KAPASITOR / KONDENSATOR

Gambar jenis-jenis kapasitor

Kapasitor adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan arus listrik dalam bentuk muatan, selain itu kapasitor juga dapat digunakan sebagai penyaring frekuensi. Kapasitas untuk menyimpan kemampuan 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.

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.

Suatu kapasitor mempunyai satuan yaitu Farad (F), yang menemukan adalah Michael Faraday(1791-1867) pada dasarnya kapasitor dibagi menjadi 2 bagian yaitu kapasitor Polar dan Non Polar, berikut penjelasanya :

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

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.

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 sebuah kapasitor adalah dapat menyimpan muatan listrik, dan kapasitor juga mempunyai sifat tidak dapat dilalui arus DC (direct Current) dan dapat dilalui arus AC (alternating current) dan juga dapat berfungsi sebagai impedansi (resistansi yang nilainya tergantung dari frekuensi yang diberikan). kapasitor berdasarkan nilai kapasitansinya dibagi menjadi 2 bagian:
a. kapasitor tetap adalah seperti yang telah saya jelaskan diatas.
b. kapasitor variable adalah kapasitor yang dapat diubah nilainya. Biasanya kapasitor ini digunakan sebagai tuning pada sebuah radio. Ada 2 macam kapasitor variable yaitu varco (variable Capacitor) dengan inti udara dan 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 pada rangkaian elektronika biasanya adalah sebagai berikut:
1. Kapasitor sebagai kopling, dilihat dari sifat dasar kapasitor yaitu dapat dilalui arus ac dan tidak dapat dilalui arus dc dapat 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 penghubng antara 2 rangkaian yang berbeda.

2. Kapasitor berfungsi sebagai filter pada sebuah rangkaian power supply, yang saya maksud disini adalah 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.

Penemu Kapasitor

Kapasitor ditemukan oleh penemu kapasitor yang bernama Michael Faraday (1791 – 1867) dan untuk mengenang jasanya maka satuan Kapasitor disebut “Farad” yang berasal dari nama sang penemu. Pernahkah terlintas dibenak anda ”Kok dinamai Kondesator??” mengapa kapasitor sampai mempunyai nama lain kondensator?? adalah 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.

Pengenalan Kapasitor

- Terdiri atas dua keping konduktor yang ruang diantaranya diisi oleh dielektrik (penyekat)

- Besaran kapasitor adalah Kapasitas.

- Satuan SI dari kapasitas adalah farad (F)

Cara Kerja Kapasitor 

Cara kerja kapasitor dalam sebuah rangkaian adalah dengan mengalirkan elektron menuju kapasitor. Pada saat kapasitor sudah di penuhi 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.

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

Kapasitor Pelat Sejajar

Memperbesar Kapasitansi Kapasitor

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 sangatkecil.

Menggunakan bahan dielektrik

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

Rangkaian Kapasitor Seri 

Kapasitas Ekuivalen Seri 

V = q ( 1/C1 + 1/C2 )

Rumus Kapasitas Seri

Kebalikan dari kapasitor ekivalen dari susunan seri kapasitor sama dengan jumlah kebalikan dari tiap - tiap kapasitas.

Rangkaian Kapasitor Paralel 

Kapasitas Ekuivalen Paralel

q = ( C1 + C2 ) V

Rumus Kapasitor Paralel 

Kapasitas ekivalen dari susunan paralel sama dengan jumlah tiap -tiap kapasitas.

Macam-Macam Kapasitor / Kondensator

Macam-macam dan Bentuk Kondensator Setelah anda tahu yang dimaksud dengan komponen kondensator maupun kapasitor.

1. Kondensator Tetap  

 

Kondensator tetap ialah suatu kondensator yang nilainya konstan dan tidak berubah-ubah.(nilai kapasitasnya tetap tidak dapat diubah).

Kondensator tetap ada tiga macam bentuk :

            a. Kondensator Keramik (Ceramic Capacitor)

Bentuknya ada yang bulat tipis, ada yang persegi empat berwarna merah, hijau, coklat dan lain-lain.Dalam pemasangan di papan rangkaian (PCB), boleh dibolak-balik karena tidak mempunyai kaki positif dan negatif. 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.

Gambar 1. kapasitor keramik

 

Cara membaca nilai kapasitor Keramik :

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 2. membaca nilai kapasitor

b. Kondensator Polyester

Pada dasarnya sama saja dengan kondensator keramik begitu juga cara menghitung nilainya. Bentuknya persegi empat seperti permen. Biasanya mempunyai warna merah, hijau, coklat dan sebagainya.

Gambar 3. kapasitor polyester

c. Kondensator Kertas

Kondensator kertas ini sering disebut juga kondensator padder. Misal pada radio dipasang seri dari spul osilator ke variabel condensator. Nilai kapasitas yang dipakai pada sirkuit oscilator antara lain:

·         Kapasitas 200 pF - 500 pF untuk daerah gelombang menengah (Medium Wave / MW) = 190 meter - 500 meter.

·         Kapasitas 1.000 pF - 2.200 pF untuk daerah gelombang pendek (Short Wave / SW) SW 1 = 40 meter - 130 meter.

·         Kapasitas 2.700 pF - 6.800 pF untuk daerah gelombang SW 1, 2, 3 dan 4, = 13 meter - 49 meter.                                                          

                                                                                

                                        

                   Gambar 4. kapasitor kertas

2. Kondensator elektrolit (Electrolite Condenser = Elco)

Kondensator elektrolit atau Electrolytic Condenser (Elco) adalah kondensator yang biasanya berbentuk tabung, mempunyai dua kutub kaki berpolaritas positif dan negatif, ditandai oleh kaki yang panjang positif sedangkan yang pendek negatif atau yang dekat tanda minus ( - ) adalah kaki negatif. Nilai kapasitasnya dari 0,47 μF (mikroFarad) sampai ribuan mikroFarad dengan voltase kerja dari beberapa volt hingga ribuan volt.

Gambar 5. kondensator elektrolit

 

Selain kondensator elektrolit (Elco) yang mempunyai polaritas, ada juga kondensator jenis elco yang berpolaritas yaitu kondensator solid tantalum.dan ada Elco yang Non Polaritas pada kakinya tidak ada kutub (+) dan (-)

Gambar 6. kondensator solid tantalum

Gambar 7. elco non polar

Kerusakan umum pada kondensator elektrolit di antaranya adalah :

• Kering (kapasitasnya berubah)
• Konsleting
• Meledak, yang dikarenakan salah dalam pemberian tegangan positif dan negatifnya, jika batas maksimum voltase dilampaui juga bisa meledak.

 

3. Kondensator Tidak Tetap (Variabel dan Trimmer)

Kondensator variabel dan trimmer adalah jenis kondensator yang kapasitasnya bisa diubah-ubah. Kondensator ini dapat berubah kapasitasnya karena secara fisik mempunyai poros yang dapat diputar dengan menggunakan obeng.

Gambar 8. kondensator variabel

            Kondensator variabel (Varco) terbuat dari logam, mempunyai kapasitas maksimum sekitar 100 pF (pikoFarad)  sampai 500 pF (100pF = 0.0001μF). Kondensator variabel dengan spul antena dan spul osilator berfungsi  sebagai pemilih gelombang frekuensi tertentu yang akan ditangkap.

Gambar 9. symbol  kondensator variable

             Sedangkan kondensator trimer dipasang paralel dengan variabel kondensator berfungsi untuk menepatkan pemilihan gelombang frekuensi tersebut.Kondensator trimer mempunyai kapasitas dibawah 100 pF (pikoFarad).

Gambar 10. symbol kondensator trimer