Beranda / Materi

Kapasitor dan jenis-jenisnya

Posting Komentar

Tentang Kapasitor

Kapasitor merupakan suatu komponen elektronika yang dapat menyimpan dan melepaskan muatan listrik atau energi listrik. Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebut dengan kapasitansi atau kapasitas. Satuan yang digunakan untuk mengukur kapasitansi suatu kapasitor adalah Farad (disingkat F). Namun, karena satu Farad adalah nilai yang sangat besar untuk kebanyakan aplikasi elektronik, maka satuan yang lebih umum digunakan adalah:
Mikrofarad (µF): 1 mikrofarad = 10^-6 farad.
Nanofarad (nF): 1 nanofarad = 10^-9 farad.
Picofarad (pF): 1 picofarad = 10^-12 farad.
Kapasitor terdiri dari dua pelat konduktor yang dipisahkan oleh bahan dielektrik (isolator). Bahan dielektrik ini bisa berupa udara, kertas, keramik, atau bahan isolator lainnya.



Gambar Kapasior

Proses Penyimpanan Muatan
  • Pengisian: Ketika kapasitor dihubungkan dengan sumber tegangan, muatan listrik akan mengalir dari sumber tegangan ke pelat-pelat kapasitor. Pelat yang terhubung dengan kutub positif sumber tegangan akan kelebihan muatan positif, sedangkan pelat yang terhubung dengan kutub negatif akan kelebihan muatan negatif.
  • Pembentukan Medan Listrik: Adanya perbedaan muatan antara kedua pelat akan menciptakan medan listrik di antara keduanya. Medan listrik ini akan terus terbentuk hingga potensial listrik pada kedua pelat sama dengan potensial listrik sumber tegangan.
  • Penyimpanan Energi: Energi listrik yang digunakan untuk memindahkan muatan dari satu pelat ke pelat lainnya akan tersimpan dalam medan listrik di antara kedua pelat.
Proses Pelepasan Muatan
Ketika kapasitor yang telah terisi penuh dihubungkan dengan beban, muatan-muatan listrik akan mengalir dari pelat yang bermuatan positif ke pelat yang bermuatan negatif melalui beban. Hal ini akan menyebabkan medan listrik di antara kedua pelat melemah dan akhirnya hilang. Energi yang tersimpan dalam kapasitor akan dilepaskan dalam bentuk energi listrik untuk menjalankan beban.

Analogi Sederhana
Bayangkan kapasitor sebagai sebuah spons. Ketika spons direndam dalam air, spons akan menyerap air (muatan listrik). Semakin lama spons direndam, semakin banyak air yang tersimpan. Ketika spons diperas, air yang tersimpan akan keluar (muatan listrik dilepaskan).

Saat pengisian dan pengosongan muatan pada kapasitor, waktu lamanya pengisian dan pengosongan muatannya tergantung dari besarnya nilai resistansi dan kapasitansi yang digunakan pada rangkaian

Faktor yang Mempengaruhi Kapasitas Kapasitor
  1. Luas Pelat: Semakin luas pelat, semakin besar kapasitansi.
  2. Jarak Antar Pelat: Semakin dekat jarak antar pelat, semakin besar kapasitansi.
  3. Jenis Bahan Dielektrik: Bahan dielektrik dengan permitivitas tinggi akan meningkatkan kapasitansi.

Jenis-Jenis Kapasitor

Berdasarkan kemampuannya untuk mengubah nilai kapasitansinya, kapasitor dapat dibagi menjadi dua jenis utama:
  • Kapasitor Tetap (Fixed Capacitor)
Kapasitor tetap memiliki nilai kapasitansi yang sudah ditentukan dan tidak dapat diubah setelah proses produksi.

Gambar Kapasitor Tetap / Fixed Kapasitor 

Karakteristik:
    1. Nilai kapasitansinya tetap konstan dalam kondisi normal.
    2. Tersedia dalam berbagai nilai kapasitansi dan tegangan kerja.
    3. Umumnya lebih kecil dan lebih murah dibandingkan kapasitor variabel.
Jenis-jenis
  • Kapasitor Keramik: Stabil, tahan suhu tinggi, nilai kapasitansi kecil hingga sedang.

 

 Bentuk dan simbol kapasitor Keramik

  • Kapasitor Film: Nilai kapasitansi lebih besar, toleransi lebih baik, digunakan dalam berbagai aplikasi.

Gambar Kapasitor Film 

  • Kapasitor Elektrolit: Nilai kapasitansi sangat besar, memiliki polaritas, digunakan dalam rangkaian power supply.

 

 Gambar dan Simbol Kapasitor Elektrolit

  • Kapasitor Tantalum: Nilai kapasitansi tinggi, kebocoran rendah, digunakan dalam perangkat elektronik portabel. 

Gambar Kapasitor Tantalum 

Penerapan:

  1. Filter dalam rangkaian AC
  2. Coupling antara tahap penguat
  3. Penyimpanan energi dalam rangkaian timing
  4. Bypass pada rangkaian digital

  • Kapasitor Variabel (Variable Capacitor)

Kapasitor variabel adalah kapasitor yang nilai kapasitansinya dapat diubah-ubah secara mekanis.

Gambar Variabel Kapasitor 

Karakteristik

    1. Nilai kapasitansinya dapat diatur dengan memutar poros atau sekrup.
    2. Umumnya digunakan untuk penyetelan frekuensi dalam rangkaian radio dan osilator.
    3. Ukuran lebih besar dan harganya lebih mahal dibandingkan kapasitor tetap.

Jenis-jenis

  1. Varko: Kapasitor variabel dengan kapasitas yang lebih besar, sering digunakan dalam tuner radio.
  2. Trimmer: Kapasitor variabel dengan kapasitas yang lebih kecil, digunakan untuk penyetelan halus. 

Penerapan:

  1. Tuner radio
  2. Filter yang dapat disetel
  3. Osilator
  4. Pencocokan impedansi 

Contoh:

Kapasitor 10 µF: Ini berarti kapasitor tersebut memiliki kapasitas untuk menyimpan muatan listrik sebanyak 10.000 nanofarad.

Kapasitor 220 nF: Ini berarti kapasitor tersebut memiliki kapasitas untuk menyimpan muatan listrik sebanyak 220 nanofarad atau 0.22 mikrofarad.

Secara matematis:
1 F = 1 C/V
di mana:

C = Coulomb (satuan muatan listrik)
V = Volt (satuan beda potensial)
Contoh:
Sebuah kapasitor dengan nilai 10 µF dapat menyimpan muatan listrik sebesar 10^-5 Coulomb ketika diberi beda potensial sebesar 1 volt.
Location:

Posting Komentar untuk "Kapasitor dan jenis-jenisnya"