Yuk belajar mengenai pengertian kapasitor dan semuanya yang ada didalam Kapasitor. Berikut pembahasannya!
Pengertian Kapasitor
Kapasitor merupakan salah satu jenis elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan arus listrik selama batas waktu tertentu.
Kapasitor juga bisa disebut dengan konduktor yang mempunyai salah satu sifat yang pasif dan banyak dipakai dalam membuat rangkaian elektronika dengan kapasitansinya yaitu Farad.
Satuan Kapasitor tersebut diambil dari nama penemunya yaitu Michael Faraday (1791 – 1867) yang berasal dari Inggris.
Tapi, Farad yaitu satuan yang sangat besar, jadi pada umumnya Kapasitor yang dipakai dalam peralatan Elektronika yaitu satuan Farad yang dikecilkan jadi pikoFarad, NanoFarad dan MicroFarad.
Konversi Satuan Farad, yaitu sebagai berikut:
- 1 Farad = 1.000.000µF (mikro Farad)
- 1µF = 1.000nF (nano Farad)
- 1µF = 1.000.000pF (piko Farad)
- 1nF = 1.000pF (piko Farad)
Kapasitor beda dengan akumulator dalam menyimpan muatan listrik terutama gak terjadi perubahan kimia pada bahan kapasitor.
Fungsi Kapasitor
Fungsi Kapasitor sangat di perlukan dalam suatu komponen elektronika.
Fungsi Kapasitor sendiri terbagi atas 2 kelompok yaitu kapasitor yang punya kapasitas yang tetap dan kapasitor yang punya kapasitas yang bisa diubah – ubah atau dengan kata lain kapasitor variabel.
Berikut, dibawah ini beberapa fungsi yang ada dalam sebuah kapasitor, yaitu:
- Buat menyimpan arus dan tegangan listrik sementara waktu.
- Sebagai penyaring atau filter dalam sebuah rangkaian elektronika seperti power supply atau adaptor.
- Buat menghilangkan bouncing (percikan api) apabila dipasang pada saklar.
- Sebagai kopling antara rangkaian elektronika satu dengan rangkaian elektronika yang lain.
- Buat menghemat daya listrik apabila dipasang pada lampu neon.
- Sebagai isolator atau penahan arus listrik untuk arus DC atau searah
- Sebagai konduktor atau menghantarkan arus listrik untuk arus AC atau bolak – balik
- Buat meratakan gelombang tegangan DC pada rangkaian pengubah tegangan AC ke DC (adaptor)
- Sebagai oscilator atau pembangkit gelombang AC (bolak – balik) dan lain sebagainya
Jenis – Jenis Kapasitor
Ada beberapa jenis dari kapasitor, yaitu kapasitor elektrolitik, kapasitor elektrostatis, dan kapasitor elektrokimia. Berikut penjelasannya satu – persatu.
1. Kapasitor Elekrolitik
Kapasitor Elektrolitik yaitu kapasitor yang pembuatannya bisa disebut elektrolisis yang berbentuk kutub positif (+) dan kutub negatif (-).
Kapasitor elektrolitik jenis ini terbuat dari lapisan metal – oksida.
2. Kapasitor Elektrostatis
Kapasitor Elektrostatis yaitu kapasitor yang terbuat dari bahan keramik, film dan mika.
Tapi, bahan yang paling banyak dipakai adalah dari bahan keramik dan mika karena, lebih murah dan mudah didapatkan. Kapasitor ini merupakan kapasitor jenis non – polar.
3. Kapasitor Elektrokimia
Kapasitor Elektrokimia yaitu kapasitor yang terbuat dari bahan/larutan kimia. Benda ini bisa kamu dapatkan/temui pada baterai aki.
Baterai dan aki mempunyai tingkat kebocoran arus yang sangat kecil dan kapasitansinya yang cukup besar.
Simbol Kapasitor
Nah, diatas tadi merupakan simbol dan bentuk dari kapasitor dengan masing – masing nama dari komponen tersebut.
Rumus Kapasitor
Rumus Kapasitor terdiri dari beberapa rumus yang dipakai buat menghitung besarnya muatan listrik baik yang dihasilkan oleh kapasitor atau muatan listrik yang masuk.
