Halo sobat pintarnesia, di sekolah tentunya kalian pernah mempelajari kapasitor kan? Kapasitor ini merupakan sebuah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan untuk bisa menyimpan arus listrik dalam jangka waktu tertentu.
Nah, pada kesempatan kali ini pintarnesia akan memberikan materi pelajaran tentang kapasitor. Jadi bagi kalian yang lupa dengan materi tersebut bisa membacanya di sini. Materi ini meliputi pengertian kapasitor, rumusnya, jenis-jenis, fungsi, simbol dan contoh kapasitor.
Pengertian Kapasitor
Kapasitor adalah sebuah alat elektronika yang mempunyai kemampuan untuk menyimpan arus listrik dalam batas waktu tertentu. Kapasitor ini juga sering disebut dengan nama kondektor yang mempunyai sifat pasif.
Kapasitor ini ditemukan oleh seorang ilmuwan yang bernama Michael Fereday yang lahir di tahun 1791 dan meninggal di tahun 1867. Nam belakang beliau digunakan dalam satuan (F), yaitu Farad (F). 1 Farad sama dengan 9 x 101 cm2.
Kata kondensator sendiri pertama kali disebutkan oleh seorang ilmuan yang bernama Alessandro Volta yang berkebangsaan Italia pada tahun 1782.
Fungsi utama dari sebuah kapasitor adalah untuk menyimpan muatan atau energi listrik. Kapasitor ini akan menyimpang cadangan energi listrik sehingga apabila terjadi mati listrik tiba-tiba, maka kondektor tersebut akan bisa mengatasinya.
Contoh lain yang ada dalam kehidupan sehari-hari adalah dalam penerapan batu baterai Laptop. Seperti yang kita tahu bahwa Laptop tidak harus di charge karena mempunyai baterai yang dapat menampung energi listrik dalam waktu tertentu.
Apabila baterai laptop sudah rusak maka laptop harus terhubung terus dengan listrik yang di charge ke laptop. Pada saat listrik mati maka laptop juga akan ikut mati. Hal ini tentu akan sangat merugikan jika sedang mengerjakan dokumen penting dan datanya bisa hilang karena belum di save.
Baca Juga : Pengertian Arus Listrik
Rumus Kapasitor
Ada beberapa rumus yang digunakan untuk menghitung besar muatan listrik dari sebuah kapasitor, baik itu yang dihasilkan atau pun yang masuk. Berikut ini adalah rumus-rumus kapasitor dengan rangkaian paralel, seri, dan rangkaian paralel dan seri.
Rumus Kapasitor:
Q = CV
Keterangan:
- Q = Muatan yang satuannya Coulumb
- C = Kapasitas yang satuannya Farad
- V = Tegangan yang satuannya Volt
- (1 Coulumb = 6,3*1018 elektron)
Kapasitor dapat digunakan sebagai baterai karena tegangan tetap ada di dalam kapasitor meskipun sudah tidak lagi dihubungkan. Lama tegangan tersebut bergantung dari kapasitor itu sendiri. Ada juga rumus lain dalam rangkaian kapasitor, yaitu:
1. Rumus Kapasitor Paralel
C Total = C1 + C2 + C3
Dalam rumus tersebut bisa kita simpulkan bahwa pada kapasitor dengan rangkaian paralel tidak terjadi pembagian muatan listrik. Semua tegangan mempunyai jumlah yang sama di setiap titik dalam rangkaian kapasitor tersebut karena semua titik kapasitor dihubungkan.
2. Rumus Kapasitor Seri
1/C Total = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3
Dalam rumus kapasitor tersebut bisa kita simpulkan bahwa di setiap pengukuran kapasitor rangkaian seri ini akan terjadi pembagian tegangan di setiap titik sumber tegangan. Yang kemudian apabila digabungkan dengan dijumlah tegangan-tegangannya di setiap titik akan sama dengan jumlah tegangan dari sumbernya.
