KAPASITOR
A.
Definisi
Kapasitor
Kapasitor
adalah alat yang dapat menyimpan energy di dalam medan listrik, dengan cara
mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor memiliki
satuan yang disebut Farad, sesuai dari nama sang penemu Micahel Farad (1 Farad = 9 x 1101
).
Kondensator juga dikenal sebagai
"kapasitor", namun kata "kondensator" masih dipakai hingga
saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro
Volta seorang
ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Itali condensatore),
berkenaan dengan kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik yang
tinggi dibanding komponen lainnya.
).
Kondensator juga dikenal sebagai
"kapasitor", namun kata "kondensator" masih dipakai hingga
saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro
Volta seorang
ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Itali condensatore),
berkenaan dengan kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik yang
tinggi dibanding komponen lainnya.
Struktur
sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu
bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara
vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi
tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu
kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif
terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir
menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke
ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif.
Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung
kakinya. Di alam bebas, phenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya
muatan-muatan positif dan negatif di awan.
Kapasitor
atau kondensator atau biasa disebut dengan kapasitor polar, identik dengan
mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negative dan memiliki cairan
elektrolit, biasanya berbentuk tabung. Sedangkan kapasitor yang satunya disebut
kapasitor non polar, kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah, tidak
mempunyai kutub positif ataupun negative pada kakinya, berbentuk pipih dan
berwarna hijau, merah, dan coklat. Mirip seperti kancing atau tablet.
Gambar 1 : lambang kapasitor polar (kiri) dan kapasitor non polar
(kanan)
B.
Kegunaan
Kapasitor
Telah
dijelaskan di atas bahwa guna dari kapasitor adalah menyimpan muatan listrik. Dalam
beberapa sistem pengapian mobil, misalnya, sebuah kapasitor (disebut kondensor)
menyimpan sementara muatan pada saat poin breaker dari distributor terbuka.
Jika tidak ada kondensor, muatan akan melonjak jauh dan merusak poin.
Selain itu
kapasitor juga berfungsi :
1. Sebagai
kopling diantara satu rangkaian tertentu dengan rangkaian lannya di power
supply
3. Dalam
rangkaian antena berfungsi sebagai pembangkit gelombang / frekuensi
4. Pada
lampu neon adalah untuk penghemat daya listrik
5. Pada
rangkaian yg ada terdapat kumparan dan terjadi pemutusan / terputusnya arus
maka akan terjadi loncatan listrik, nah kapasitor lah yang berfungsi untuk
mencegah terjadinya loncatan listrik ini
6. Pada
pesawat penerima radio fungsinya untuk pemilih panjang frekuensi / gelombang
yang akan ditangkap.
C.
Prinsip
Kerja Kapasitor
Kapasitor
terdiri dari 2 plat penghantar yang terpisah oleh foli isolator (dielektrik).
Waktu plat bersinggungan dengan tegangan listrik, plat negative akan terisi
electron-elektron. Jika sumber tegangan dilepas, electron-elektron masih tetap
tersimpan pada plat kapasitor (ada
penyimpanan muatan listrik).
Gambar
2 : kerja kapasitor
Jika
kedua penghantar yang berisi muatan listrik tersebut dihubungkan, maka akan
terjadi penyeimbangan arus, lampu menayala lalu padam.
D.
Jenis-jenis
Kapsitor
Kapasitor
terbagi 2, yaitu kapasitor polar dan kapasitor non polar. Kapasitor polar yaitu
kapasitor yang memiliki 2 kutub di kedua ujungnya, yakni kutub positif dan
kutub negative, kapasitor jenis ini terbuat dari bahan elektrolit dan berbentuk
tabung, serta nilai kapasistansi nya lebih besar. Kapasitor non polar, yaitu
kapasitor yang tidak memiliki kutub pada kedua ujungnya, biasanya terbuat dari
bahan keramik dan berbentuk seperti kancing, nilai kapasistansinya lebih kecil
dari kapasitor polar.
Gambar 3 : kapasitor polar
(kanan) kapaistor non polar (kiri)
Jenis
kapasitor atau kondensator juga dapat dibagi menjadi beberapa bagian, menurut
kegunaannya yakni :
1.
Kondesator
tetap
Kondensator yang
nilainya konstan dan tidak berubah, kondensator tetap terbagi 3 macam :
a. Kondensator
keramik
Berbentuk bulat
tipis, ada yang persegi empat, berwarna hijau atau merah, atau coklat.
Kondensator jenis ini dapat dibolak balik pemasangannya.
Gambar
4 : kondensator / kapasitor keramik
Mempunyai kapasitas
mulai dari beberapa piko Farad sampai dengan ratusan Kilopiko Farad (KpF).
Dengan tegangan kerja maksimal 25 volt sampai 100 volt, tetapi ada juga yang
sampai ribuan volt. Contoh misal pada badannya tertulis = 203, nilai kapasitasnya
= 20.000 pF = 20 KpF = 0,02 μF.
Jika pada badannya
tertulis = 502, nilai kapasitasnya = 5.000 pF = 5 KpF = 0,005 μF
Gambar 5 : cara membaca kapasitas kondensator keramik
b. Kondensator
polyester
Pada dasarnya
sama dengan kondensator keramik, begitu juga dengan cara menghitung nilai
kapasitasnya. Bentuknya seperti permen dang memiliki warna hijau, coklat, dan
sebagainya.
Gambar
6 : kondensator polyester
c. Kondensator
kertas
Memiliki nilai
kapasistansi antara 10 nF – 100 uF dengan toleransi kurang lebih 5% dengan
tegangan max 900volt, memiliki kestabilan yang cukup.
2.