Ada beberapa rumus tentang kapasitor dengan rangkaian paralel, rangkaian seri dan rangkaian kapasitor seri dan paralel yang satuan hitungnya adalah farad (F).
Berikut ini, merupakan rumus – rumus yang ada dalam keping – keping kapasitor yang bermuatan listrik, yaitu sebagai berikut:
Rumus Kapasitor:
Q = C.V
Keterangan:
- Q = Muatan dengan satuan Coloumb
- C = Kapasitas dengan satuan Farad
- V = Tegangan dengan satuan Volt
(1 Coloumb = 6,3*1018 Elektron)
Kapasitor bisa berfungsi sebagai baterai karena tegangan tetap ada di dalam kapasitor meski udah gak dihubungkan, lamanya tegangan yang tertinggal bergantung pada kapasitas kapasitor itu sendiri.
Rumus Kapasitor Rangkaian Paralel:
Ctotal = C1 + C2 + C3
Kesimpulannya, pada rangkaian Kapasitor paralel Gak terjadi sama sekali pembagian buat tegangan atau muatan listrik.
Semua tegangan akan ada jumlah yang sama pada setiap titik yang ada di rangkaian kapasitor paralel tersebut. Karena, pada titik yang sama kapasitor paralel tersebut dihubungkan, jadi gak punya perubahan yang berarti.
Rumus Kapasitor Rangkaian Seri:
1/C Total = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3
Kesimpulannya, pada setiap pengukuran kapasitor seri ini terjadi pembagian tegangan dari sumber tegangan ke setiap titik.
Yang pada akhirnya, kalo digabungkan dengan cara di jumlahkan tegangan – tegangannya dari setiap titik maka akan terlihat sama seperti jumlah tegangan dari sumber tegangan.
Rumus Kapasitor Rangkaian Seri dan Paralel:
C Total = (C1 + C2) / C3
1/CA = 1/C1 + 1/C2 (Seri)
Kesimpulannya, rangkaian jenis ini bisa dihitung dengan cara mengkombinasikan dari beberapa persamaan yang terlihat dari kedua rumus kapasitor tersebut, yaitu seri dan paralel.
Jadi, kamu bisa mengetahui jumlah keseluruhan dari gabungan antara 2 jenis kapasitor ini.
Rangkaian pada Kapasitor
Rangakian Kapasitor dibagi jadi 2, yaitu rangakain Seri dan Paralel. Cara penghitungannya hampir sama dengan rangakian Seri dan Paralel pada kapasitor.
1. Rangkaian Seri
Rangkaian seri pada kapasitor merupakan rangkaian kapasitor dengan menghubungkan kutub gak sejenis antara kapasitor.
Kapasitor pengganti pada rangkaian seri, yaitu:
1Ctotal = 1C1 + 1C2 + 1C3
Qtotal = Q1 = Q2 = Q3
Vtotal = V1 = V2 = V3
Susunan seri pada kapasitor yaitu kapasitor disusun dalam satu garis hubung yang gak bercabang.
Kalo sebuah kapasitor disusun secara seri maka bisa ditentukan kapasitor pengganti total dari seluruh kapasitor yang ada dalam rangkaian seri tersebut. Pada susunan seri ini berlaku aturan, sebagai berikut:
- Muatan pada setiap kapasitor yaitu sama dengan jumlah muatan yang ada pada kapasitor pengganti.
Qs = Q1 = Q2 = Q3 = Q4
- Beda potensial (V) pada ujung – ujung kapasitor pengganti sama dengan beda potensial yang ad di masing – masing kapasitor.
Vs = V1 + V2 + V3 + V4
- Kapasita kapasitor pengganti ini, bisa kamu cari dengan rumus dibawah ini.
Cs = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + 1/C4
- Buat (n) buah kapasitor yang kapasitasnya sama, bisa kamu pakai rumus berikut ini.
Cs = C/n
NOTE: Karena kapasitas pengganti dari susunan seri beberapa kapasitor selalu lebih kecil dari kapasitas masing – masing, jadi kapasitor yang disusun seri bisa dimanfaatkan buat memperkecil kapasitas sebuah kapasitor.
