jednotkách SI (m^-2-kg^-1-s^4-A^2) pro popis kapacity?

Pro to, jak to dává smysl, je třeba to rozložit jinak.

Nejprve vězte, že 1 newton (jednotka síly) je 1 kg*m/s2 (což je prostě hmotnost krát zrychlení, za F=ma). Máme tedy 1 F = A2 s2 m-1 N-1.

Tedy 1 N krát 1 m je newton síly působící na vzdálenost jednoho metru. Jedná se o míru energie; 1 N m je jeden joule (jednotka energie). Také ampér měří proud, což je množství náboje procházejícího bodem za sekundu. Jeden ampér za sekundu je tedy coulomb (jednotka elektrického náboje). Nyní máme 1 F = 1 C s A J-1, neboli 1 F = 1 C2 J-1: kapacita je coulomb na druhou za jednotku
energie. Případně bychom mohli použít výkon (tj. energii za jednotku času) a říci, že je to jeden coulombampér na jeden watt.

Jsme téměř hotovi. Množství energie, které získáme z obvodu, závisí na proudu; škálovací faktor je určen tím, kolik energie je obsaženo v každé jednotce náboje. Tomu říkáme napětí; 1 V = 1 W A-1 = 1 J C-1. Nyní tedy máme 1 F = 1 C V-1. Farady jsou coulomby na jeden volt.

Krátce řečeno, kapacita ve faradech udává, kolik náboje dokáže kondenzátor uchovat, pokud na něj přivedeme dané napětí. Kondenzátor uloží více náboje, když k němu připojíte 9000voltovou baterii, než když k němu připojíte 9voltovou baterii, protože každá jednotka uloženého náboje vyžaduje stále více energie, aby se v kondenzátoru uložila, a 9000voltová baterie dává každému coulombu náboje 1000krát více energie než 9voltová baterie (takže může uložit 1000krát více náboje). Vynikající kondenzátor dokáže při daném napětí uložit velké množství náboje, špatný kondenzátor ho dokáže uložit velmi málo. Kvalitu kondenzátoru tedy měříme podle toho, kolik náboje uchová na jeden volt.