KAPASITOR - Materi 4

Kapasitor - Materi 4 - Fisika Listrik Magnet from ahmad haidaroh

Asal usul Kapasitor

Pada jaman dahulu kala............eh.....ini mau cerita tentang "Kancil Nyolong Timun" atau mau nulis materi kuliah ?.........

Kapasitor ditemukan oleh Michael Faraday (1791 – 1867) dan untuk mengenang jasanya maka satuan Kapasitor disebut “Farad” yang berasal dari nama sang penemu. 

Pernahkah terlintas dibenak anda, mengapa ”Kok dinamai Kondesator??” Mengapa kapasitor sampai mempunyai nama lain kondensator?? 

Karena pada masa itu pada tahun 1782 dunia masih kuat akan pengaruh dari ilmuan kimiawi lainnya yaitu Alessandro Volta, yang berkebangsaan italia. Dimana pada masa tersebut segala komponen yang berkenaan dengan kemampuan untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya ia sebut dengan nama Condensatore (Bahasa Italia).

Jadi itulah mengapa kondensator nama lain dari kapasitor.

Kapasitor ?

Suatu komponen elektronika yang berfungsi untuk :

1. Menyimpan arus listrik dalam bentuk muatan, 
2. Penyaring frekuensi.

Kapasitas untuk menyimpan kapasitor dalam muatan listrik disebut Farad (F) sedangkan simbol dari kapasitor adalah C (kapasitor).

Sebuah kapasitor pada dasarnya terbuat dari dua buah lempengan logam yang saling sejajar satu sama lain dan diantara kedua logam tersebut terdapat bahan isolator yang sering disebut dielektrik.

Dielektrik

Bentuk penampang dan tampilan dari susunan kapasitor dapat dilihat pada gambar 1.

Gambar 1. Susunan Material Kapasitor 

Bahan Pembuat

Bahan dielektrik tersebut dapat mempengaruhi nilai dari kapasitansi kapasitor tersebut. adapun bahan dielektrik yang paling sering dipakai adalah keramik, kertas, udara, metal film dan lain-lain.

Kapasitor sering juga disebut sebagai kondensator. Kapasitor memiliki berbagai macam bentuk dan ukuran, tergantung dari kapasitas, tegangan kerja, dan lain sebagainya.

Jenis-jenis kapastior dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 2. Jenis-jenis Kapasitor

2 Bagian Kapasitor

Suatu kapasitor mempunyai satuan yaitu Farad (F), yang menemukan adalah Michael Faraday(1791-1867)

Gambar 3. Kapasitor Polar

Kapasitor dibagi menjadi 2 bagian yaitu :

1. Kapasitor Polar adalah kapasitor yang kedua kutubnya mempunyai polaritas positif dan negatif, biasanya kapasitor Polar bahan dielektriknya terbuat dari elektrolit dan biasanya kapasitor ini mempnyai nilai kapasitansi yang besar dibandingkan dengan kapasitor yang menggunakan bahan dielektrik kertas atau mika atau keramik.



Gambar 4. Kapasitor Nonpolar

2. Kapasitor Non Polar adalah kapasitor yang yang pada kutubnya tidak mempunyai polaritas artinya pada kutup kutupnya dapat dipakai secara berbalik. biasanya kapasitor ini mempunyai nilai kapasitansi yang kecil dan bahan dielektriknya terbuat dari keramik, mika dll.

Gambar 5. Cara membaca satuan kapasitor Non Polar

Gambar 6. Beberapa contoh Kapasitor.  Bisakan anda membedakan ?

Satuan 

Satuan-satuan yang sering dipakai untuk kapasitor adalah :

• 1 Farad = 1.000.000 µF (mikro Farad).
• 1 µFarad = 1.000 nF (nano Farad).
• 1 nFarad = 1.000 pF (piko Farad).

Sifat Dasar

• Dapat menyimpan muatan listrik, 
• Tidak dapat dilalui arus DC (Direct Current) dan dapat dilalui arus AC (Alternating Current) 
• Sebagai impedansi (resistansi yang nilainya tergantung dari frekuensi yang diberikan).

Gambar di samping adalah ketika kapasitor digunakan pada listrik AC. 

Dalam rangkaian ini akan timbul reaktansi kapasitif dan lampu akan menyala terus selama masih terhubung pada tegangan sumber. 

Hal itu disebabkan oleh sifat dasar kapasitor yang hanya melewatkan arus listrik AC.

Gambar di samping adalah ketika kapasitor digunakan pada arus listrik DC. 

