Reddit – explainlikeimfive – ELI5: ¿Qué es un Farad? Y ¿cómo tiene sentido suexpresión en unidades del SI (m^-2-kg^-1-s^4-A^2) para describir la capacidad?
Para que tenga sentido, hay que descomponerlo de otra manera.
Primero, saber que 1 newton (unidad de fuerza) es 1 kg*m/s2 (que no es más que masa por aceleración, por F=ma). Por tanto, tenemos 1 F = A2 s2 m-1 N-1.
Ahora, 1 N por 1 m es un newton de fuerza aplicado sobre una distancia de un metro. Esta es una medida de energía; 1 N m es un julio (unidad de energía). Además, un amperio mide la corriente, que es la cantidad de carga que pasa por un punto por segundo. Por tanto, un amperio-segundo es un culombio (unidad de carga eléctrica). Ahora tenemos 1 F = 1 C s A J-1, o 1 F = 1 C2 J-1: la capacitancia es un culombio al cuadrado por unidad de
energía. Alternativamente, podríamos utilizar la potencia (es decir, la energía por unidad de tiempo) y decir que es un culombio-amperio por vatio.
Ya casi hemos terminado. La cantidad de energía que obtenemos de un circuito depende de la corriente; el factor de escala está determinado por la cantidad de energía que contiene cada unidad de carga. A esto lo llamamos tensión; 1 V = 1 W A-1 = 1 J C-1. Por tanto, ahora tenemos 1 F = 1 C V-1. Los faradios son culombios por voltio.
En resumen, la capacitancia en faradios es la cantidad de carga que el condensador puede almacenar si se aplica una tensión determinada a través de él. Los condensadores almacenarán más carga si conectas una batería de 9000 voltios que si conectas una batería de 9 voltios, porque cada unidad de carga almacenada requiere más y más energía para ser almacenada en el condensador, y una batería de 9000 voltios da cada culombio de carga 1000 veces la energía que la batería de 9 voltios (por lo que puede almacenar 1000 veces la carga). Un condensador excelente puede almacenar mucha carga a un voltaje determinado; uno deficiente puede almacenar muy poca. Por lo tanto, medimos la calidad del condensador en términos de la cantidad de carga que almacena por voltio.