3. Rumus Kapasitor Seri dan Paralel
C Total = (C1 + C2) / C3
1/ CA = 1/C1 + 1/C2 (seri)
Dalam rumus kapasitor di atas bisa kita simpulkan bahwa rangkaian ini bisa dihitung dengan cara menggabungkan beberapa persamaan yang ada di rumus kapasitor rangkaian seri dan paralel. Dengan begitu kita bisa tahu jumlah dari gabungan dua jenis kapasitor tersebut.
Fungsi Kapasitor
Kapasitor mempunyai peran yang sangat penting dalam sebuah komponen elektronika. Kapasitor merupakan komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik dalam jangka waktu tertentu. Selain itu kapasitor ini juga bisa digunakan sebagai penyaring frekuensi.
Kapasitas untuk menyimpan kemampuan kapasitor muatan listrik disebut dengan F (Farad), sedangkan untuk simbol dari kapasitor adalah C (Kapasitor).
Fungsi dari sebuah kapasitor ini dibagi menjadi 2 kelompok, yaitu yang mempunyai kapasitas tetap dan kapasitor yang mempunyai kapasitas tidak tetap. Sifat dasar kapasitor adalah bisa menyimpan muatan listrik.
Untuk arus DC Kapasitor dapat digunakan sebagai isolator atau penahan arus listrik, untuk arus AC Kapasitor digunakan sebagai konduktor atau melewatkan arus listrik.
Dalam penerapannya, kapasitor ini sering digunakan sebagai penyaring atau filter, pembangkit gelombang ac dan sebagainya, perata tegangan DC yang digunakan untuk mengubah tegangan AC ke DC, dan juga bisa digunakan sebagai impedansi.
Fungsi kapasitor adalah sebagai penyaring atau filter pada rangkaian power supply, sebagai kopling, penggeser fasa, pembangkit frekuensi dalam rangkaian oscilator dan bisa untuk mencegah timbulnya percikan api pada saklar.
Baca Juga : Amplitudo
Manfaat Kapasitor
Berikut ini adalah manfaat dari kapasitor, diantaranya adalah:
- Untuk menyimpan muatan listrik dan tegangan listrik dalam jangka waktu tertentu (sementara).
- Sebagai filter atau penyaring dalam rangkaian elektronika seperti adaptor dan power supply.
- Sebagai kopling antara rangkaian elektronika yang satu dengan lainnya.
- Untuk menghemat energi listrik jika dipasang dengan lampu neon.
- Sebagai konduktor untuk arus AC atau arus bolak balik.
- Sebagai isolator untuk arus DC atau arus searah.
- Untuk meratakan gelombang tegangan DC dalam sebuah rangkaian pengubah tegangan AC ke DC (adaptor).
- Sebagai pembangkit gelombang AC atau oscilator.
- dll.
Contoh dan Tipe Kapasitor
Ada banyak contoh tipe kapasitor yang digunakan dalam rangkaian. Nah berikut ini adalah beberapa contoh dan tipe kapasitor beserta penjelasannya.
1. Tantalum Capacitor
Yaitu jenis kapasitor yang elektrodenya dibuat dari bahan tantalum. Kapasitor ini memiliki sebuah polaritas yang cara membedakannya adalah dengan mencari tanda + yang ada di kapasitor tersebut, tanda + (plus) tersebut menyatakan bahwa pin di bawahnya mempunyai polaritas positif.
Dalam pemasangannya harap berhati-hati karena tidak boleh terbalik. Karakteristik temperatur dan juga frekuensinya lebih bagus dibandingkan kapasitor yang dibuat dari bahan aluminium.
2. Ceramic Capacitor
Kapasitor ini memakai bahan titanium acid barium untuk dielektriknya. Komponen ini bisa digunakan dalam rangkaian dengan frekuensi tinggi karena tidak dikonstruksi seperti koil. Karakteristik respons frekuensi harus diperhitungkan terutama apabila kapasitor bekerja di frekuensi yang tinggi.
Untuk perhitungan-perhitungan dalam respons frekuensi dikenal yang namanya satuan faktor kualitas yaitu Q (quality factor) yang sama dengan 1/DF. Umumnya dipakai untuk melewatkan sinyal frekuensi tinggi ke bawah.
