Reddit – explainlikeimfive – ELI5: Co to jest Farad? I jak jegos wyrażenie w jednostkach SI (m^-2-kg^-1-s^4-A^2) ma sens do opisu pojemności?

Dla tego, jak to ma sens, musisz to inaczej rozbić.

Po pierwsze, wiedz, że 1 niuton (jednostka siły) to 1 kg*m/s2 (czyli po prostu masa razy przyspieszenie, zgodnie z F=ma). Mamy więc 1 F = A2 s2 m-1 N-1.

Teraz, 1 N razy 1 m to niuton siły przyłożonej na odległość jednego metra. Jest to miara energii; 1 N m to jeden dżul (jednostka energii). Amper mierzy również natężenie prądu, czyli ilość ładunku przepływającego przez dany punkt w ciągu sekundy. Zatem amperosekunda to jeden coulomb (jednostka ładunku elektrycznego). Mamy teraz 1 F = 1 C s A J-1, lub 1 F = 1 C2 J-1: pojemność to kule kwadratowe na jednostkę
energii. Alternatywnie, możemy użyć mocy (tj. energii na jednostkę czasu) i powiedzieć, że jest to jeden kulomb-amper na wat.

Już prawie skończyliśmy. Ilość mocy, jaką uzyskujemy z obwodu zależy od natężenia prądu; współczynnik skalowania jest określany przez ilość energii zawartej w każdej jednostce ładunku. Nazywamy to napięciem; 1 V = 1 W A-1 = 1 J C-1. Mamy więc teraz 1 F = 1 C V-1. Farady to kulomby na wolt.

W skrócie, pojemność w faradach to ilość ładunku, jaką kondensator może przechować, jeśli przyłożysz do niego dane napięcie. Kondensatory będą przechowywać więcej ładunku po podłączeniu 9000-woltowej baterii niż po podłączeniu 9-woltowej baterii, ponieważ każda jednostka przechowywanego ładunku wymaga coraz więcej energii do przechowywania w kondensatorze, a 9000-woltowa bateria daje każdemu kulombowi ładunku 1000 razy więcej energii niż 9-woltowa bateria (więc może przechowywać 1000 razy więcej ładunku). Doskonały kondensator może przechowywać dużo ładunku przy danym napięciu; słaby kondensator może przechowywać bardzo mało. Tak więc, mierzymy jakość kondensatora w kategoriach jak dużo ładunku przechowuje na wolt.