Reddit – explainlikeimfive – ELI5: Wat is een Farad? En hoe iss uitdrukking in SI-eenheden (m^-2-kg^-1-s^4-A^2) zinvol om capaciteit te beschrijven?

Voor de zin ervan moet je het anders uitsplitsen.

Eerst moet je weten dat 1 newton (eenheid van kracht) 1 kg*m/s2 is (dat is gewoon massa maal versnelling, per F=ma). Dus, we hebben 1 F = A2 s2 m-1 N-1.

Nu, 1 N maal 1 m is een newton aan kracht uitgeoefend over een afstand van een meter. Dit is een maat voor energie; 1 N m is één joule (eenheid van energie). Ook meet een ampère stroom, dat is de hoeveelheid lading die per seconde een punt passeert. Dus, een ampère-seconde is een coulomb (de eenheid van elektrische lading). We hebben nu 1 F = 1 C s A J-1, of 1 F = 1 C2 J-1: capaciteit is coulomb in het kwadraat per eenheid
energie. Als alternatief kunnen we vermogen gebruiken (d.w.z. energie per tijdseenheid) en zeggen dat het één coulomb-ampère per watt is.

We zijn bijna klaar. De hoeveelheid vermogen die we uit een stroomkring halen hangt af van de stroom; de schaalfactor wordt bepaald door hoeveel energie er in elke eenheid lading zit. Dit noemen we de spanning; 1 V = 1 W A-1 = 1 J C-1. We hebben nu dus 1 F = 1 C V-1. Farads zijn coulomb’s per volt.

In het kort, de capaciteit in farads is hoeveel lading de condensator kan opslaan als je er een bepaalde spanning overheen zet. Condensatoren zullen meer lading opslaan als je er een batterij van 9000 volt op aansluit dan als je er een batterij van 9 volt op aansluit, omdat elke opgeslagen ladingseenheid steeds meer energie kost om in de condensator op te slaan, en een batterij van 9000 volt geeft elke coulomb van lading 1000 keer zoveel energie als de batterij van 9 volt (dus kan hij 1000 keer zoveel lading opslaan). Een uitstekende condensator kan veel lading opslaan bij een bepaalde spanning; een slechte kan heel weinig opslaan. We meten de kwaliteit van een condensator dus aan de hand van de hoeveelheid lading die hij per volt kan opslaan.