Reddit – explainlikeimfive – ELI5 : Qu’est-ce qu’un Farad ? Et comment sons expression en unités SI (m^-2-kg^-1-s^4-A^2) a-t-elle un sens pour décrire la capacité ?

Pour savoir comment elle a du sens, il faut la décomposer différemment.

D’abord, sachez que 1 newton (unité de force) est 1 kg*m/s2 (qui est juste la masse fois l’accélération, par F=ma). Nous avons donc 1 F = A2 s2 m-1 N-1.

Maintenant, 1 N fois 1 m est un newton de force appliqué sur une distance d’un mètre. C’est une mesure d’énergie ; 1 N m correspond à un joule (unité d’énergie). De même, un ampère mesure le courant, qui est la quantité de charge passant par un point par seconde. Ainsi, un ampère-seconde correspond à un coulomb (l’unité de charge électrique). Nous avons maintenant 1 F = 1 C s A J-1, ou 1 F = 1 C2 J-1 : la capacité est constituée de coulombs au carré par unité
d’énergie. On peut aussi utiliser la puissance (c’est-à-dire l’énergie par unité de temps) et dire que c’est un coulomb-ampère par watt.

Nous avons presque terminé. La quantité de puissance que nous obtenons d’un circuit dépend du courant ; le facteur d’échelle est déterminé par la quantité d’énergie contenue dans chaque unité de charge. Nous appelons cela la tension ; 1 V = 1 W A-1 = 1 J C-1. Nous avons donc maintenant 1 F = 1 C V-1. Les farads sont des coulombs par volt.

En bref, la capacité en farads est la quantité de charge que le condensateur peut stocker si vous appliquez une tension donnée à travers lui. Les condensateurs stockeront plus de charge si vous branchez une batterie de 9000 volts que si vous branchez une batterie de 9 volts, car chaque unité de charge stockée prend de plus en plus d’énergie pour être stockée dans le condensateur, et une batterie de 9000 volts donne à chaque coulomb de charge 1000 fois l’énergie de la batterie de 9 volts (elle peut donc stocker 1000 fois la charge). Un excellent condensateur peut stocker beaucoup de charge à une tension donnée ; un mauvais condensateur peut en stocker très peu. On mesure donc la qualité du condensateur en fonction de la quantité de charge qu’il stocke par volt.