Pengertian Kapasitor, Prinsip Kerja, Fungsi dan Jenis Kapasitor

Selamat pagi kawan, pada kesempatan kali ini, mimin akan menjelaskan tentang pengertian kapasitor, prinsip kerja kapasitor, fungsi kapasitor dan jenis kapasitor. Tanpa perlu berlama-lama, mari kita lihat penjelasannya di bawah ini

A. PENGERTIAN KAPASITOR

Kapasitor merupakan komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik sementara. Sebagai penyimpan listrik sederhana kapasitor, kapasitor secara luas digunakan untuk menyaring arus yang tidak diinginkan dan memperlancar aliran arus. Simbol yang digunakan  untuk menampilakan sebuah kapasitor dalam suatu rangkaian listrik adalah sebagai berikut:

 Gambar 1. Simbol kapasitor

Kapasitor ditemukan pertama kali oleh Michael Faraday (1791-1867). Satuan kapasitor disebut Farad (F). Satu farad = 9x10¹¹cm² yang artinya luas permukaan keping/lempeng tersebut. Kapasitor disebut juga kondensator. Kata “kondensator” pertama kali diperkenalkan oleh Alesaandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Italia “condensatore”, yaitu kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik.

B. PRINSIP KERJA KAPASITOR

Kapasitor bekerja dengan cara menciptakan perbedaan potensial di antara dua konduktor yang sering dinamakan ‘lempengan’ yang dipisahkan oleh materi insulasi yang dinamakan dielektrik, sehingga muatan-muatan yang sama tetapi berlawanan membentuk lempengan-lempengan yang berlawanan, membentuk bidang listrik  disepanjang kapasitor.

Gambar 2. Prinsip kerja kapasitor

Semakin luas area lempengan, dan semakin kecil celah antara lempengan-lempengan, maka semakin tinggi kapasitansinya. Sebuah kapasitor bisa dialiri dengan cara menghubungkan lempengan-lempengan dengan konduktor lainnya, tetapi dikarenakan voltase tinggi yang bisa lempengan-lempengan itu ciptakan, lempengan-lempengan itu sering dihubungkan dengan materi resistif tinggi untuk alasan keamanan.

Seperti halnya resistor, kapasitor juga tergolong ke dalam komponen listrik pasif. Adapun cara kerja kapasitor dalam sebuah rangkaian elektronika adalah dengan cara mengalirkan arus listrik menuju kapasitor. Apabila kapasitor sudah penuh terisi arus listrik,  maka kapasitor akan mengeluarkan  muatannya dan kembali mengisi lagi. Begitu seterusnya.

C. RUMUS KAPASITOR

Besaran yang diukur pada sebuah kapasitor adalah kapasitansi yang dinotasikan sebagai C. Dan dihitung dari persamaan sederhana adalah sebagai berikut:

C=Q/V

dimana :

C = nilai kapasitansi (F)

Q = arus yang mengalir (C)

V = perbedaan potensial.(V

D. Nilai Kapasitor

Nilai sebuah kapasitor dapat diukur dan dibaca dalam satuan farad (F), milifarad (mF), mikrofarad (µF), nanofarad (nF), atau pikofarad (pF). Konversi nilai kapasitansi ini sama dengan konversi tahanan listrik. Adapun konversi nilai kapasior ditunjukkan pada gambar 1.

Gambar 3.  Konversi nilai kapasitor 

PikoFarad (pF) = 1x10-2 F

NanoFarad (nF) = 1x10-9 F

MicroFarad (µF) = 1x10-6 F

Sedangkan konversi satuan farad adalah seperti dibawah ini:

1 Farad = 1.000.000 µF

1 µF =1.000 nF

1 µF =1.000.0000 pF

1 nF =1.000 pF

 

E. JENIS KAPASITOR BERDASARKAN PEMASANGANNYA

Kapasitor berdasarkan pemasangannya dibagi menjadi dua jenis yaitu kapasitor non-polar dan kapasitor polar. Adapun penjelasannya adalah berikut ini:

1. Kapasitor non-polar dapat dipasang secara bolak-balik pada rangkaian elektronika, tanpa memperhatikan kutub positif dan negatifnya.

2. Pada kapasitor polar, kutub negatif (-) digambarkan sebagai garis putih. Pemasangan kutub positif (+) dan kutub (-) kapasitor yang salah pada rangkaian elektronika dapat menyebabkan rangkaian rusak atau meledak.

F. JENIS KAPASITOR BERDASARKAN NILAINYA

Kapasitor berdasarkan nilainya dibedakan menjadi dua yaitu kapasitor nilai tetap dan kapasitor nilainya bisa diatur (variabel resistor). Adapun penjelasannya adalah sebagai berikut:

1. Kapasitor nilai tetap adalah kapasitor yang nilainya konstan (tidak berubah). Adapun yang termasuk dalam kapasitor tetap yaitu kapasitor keramik, kapasitor polyester, kapasitor kertas, kapasitor mika, kapasitor elektrolit, dan kapasitor tantalum.