2. Rangkaian Paralel
Rangkaian paralel yaitu rangkaian kapasitor dengan menghubungkan kutub sejenis antara kapasitor.
Kapasitas pengganti pada rangkaian paralel, yaitu:
Ctotal = C1 + C2 + C3
Qtotal = Q1 + Q2 + Q3
Vtotal = V1 + V2 + V3
- Muatan pengganti sama dengan jumlah masing – masing kapasitor.
Qp = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + dsb…
- Beda potensial masing – masing kapasitor bernilai sama semua dengan beda potensial sumber asal/aslinya.
Vp = V1 + V2 + V3 + V4
- Kapasitas kapasitor pengganti pada rangkaian Paralel sama dengan jumlah seluruh kapasitas kapasitor dalam sebuah rangkaian tersebut.
Cp = C1 + C2 + C3 + C4
Karena kapasitas pengganti dari semua rangkaian pararel selalu lebih besar dari masing – masing kapasitor dalam rankaian, jadi susunan pararel bisa dipakai buat memperbesar kapasitas kapasitor.
3. Gabungan Rangkaian Seri dan Paralel
Susunan ini yaitu gabungan dari susunan seri dan pararel. Rumus yang berlaku sama dengan rumus yang berlaku pada kedua jenis rangkaian sebelumnya.
Di sini, kamu harus paham dalam mengidentifikasi dari suatu rangkain gabungan mana yang seri dan mana yang pararel.
4. Rangkaian Energi Kapasitor
Muatan listrik menimbulkan potensial listrik dan buat memindahkannya diperlukan usaha listrik.
Nah, buat memberi muatan pada suatu kapasitor diperlukan usaha listrik dan usaha listrik ini disimpan di dalam kapasitor sebagai energi.
Pemberian muatan dimulai dari nol sampai dengan Q (Coulomb). Persamaan Energi pada kapasitor dapat ditulis:
W = 12CV2 = 12QV = 12Q2C
Keterangan:
- W = Energi kapasitor
- Q = Muatan listrik (C)
- V = Potensial listrik
Macam – Macam Kapasitor
1. Kapasitor Tetap
Kapasitor tetap yaitu kapasitor yang nilai kapasitansinya gak bisa dirubah dan nilainya udah ditetapkan oleh pabrik pembuatanya.
Bentuk dan ukuran kapsitor tetap bermacam – macam dan berbeda antara satu dengan yang lainnya, tergantung dari bahan pembuatnya.
A. Kapasitor Elektrolit
Kapasitor elektrolit yaitu jenis kapasitor polar atau mempunyai 2 buah kutub pada kaki – kakinya.
Kaki yang panjang yaitu kutub positif dan kaki yang pendek atau kaki yang punya tanda khusus yaitu kaki negatif.
Pemasangan kapasitor elektrolit dalam rangkaian elektronika gak boleh terbalik, khususnya buat rangkaian arus DC tapi buat arus AC gak jadi masalah.
Kapasitor elektrolit gak boleh terkena panas yang berlebih pada saat proses penyolderan, karena bahan elektrolit yang ada di dalam kapasitor bisa mendidih dan menyebabkan kapasitor jadi rusak.
Kapasitor ini tersedia dengan kapasitas yang cukup besar, paling kecil punya kapasitas 0,1 mikroFarad dan paling besar yang umum ada di yaitu 47000 mikroFarad.
Tegangan kerja kapasitor ini sangat beragam, tapi biasanya dituliskan pada bodi kapasitor. Tegangan kerjanya berkisar dari 6,7 V sampai 200 Volt.
B. Kapasitor Tantalum
Pada kapasitor ini dibuat dengan bentuk fisik yang kecil dan warna merah atau hijau. Karena, mempunyai keandalan yang tinggi jadi kapasitor tantalum punya harga yang cukup mahal.
C. Kapasitor Keramik
Kapasitor keramik punya bentuk dan ukuran yang bermacam – macam. Kapasitor ini cukup stabil jadi, sering dipakai dalan rangkaian elektronika.
Nilai kapasitansi kapasitor ini biasanya dituliskan dalam kode warna, tapi ada juga yang dituliskan langsung pada badannya memakai angka.