Kapasitor ini tidak bagus digunakan dalam rangkaian analog karena bisa mengubah bentuk sinyalnya. Jenis kapasitor ini memiliki polaritas dan hanya ada dengan nilai kapasitor yang kecil sekali.
3. Electrolytic Capacitor
Electrolytic Capacitor terdiri dari kapasitor-kapasitor yang bahan dielektriknya adalah terbuat lapisan dari metal-oksida. Elektrode dari kapasitor electrolytic terbuat dari bahan aluminium yang menggunakan membran oksidasi tipis.
Biasanya kapasitor yang masuk ke golongan ini adalah kapasitor dengan polar tanda + dan – di badannya. Dari karakteristik ini, para pengguna jadi harus berhati-hati pada saat memasang rangkaiannya dan jangan sampai terbalik.
Jika polaritasnya terbalik maka hal ini bisa menyebabkan kerusakan bahkan bisa MELEDAK.
Untuk memperoleh permukaan yang luas, bahan yang berupa plat aluminium digulung radial. Jadi dengan cara ini akan didapatkan kapasitor yang kapasitasnya besar. Umumnya kapasitor jenis ini dipakai dalam rangkaian low pass filter, power suplly, dan rangkaian pewaktu.
Kapasitor electrolytic tidak dapat dipakai dalam rangkaian berfrekuensi tinggi. biasanya tegangan kerja dari kapasitor akan dihitung menggunakan cara mengalikan tegangan catu daya dengan 2.
Contohnya sebuah kapasitor akan diberikan catu daya dengan tegangan 6 volt, maka ini berarti kapasitor yang dipilih harus mempunyai tegangan kerja minimal 2 x 6 = 12 volt.
4. Multi Ceramic Capacitor
Bahan dari kapasitor ini sama seperti pada kapasitor jenis keramik, yang membedakan kedua kapasitor ini adalah pada jumlah lapisan yang menyusun dielektriknya.
Jenis dielektrik pada multi ceramic capacitor disusun dengan banyak lapisan dengan ketebalan 10 sampai 20 µm dan juga pelat elektrodenya dibuat dari bahan logam murni.
Bukan cuma itu saja, ukuran dari kapasitor ini juga lebih kecil dan mempunyai karakteristik suhu yang lebih bagus dibandingkan kapasitor keramik. Umumnya kapasitor ini digunakan untuk melewatkan frekuensi tinggi menuju tanah.
5, Polyster Film Capacitor
Dielektrik yang ada pada kapasitor jeni ini dibuat dari bahan polyester film. Memiliki karakteristik suhu yang lebih bagus dibanding semua jenis kapasitor yang telah saya sebutkan sebelumnya. Juga bisa digunakan pada frekuensi yang tinggi.
Biasanya jenis kapasitor ini digunakan dalam rangkaian yang memakai frekuensi tinggi, dan juga pada rangkaian analog. Kapasitor polyster film biasanya disebut mylar dan memiliki toleransi sebesar ±5% sampai dengan ±10%.
6. Polypropylene Capacitor
Kapasitor jenis ini mempunyai nilai toleransi yang lebih tinggi dibandingkan polyester film capacitor yang sebelumnya dibahas. Umumnya nilai kapasitansi dari komponen ini tidak akan berubah jika dibuat di sebuah sistem jika frekuensi yang melewatinya lebih kecil atau = 100 kHz.
7. Kapasitor Mika
Kapasitor jenis ini memakai mika sebagai bahan untuk dielektriknya. Kapasitor mika memiliki tingkat kestabilan yang tinggi karena memiliki koefisien temperatur yang rendah. Karena frekuensi karakteristiknya yang sangat bagus, kapasitor ini biasanya digunakan dalam rangkaian resonans.
Filter untuk frekuensi yang tinggi dan rangkaian yang memakai tegangan tinggi pula, contohnya adalah radio pemancar yang memakai tabung transistor. Kapasitor mika tidak memiliki nilai kapasitansi tinggi dan juga harganya relatif mahal.