Karena sifat kapasitor di arus listrik DC adalah memblokirnya maka lampu tidak dapat menyala. Sebetulnya tidak sama sekali mati, Lampu akan menyala sebentar saja ketika pengisian lalu mati. coba saja praktekkan.

Nilai Kapasitansi Kapasitor

1. Kapasitor tetap adalah seperti yang telah saya jelaskan diatas. 
2. Kapasitor variable adalah kapasitor yang dapat diubah nilainya.

Biasanya kapasitor ini digunakan sebagai tuning pada sebuah radio. Ada 2 macam kapasitor variable yaitu

1. Varco (variable Capacitor) dengan inti udara dan 



Gambar 7. Varco dan Varactor

2. Varaktor (dioda varaktor). Pada dasarnya varaktor adalah sebuah Dioda tetapi dipasang terbalik, dioda varaktor dapat mengubah kapasitansi dengan memberikan tegangan reverse kepada ujung anoda dan katodanya. Biasanya varaktor digunakan sebagai tuning pada radio digital dengan fasilitas auto search.

Fungsi Kapasitor

1. Kapasitor sebagai kopling, dilihat dari sifat dasar kapasitor yaitu dapat dilalui arus ac dan tidak dapat dilalui arus dc. Dimanfaatkan untuk memisahkan 2 buah rangkaian yang saling tidak berhubungan secara dc tetapi masih berhubungan secara ac(signal), artinya sebuah kapasitor berfungsi sebagai kopling atau penghubung antara 2 rangkaian yang berbeda. 
2. Kapasitor berfungsi sebagai filter pada sebuah rangkaian power supply, kapasitor sebagai ripple filter, disini sifat dasar kapasitor yaitu dapat menyimpan muatan listrik yang berfungsi untuk memotong tegangan ripple. 
3. Kapasitor sebagai penggeser fasa. 
4. Kapasitor sebagai pembangkit frekuensi pada rangkaian oscilator. 
5. Kapasitor digunakan juga untuk mencegah percikan bunga api pada sebuah saklar.

Contoh penggunaan kapasitor, yaitu pada power supply (adaptor) :

Gambar 8. Power suply sederhana

Tegangan Riple

Gambar 9. Tegangan Riple

Tegangan ripple merupakan tegangan yang muncul pada tegangan dc output sehingga tegangan dc tersebut memiliki nilai yang tidak pasti. Tegangan ripple pada penyearah setengah gelombang lebih besar dibanding pada penyearah gelombang penuh.

Jadi ini terjadi pada tegangan DC.  semakin kecil nilai riple maka akan semakin baik outputnya.

Cara Kerja

Adalah dengan mengalirkan elektron menuju kapasitor.

Gambar 10. Cara kerja kapasitor

Pada saat kapasitor sudah dipenuhi dengan elektron, tegangan akan mengalami perubahan. Selanjutnya, elektron akan keluar dari sebuah kapasitor dan mengalir menuju rangkaian yang membutuhkannya. Dengan begitu, kapasitor akan membangkitkan reaktif suatu rangkaian.

Cara kerja ini biasa diimplementasikan kedalam perangkat lampu blizt, lampu kedip di mobil, dan lain sebagainya.

Kapasitas Kapasitor

Kapasitas adalah ukuran kemampuan atau daya tumpang kapasitor untuk menyimpan muatan listrik untuk beda potensial yang diberikan.

Rumus Kapasitas Kapasitor

C = q / V

1 farad = 1 couloumb / volt

q = muatan listrik (C);  

V = beda potensial (volt); 

C = kapasitas (F),         

1 F (Farad) = 1 C/volt

Dalam praktek satuan kapasitor biasanya dalam mF atau pF.

1 mF = 10-6 F,   1 pF = 10-12 F

Cara Memperbesar Kapasitas

Memperbesar luas pelat

Agar ukuran kapasitor tidak terlalu besar maka kedua pelat dibatasi dengan lapisan tipis isolator.

Memperkecil jarak antar pelat

Kapasitansi dapat diperbesar dengan cara ini tetapi , dapat menimbulkan kebocoran disebabkan jarak antar pelat yang sangat kecil.

Menggunakan bahan dielektrik

Bahan dielektrik yang digunakan adalah bahan dengan konstanta dielektrik tinggi sebagai lapisan pemisah dua pelat

Untuk memperjelas pemahaman tentang kapasitr, maka kepada para pembaca saya sertakan link presentasi sebagai berikut :

1. Materi 4 - Kapasitor - Slideshare
2. Materi terdahulu - Kapasitor