Kondensator
elektrolit (Elco)
Kondensator
yang berbentuk tabung, termasuk jenis kapasitor polar dimana memiliki 2 kutub
(+) (-). Untuk menandai kedua kutub, kutub positif ditandai oleh kaki yang
panjang, sedangkan kutub negative ditandai dengan kaki yang pendek. Nilai
kapasitasnya dari 0,47 uF sampai ribuan makroFarad dengan voltase dari beberapa
volt sampai ribuan volt. Kondesntaor elektrolit dapat rusak apabila terjadi
kering ( kapasitas berubah), meledak yang disebabkan karena salah pemberian
tegangan positif dan negative dan melewati batas maksimum tegangan yang diberi,
serta konsleting.
Gambar
7 : Kondensator / kapasitor elektrolit
3.
Kondensator
tak tetap
Jenis ini
kapasitasnya dapat diubah, secara fisik kondensator ini mempunyai poros yang
dapat diputar dengan menggunakan obeng untuk mengubah nilai kapasitasnya.
Gambar
8 : kondensator jenis variable
C. Pengukuran Kapasitor
Kapasitor diukur berdasarkan satuan yang disebut “farad”
(dilambangkan dengan simbol “F”). Satuan ini menetapkan berapa banyak elektron
yang dapat disimpan oleh kapasitor. 1 Farad menyatakan jumlah elektron yang
sangat banyak. Kapasitor diukur dengan satuan “micro-farad” (mF) (micro-farad
adalah sepersejuta farad).
Selain diukur dalam satuan farad, kapasitor juga memiliki
rating tegangan maksimum yang dapat ditanganinya. Ketika mengganti kapasitor,
jangan menggunakan kapasitor dengan rating tegangan yang lebih rendah.
Ada
tiga faktor yang menentukan kapasitas sebuah kapasitor:
·
Luas
pelat-pelat yang memiliki daya konduksi
·
Jarak
di antara pelat-pelat yang memiliki daya konduksi
·
Bahan
yang digunakan sebagai dielektrik.
Kapasitor yang bermuatan dapat mengirimkan energi
simpanannya sama seperti yang dapat dilakukan oleh baterai (meskipun penting
untuk dicatat bahwa, tidak seperti baterai, kapasitor menyimpan listrik, tetapi
tidak menghasilkannya). Ketika digunakan untuk mengalirkan arus walaupun dalam jumlah
kecil, kapasitor memiliki potential untuk menyimpan tegangan sampai beberapa
minggu lamanya.
Total
Capacitance
Total Capacitance sebuah rangkaian bergantung pada bagaimana kapasitor
dirancang dalam rangkaian (Gambar 71). Jika kapasitor dalam bentuk paralel, total capacitance ditentukan oleh rumus
berikut:
CT
= C1+C2+C3
Jika
kapasitor dalam seri, total capacitance ditentukan
oleh rumus berikut:
Kapasistansi sendiri adalah
kemampuan dari kapasitor untuk dapat menampung muatan electron.
CATATAN:
Sebaiknya kedua terminal kapasitor dihubung-singkatkan sebelum
menghubungkannya dengan rangkaian atau meter. Cara ini akan menetralkan muatan
listrik yang mungkin masih tersisa.
D. Membaca nilai kapasitas pada kapasitor
Biasanya pada
badan kapasitor tertulis besar nilai kapasitasnya. Apabila terdapat satu atau
dua angka yang tertulis, ,maka kita bias baca langsung kapasitasnya dengan
satuan picoFarad (pF).
Gambar 9 :
kapasitor yang memiliki 2 angka di badannya, tertulis 68 yang berarti 68 pF.
Untuk yang di badan kapasitor
memiliki 3 angka, misalkan tertulis 104 yang berarti :
·
Angka pertama dan
kedua yaitu 10, menunjukkan nilai
·
Angka ketiga yaitu 4,
sebagai faktor pengkali (pangkat) = 10.000
Sehingga kapasitor tersebut
bernilai 10 x 10.000 = 100.000 pF = 100 nF = 0,1 uF
Gambar 10 : kapasitor
keramik yang memiliki 3 angka pada badannya
Ada kapasitor berjenis polyester,
dimana untuk mengetahui nilai kapasitasnya harus berdasarkan atau perhitungan
pada warna yang ada di kapasitor tersebut.
Gambar
11 : kapasitor polyester serta keterangan nilai dari warnanya
Contoh : ada
sebuah kapasitor polyester, pada badannya memilkiki warna coklat, hitam, dan
orange.
Maka : nilai kapasistansi nya adalah 103, dimana
coklat = 1, hitam = 0, dan orange = 3. Lalu dihitung untuk mengetahui besar
kapasistanisnya (sama dengan cara menghitung pada kapasitor keramik) , 10 x
1000 = 10.000 pF = 10 nF = 0,01uF.
KESIMPULAN
Kesimpulannya bahwa kapasitor /
kondensator berfungsi sebagai penyimpan muatan listrik. Struktur kapasitor
terdiri dari 2 plat metal yang dipisah oleh bahan dielektrik. Satuan dari
kapasitor ( C ) adalag Farad.
Kapasitor memilki 2 jenis, yaitu
kapasitor polar dan kapasitor non polar. Kapasitor dapat dirangkai seri maupun
parallel, dengan cara perhitungan total kapasistansi berbeda.
Kapasistansi adalah kemampuan kapasitor
untuk menampung muatan electron. Nilai
kapasitas kapasitor dapat diketahui dengan 2 cara: langsung berupa angka yang
tecetak di badan kapasitor, serta dengan identifikasi warna.
DAFTAR PUSTAKA
Caterpillar Asia Pacific Learning . versi 3,2
2013. Buku Panduan Siswa (Modul
Pengenalan) : Fundamental Electric.
Jayadin
Ahmad. 2007. Ilmu Elektronika : ELDAS
Tidak ada komentar:
Posting Komentar