2. Kapasitor nilai berubah (variable kapasitor) adalah kapasitor yang nilainya dapat diubah-ubah sesuai yang kita kehendaki. Yang termasuk dalam kapasitor ini yaitu Varco dan Trimmer.

G. MACAM KAPASITOR

 
Berikut ini beberapa macam kapasitor yang harus kamu tahu. Adapun penjelasan singkat macam kapasitor adalah sebagai berikut:

1. Kapasitor Elektrolit (Elco)

Kapasitor elektolit merupakan jenis kapasitor polar yang dipasang pada rangkaian elektronika sesuai dengan jenis-jenis terminal kapasitor. Terminal positif (+) kapasitor dihubungkan ke potensial tinggi (+) rangkaian elektronika, dan terminal negatif (-) kapasitor dihubungkan ke potensial rendah (-) rangkaian elektronika. Pemasangan yang salah dapat menyebabkan kapasitor rusak atau meledak. Kutub negatif kapasitor elektrolit ditandai dengan garis berwarna putih. Kapasitor elektrolit berkapasitas besar biasa digunakan dalam catu daya. Pada body kapasitor elektrolit tertulis nilai kapasitansinya.

2. Kapasitor Tantalum

Seperti kapasitor elektrolit, kapasitor tantalum merupakan jenis kapasitor polar yang dipasang pada rangkaian elektronika sesuai dengan jenis-jenis terminal kapasitor. Terminal positif (+) kapasitor dihubungkan ke potensial tinggi (+) rangkaian elektronika, dan terminal negatif (-) kapasitor dihubungkan ke potensial rendah (-) rangkaian elektronika. Pemasangan yang salah dapat menyebabkan kapasitor rusak atau meledak. Kutub positif dan kutub negatif kapasitor tantalum ditandai dengan tanda (+) dan (-). Kapasitor tantalum bagus digunakan dalam jangkauan temperatur dan frekuensi yang luas.

3. Kapasitor Keramik

Bentuk kapasitor keramik bermacam-macam. Karena sifatnya yang stabil, kapasitor bagus digunakan pada frekuensi tinggi. Pemasangan kapasitor kermaik pada rangkaian elektronika boleh bolak-balik. Nilai kapasitansi kapasitor kermaik sangat kecil, tetapi bagus digunakan pada jangkauan tegangan yang luas yaitu hingga 100 volt.

4. Kapasitor Mika

Kapasitor mika hampir sama dengan kapasitor keramik. Sifatnya stabil dan bagus digunakan pada frekuensi dan tegangan tinggi, serta memiliki nilai kapasitansi yang kecil.

5. Kapasitor Polyester

Nilai kapasitansi kapasitor polyester berkisar antara 100 pF hingga 2 F, toleransi sekitar 5%, dan tegangan maksimum 400 volt. Kapasitor polyester cukup stabil, serta memiliki bentuk fisik segiempat dan berwarna hijau.

6. Kapasitor Kertas

Nilai kapasitansi kapasitor kertas berkisar antara 10 nF hingga 10 µF, toleransi sekitar 10%, dan tegangan maksimum 600volt. Kapasitor kertas cukup stabil, sehingga bagus digunakan pada frekuensi dan suhu tinggi.

7. Kapasitor Variable

Kapasitor variable adalah jenis kapasitor yang nilai kapasitansinya dapat diubah-ubah. Cara mengubah nilai nilai kapasitansinya yaitu dengan memutar poros kapasitor. Kapasitor variable memiliki kapasitas maksimum sekitar 100 pF hingga 500 pF.

8. Kapasitor Trimmer

Kapasitor trimmer biasanya dipasang paralel dengan variabel kapasitor dan digunakan untuk memasang pengatur gelombang frekuensi. Kapasitor trimmer memiliki kapasitas di bawah 100 pF.

H. FUNGSI KAPASITOR

Kapasitor mempunyai banyak fungsi dalam rangkaian elektronika, adapun fungsi kapasitor adalah sebagai berikut:

a.    Sebagai alat penyaring dalam rangkaian catu daya

b.    Untuk menghindari loncatan api saat sakelar beban listrik dihubungkan.

c.    Untuk menghemat daya listrik

d.    Untuk meredam noise atau ripple

e.    Sebagai kopling saat menghubungkan beberapa rangkaian listrik

Sumber :
Chandra, Franky dan Arifianto, Deni. 2010. Jago Elektronika. Jakarta : Penerbit Kawan Pustaka.

Ikatan Tutor Indonesia. 2015. A-Z Menguasai Fisika dalam 10 Menit. Yogyakarta : Penerbit Indoliterasi.