Kapasitor

Kapasitor
(Sumber : http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT1nGiwEelqRKXosnljWA-c2hUiVZ495a_QartPoPPaPHyVL_D4)

Kapasitor merupakan salah satu komponen dasar dalam dunia elektronika. Kapasitor merupakan komponen yang dapat menyimpan energi/muatan listrik dalam jumlah tertentu. Kapasitas kapasitor merupakan kemampuan kapasitor dalam menyimpan muatan listrik. Satuan kapasitas kapasitor menggunakan satuan Farad dengan notasi F. Akan tetapi nilai Farad merupakan nilai yang terlalu besar maka dari itu biasanya kapasitor yang digunakan pada rangkaian elektronika menggunakan orde pikoFarad (pF), nanoFarad (nF), dan mikroFarad (uF). Dimana nilainya:

Pikofarad = 10^-12 Farad

Nanofarad = 10^-9 Farad

Mikrofarad = 10^6 Farad

Kapasitor terbentuk dari dua lempeng konduktor yang diantara lempeng tersebut diisi dengan bahan dielektrika untuk menyimpan muatan. Dari macam-macam bahan dielektrika inilah nama-nama kapasitor diambil. Diantaranya adalah:

• Bahan dielektrik udara atau lebih dikenal dengan variabel kapasitor, umumnya digunakan untuk men-turning frekuensi radio.
• Kapasitor mylar dengan bahan dielektrik mylar umum digunakan pada rangkaian clock frekuensi, alarm atau counter.
• Gelas atau kaca untuk digunakan pada kapasitor yang bekerja pada tegangan tinggi.
• Kapasitor keramik banyak digunakan pada frekuensi tinggi. Seperti pada rangkaian pemancar dan antena, mesin sinar X dan mesin MRI.
• Kapasitor elektrolit dengan bahan dielektrika dari bahan kimia cair, umum digunakan pada frekuensi rendah dan rangkaian daya. Kapasitor elektrolit ini umumnya memiliki kapasitas yang besar-besar.

Simbol skematik dari sebuah kapasitor adalah sangat sederhana, hanya terdiri dari dua buah garis pendek, yang disusun paralel (garis-garis ini merepresentasikan kedua pelat konduktor) yang dipisahkan oleh celah udara. Kawat dihubungkan ke kedua garis sehingga kapasitor itu dapat dihubungkan ke komponen lain. Sedangkan model kapasitor yang kuno adalah berbentuk pelat yang dipisahkan lembaran kosong, yang sebenarnya memiliki bentuk yang lebih akurat untuk merepresentasikan konstruksi kapasitor yang sesungguhnya.

(Sumber : http://airlangga25.files.wordpress.com/2011/08/kapasitor-3.jpg)

Konstruksi Kapasitor

Kapasitor terbentuk dari 2 plat konduktor yang diantaranya terdapat bahan dielektrika yang menyimpan muatan listrik.

(Sumber : http://airlangga25.files.wordpress.com/2011/08/kapasitor-4.jpg)

Secara hipotesis, suatu kapasitor yang dibiarkan/tidak diapa-apakan/tidak disentuh akan mempertahankan kondisi muatan/tegangan yang telah tertinggal di dalamnya dalam jangka waktu tertentu. Hanya dengan sumber arus dari luar yang mampu merubah nilai muatan /tegangan yang telah disimpan pada kapasitor yang ideal ini. Akan tetapi ada arus bocor internal yang menyebabkan kapasitor kehilangan muatannya.

Beberapa faktor yang mempengaruhi nilai kapasitansi dari kapasitor adalah:

1. Luas penampang pelat : Apabila faktor-faktor lain tetap, penampang pelat yang lebih luas akan memberikan nilai kapasitansi yang lebih besar; semakin sempit luas penampang pelat maka semakin kecil nilai kapasitansinya.
2. Jarak antar pelat : Apabila semua faktor tetap, bila jarak antar kedua pelat semakin lebar maka kapasitansinya semakin kecil; semakin dekat jarak antar kedua pelat , semakin besar nilai kapasitansinya.
3. Bahan dielektrik : apabila faktor-faktor lain adalah tetap, semakin besar permitivitas dari bahan dielektrik memberikan nilai kapasitansi yang semakin besar pula; semakin kecil permitivitasnya, semakin kecil pula kapasitansinya.

Rumus perkiraan untuk menghitung kapasitansi sepasang konduktor yang terpisah adalah:

C = ɛ A / d

dimana :
C adalah kapasitansi dalam Farad
ɛ adalah permitivitas dielektrik (nilai absolut, bukan relatif)
A adalah luas penampang pelat dalam meter persegi
d adalah jarak antar pelat dalam meter

Seperti halnya resistor, kapasitor juga ada yang bernilai tetap kapasitasnya dan ada juga yang nilai kapasitasnya dapat diubah-ubah. 

(Sumber : http://airlangga25.files.wordpress.com/2011/08/kapasitor-19.jpg)

Kapasitor Disusun Seri dan Paralel

Jika kapasitor disusun seri, maka nilai kapasitansinya akan menjadi lebih kecil dari kapasitas kapasitor terkecil yang terpasang. Karena dengan menyusun seri, sama halnya dengan menambah jarak antar plat.

(Sumber : http://airlangga25.files.wordpress.com/2011/08/kapasitor-20.jpg)

Nilai kapasitas total dari kapasitor yang disusun seri dapat dihitung dengan persamaan:

Jika kapasitor disusun secara paralel, maka nilai kapasitasn totalnya akan menjadi lebih besar dari nilai kapasitas kapasitor yang terpasang. Karena dengan menghubungkan kapasitor secara paralel sama halnya dengan memperluas penampang plat konduktor dalam kapasitor.

(Sumber : http://airlangga25.files.wordpress.com/2011/08/kapasitor-22.jpg)

Nilai kapasitas total dari kapasitor yang dipasang paralel dapat dihitung dengan persamaan:

Ctotal = C1 + C2 + …………..+Cn

Untuk memperoleh kinerja kapasitor yang baik maka ada beberapa hal yang perlu dipertimbangkan:

• Tegagan kerja : karena kapasitor tidak lebih hanya sebuah dua konduktor yang dipisahkan oleh sebuah insulator (atau dielektrik), anda harus memperhatikan tegangan maksimum yang diperbolehkan dipasangkan kepadanya. Bila tegangan yang dipasangkan kepada kapasitor terlalu besar, rating “breakdown” dari bahan dilektrik itu bisa saja terlampaui, sehingga bahan dielektrik itu akan menjadi konduktor, maka terjadilah short circuit internal pada kapasitor itu.
• Polaritas : Beberapa kapasitor dibuat dengan polaritas yang dapat ditoleransi (apabila kita salah memasangkan polaritas tegangan pada kapasitor, maka kapasitor masih dapat berfungsi sebagaimana mestinya), tetapi ada kapasitor yang tidak boleh terbalik polaritasnya.

Kapasitor yang memiliki polaritas disebut kapasitor polar, kapasitor polar ini dalam pemasangannya tidak boleh terbalik. Contoh dari kapasitor polar adalah Kapasitor Elektrolit (ELCO) polaritas pada kaki komponen ini telah ditandai dengan jelas pada badan komponen. Biasanya untuk kaki positif memiliki kaki yang lebih panjang, sedangkan kaki negatif lebih pendek, atau ada garis putih/hitam bertanda negatif pada badan komponen.

Gambar Kapasitor Elektrolit

Gambar simbol kapasitor

(Sumber : http://abisabrina.files.wordpress.com/2010/07/simbol-kapasitor.jpg)

Posted in: dasar listrik