Reddit – explainlikeimfive – ELI5: Ce este un Farad? Și cum are sens exprimarea luis în unități SI (m^-2-kg^-1-s^4-A^2) pentru a descrie capacitatea?

Pentru cum are sens, trebuie să o descompuneți altfel.

În primul rând, să știți că 1 newton (unitate de forță) este 1 kg*m/s2 (care este doar masa înmulțită cu accelerația, conform F=ma). Așadar, avem 1 F = A2 s2 m-1 N-1.

Acum, 1 N înmulțit cu 1 m reprezintă un newton de forță aplicată pe o distanță de un metru. Aceasta este o măsură de energie; 1 N m este un joule (unitate de energie). De asemenea, un amper măsoară curentul, care este cantitatea de sarcină care trece printr-un punct pe secundă. Așadar, un amperiu-secundă reprezintă un coulomb (unitatea de măsură a sarcinii electrice). Avem acum 1 F = 1 C s A J-1, sau 1 F = 1 C2 J-1: capacitatea este coulombi la pătrat pe unitate de
energie. Alternativ, am putea folosi puterea (adică energia pe unitate de timp) și să spunem că este un coulomb-amper pe watt.

Am terminat aproape. Cantitatea de energie pe care o obținem dintr-un circuit depinde de curent; factorul de scalare este determinat de câtă energie este conținută în fiecare unitate de sarcină. Numim aceasta tensiune; 1 V = 1 W A-1 = 1 J C-1. Așadar, acum avem 1 F = 1 C V-1. Faradii sunt coulombi pe volt.

În concluzie, capacitatea în faradii reprezintă câtă sarcină poate stoca condensatorul dacă aplicați o anumită tensiune pe el. Condensatoarele vor stoca mai multă sarcină atunci când conectați o baterie de 9000 de volți decât dacă conectați o baterie de 9 volți, deoarece fiecare unitate de sarcină stocată necesită din ce în ce mai multă energie pentru a fi stocată în condensator, iar o baterie de 9000 de volți oferă fiecărui coulomb de sarcină o energie de 1000 de ori mai mare decât o baterie de 9 volți (deci poate stoca o sarcină de 1000 de ori mai mare). Un condensator excelent poate stoca multă sarcină la o anumită tensiune; unul slab poate stoca foarte puțină. Astfel, măsurăm calitatea condensatorului în funcție de cantitatea de sarcină pe care o stochează pe volt.