D. Kapasitor Polyester
Kapasitor plastik sangat populer dalam penggunaannya dalam bidang elektronika dikenal dengan nama kapasitor Polyester.
Umumnya kapasitor ini dibuat dengan bentuk yang kecil dan pipih. Kapasitor ini gak punya polaritas, jadi dalam pemasangannya gak akan sulit. Pencantuman kapasitansinya biasanya dalam kode warna.
E. Kapasitor Film
Kapasitor film dielektrikumnya terbuat dari bahan film. Besar kapasitasnya ditulis dengan kode warna berupa gelang dan cara membacanya sama dengan membaca kode warna.
F. Kapasitor Kertas
Kapasitor kertas ini sekarang udah jarang dan hampir gak dipakai lagi. Dalam pemasangan kapasitor ini gak akan jadi masalah, karena gak dilengkapi dengan polaritas.
Besar kapasitansi dari kapasitor jenis ini yaitu sekitar 100 pF sampai 6800 pF.
G. Kapasitor Mika
Kapasitor mika yaitu komponen generasi pertama dan masih banyak sekali dipakai, karena keandalannya tinggi dan punya sifat yang stabil dan toleransinya rendah.
Pemakaian dari kapasitor jenis ini yaitu rangkaian yang berhubungan dengan frekuensi tinggi. Besar kapasitansi dari kapasitor ini sekitar 50 sampai 10.000 μF
2. Kapasitor Tidak Tetap (Variabel)
Kapasitor variabel yaitu kapasitor yang nilai kapasitansinya bisa diatur sesuai dengan kebutuhan. Ada beberapa jenis dari kapasitor variabel, yaitu:
A. Kapasitor Variabel (Varco)
Kapasitor variabel yaitu jenis kapasitor yang lebih besar dibandingkan dengan kapasitor tetap. Sesuai dengan bentuk fisiknya maka kapasitor variabel punya kapasitansi yang besar.
Kapasitor jenis ini dibuat pada generasi pertama. Kapasitor variabel banyak dipakai di rangkaian – rangkaian yang besar. Kapasitas dari kapasitor jenis ini sekitar 1 μF sampai 500 μF.
B. Kapasitor Trimmer
Kapasitor trimer yaitu kapasitor variabel yang udah dikembangkan dari kapasitor variabel sebelumnya yaitu punya ukuran yang kecil.
jadi, dengan ukuran yang kecil kapasitor ini sangat cocok dipasang dalam rangkaian – rangkaian modern sekarang ini.
Kapasitor trimer dilengkapi dengan preset yaitu alat yang dipakai buat mengatur besaran kapasitansi. Pengaturannya bisa dilakukan dengan pakai obeng.
Kapasitor variabel jenis ini memakai bahan dielektrikum yaitu mika atau plastik. Besaran kapasitansi dari kapasitor jenis ini sekitar 5 sampai 30 μF
C. Kapasitor Aktif atau CDS
Komponen kapasitor sekarang ini udah dikembangkan jenis kapasitor yang bersifat aktif.
Artinya komponen kapasitor tersebut akan aktif mengalirkan muatan apabila terkena cahaya, baik cahaya matahari atau sumber cahaya lainnya.
Komponen ini banyak sekali dipakai sebagai sensor pada rangkaian lampu taman atau rangkaian alarm atau fungsinya sebagai saklar otomatis.
Contoh Soal Kapasitor
1. Ada sebuah Kapasitor dengan mempunyai besaran kapasitas sebesar 0.8 μF yang dimuati oleh sebuah Baterai berkapasitas 20 Volt. Maka berapakah Muatan yg tersimpan didalam Kapasitor tersebut?
Jawaban:
Diketahui:
- C = 0.8 μF sama dengan 8 x 10-7
- FV = 20 Volt (V)
Ditanya: Berapakah nilai Q?
Jawab:
- C = Q / V sehingga Q = C x V
- Q = 8 x 10-7 x 20
- Q = 1.6 x 10-5 coulomb
Jadi, besar muatan yang ada didalam kapasitor adalah 1.6 x 10-5 coulomb