8. Polystyrene Film Capacitor
Kapasitor yang selanjutnya ini menggunakan polystyrene film sebagai bahan dielektriknya. Kapasitor ini dapat digunakan untuk aplikasi untuk aplikasi yang memakai frekuensi tinggi, hal ini karena konstruksinya sama seperti pada kapasitor elektrolit seperti koil.
Kapasitor jenis ini sangat baik digunakan untuk aplikasi filter dan pewaktu yang memakai frekuensi beberatus kHz. Komponen ini memiliki 2 warna elektroden, yaitu abu-abu dan merah.
Untuk yang berwarna merah elektrodenya terbuat dari bahan tembaga. Sedangkan untuk warna abu-abu terbuat dari bahan kertas aluminium.
9. Electric Double Capacitor (Super Capacitor)
Kapasitor jenis ini dielektriknya berbahan sama seperti kapasitor jenis elektrolit. Yang membedakannya adalah ukuran dari kapasitor yang lebih besar dibandingkan kapasitor elektrolit. Biasanya memiliki satuan F. Dan memiliki batas tegangan yang besar.
Karena memiliki batas tegangan besar dan juga bentuk yang lebih besar dibanding kapasitor lain maka kapasitor ini juga sering disebut super capasitor. Gambar bentuk fisik kapasitor ini bisa kalian lihat di atas. Kapasitor tersebut mempunyai ukuran 0,47F dan biasanya digunakan pada power supply.
10. Trimmer Capacitor
Contoh kapasitor dan tipenya yang selanjutnya adalah kapasitor trimmer. Kapasitor ini menggunakan bahan keramik atau plastik untuk bahan dielektriknya. Nilai dari kapasitor trimmer bisa berubah-ubah dengan cara memutar skrup yang ada di bagian atasnya.
Dalam pemutaran skrup tersebut diharapkan menggunakan obeng khusus supaya tidak menimbulkan efek kapasitans antara tangan dengan obengnya.
11. Tuning Capacitor
Di negara Jepang capasitor ini disebut Varicons, kapasitor ini banyak digunakan sebagai pemilih gelombang pada rangkaian radio. Dielektrik kapasitor ini menggunakan udara. Nilai kapasitansinya bisa dibuah dengan memutar gagang yang ada di kapasitor kanan dan kiri.
Baca Juga : Contoh Gelombang Elektromagnetik
Macam Macam Kapasitor
Kapasitor bukan cuma ada satu jenis saja, ada 3 jenis kapasitor yang biasa digunakan dalam rangkaian elektronika. Yaitu kapasitor elektrostatis, kapasitor elektrolitik, dan kapasitor elektrokkimia. Berikut ini adalah pembahasannya secara singkat:
1. Kapasitor Elekrostatis
Yaitu sebuah kapasitor yang terbuat dari bahan film, keramik, dan mika. Namun bahan yang paling banyak dipaki adalah bahan mika dan keramik karena lebih murah dan juga mudah untuk didapatkan. Kapasitor ini merupakan kapasitor jenis non polar.
2. Kapasitor Elekrolitik
Kapasitor jenis ini adalah kapasitor yang pembuatannya disebut elektrolisis yang berbentuk kutub positif dan kutub negatif. Kapasitor ini dibuat dari lapisan metal-oksida.
3. Kapasitor Elektrokimia
Kapasitor elektrokimia adalah sebuah kapasitor yang dibuat dari bahan larutan kimia. Kalian bisa menjumpai kapasitor ini pada baterai aki. Baterai dan aki mempunyai tingkat kebocoran arus yang kecil dan memiliki kapasitansi yang besar.
Nah itulah informasi yang dapat pintarnesia sampaikan kepada teman-teman tentang pengertian kapasitor beserta rumus, fungsi, manfaat, dan macam-macam kapasitor serta tipenya lengkap. Semoga materi yang telah kami sampaikan tadi bermanfaat.
Demikian artikel kali ini, jika ada kesalahan kata dan juga informasi yang mungkin kurang tepat dalam artikel ini harap dimaklumi dan silahkan koreksi di kolom komentar, terima kasih.