PENGERTIAN KAPASITOR

Kondensator atau sering disebut sebagai kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad

Pengertian Kapasitor adalah komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik yang terdiri dari dua konduktor dan di pisahkan oleh bahan penyekat (bahan dielektrik) tiap konduktor di sebut keping. Kapasitor atau yang sering disebut kondensator merupakan komponen listrik yang dibuat sedemikian rupa sehingga mampu menyimpan muatan listrik.

Prinsip sebuah kapasitor pada umumnya sama galnya dengan resistor yang juga termasuk dalam kelompok komponen pasif, yaitu jenis komponen yang bekerja tanpa memerlukan arus panjar. Kapasitor terdiri atas dua konduktor (lempeng logam) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator). Isolator penyekat ini sering disebut sebagai bahan (zat) dielektrik.

FUNGSI KAPASITOR

Kapasitor berfungsi untuk :

1. menyimpan muatan atau energi listrik 2. digunakan dalam rangkaian penala, berfungsi untuk memilih panjang gelombang pada Pesawat radio3. menghindari loncatan listrik pada rangkaian yang mengandung kumparan jika tiba-tiba arus Listrik putus 4. meratakan arus listrik pada rangakaian catu daya (memisahkan arus bolak-balik menjadi arus Searah)5. mengontrol frekuensi pada rangkaian osilator 6. penghubung (coupling) dan penyimpang arus (bypass)

CARA KERJA KAPASITOR

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 kutup negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutup 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. Itu merupakan gambaran singkat mengenai bagaimana Cara kerja kapasitor.

JENIS JENIS KAPASITOR

1.Kapasitor keramik:  

Kapasitor keramik adalah jenis kapasitor yang digunakan dalam banyak aplikasi dari audio ke RF. Nilai berkisar dari beberapa picofarads sekitar 0,1 mikrofarad. Kapasitor keramik adalah jenis yang paling umum digunakan karena murah dan handal dan faktor kerugian mereka sangat rendah meskipun hal ini tergantung pada dielektrik yang digunakan. Mengingat sifat konstruksi mereka, kapasitor ini secara luas digunakan baik dalam format leaded dan surface mount.

2. Kapasitor elektrolitik:

Kapasitor elektrolit adalah jenis kapasitor yang terpolarisasi. Mereka mampu menawarkan nilai-nilai kapasitansi tinggi - biasanya diatas 1μF, dan yang paling banyak digunakan untuk aplikasi power supply--frekuensi rendah, decoupling dan aplikasi kopling audio mereka memiliki batas frekuensi sekitar 100 kHz.

3. Tantalum kapasitor:

Seperti kapasitor elektrolitik, kapasitor tantalum juga terpolarisasi dan menawarkan tingkat kapasitansi yang sangat tinggi untuk volume mereka. Namun jenis kapasitor yang sangat tidak toleran terhadap polaritas terbalik, sering meledak jika ditempatkan di bawah kondisi stres yang tinggi. Mereka juga tidak tahan pada riak-arus tinggi atau tegangan yang melebihi tegangan kerja mereka. Mereka tersedia dalam format leaded atau surface-mount.

4. Kapasitor mika-perak:

Kapasitor mika-perak tidak banyak digunakan akhir-akhir ini, tetapi mereka masih menawarkan tingkat stabilitas yang sangat tinggi, losses rendah dan akurasi dimana ruang tidak menjadi masalah. Mereka terutama digunakan untuk aplikasi RF dan dan terbatas pada nilai maksimal 1000 pF atau lebih.

5. Kapasitor Film-Polistirene:

Kapasitor Polistirena adalah bentuk kapasitor yang relatif murah tapi menawarkan toleransi dekat di mana diperlukan. Karena mereka dihasilkan berbentuk tabung --bentuk sandwich pelat / dielektrik yang digulung bersama-sama-- hal ini menambahkan induktansi membatasi respon frekuensi mereka ke beberapa ratus kHz. Mereka umumnya hanya tersedia sebagai komponen elektronik berbentuk leaded.

6. Kapasitor Film-Polyester: 

Kapasitor Film-Polyester digunakan di mana biaya adalah pertimbangan karena mereka tidak menawarkan toleransi yang tinggi. Banyak kapasitor polyester film yang memiliki toleransi 5% atau 10%, yang memadai untuk banyak aplikasi. Mereka umumnya hanya tersedia sebagai komponen elektronik bertimbal.

7. Kapasitor Metalized-Film-Polyester:

 

Jenis kapasitor ini pada dasarnya suatu bentuk kapasitor polyester film berupa metalized-film. Keuntungan dari menggunakan proses ini adalah bahwa karena elektroda yang tipis, kapasitor secara keseluruhan dapat dibentuk dalam paket yang relatif kecil. Kapasitor poliester metallised film umumnya hanya tersedia sebagai komponen elektronik bertimbal.

8. Polycarbonate kapasitor:

Kapasitor polikarbonat telah digunakan dalam aplikasi di mana kehandalan dan kinerja yang kritis. Film polikarbonat sangat stabil dan memungkinkan kapasitor toleransi yang tinggi untuk dibuat yang nilai kapasitansinya akan terus tetap dari waktu ke waktu. Selain itu mereka memiliki faktor disipasi rendah, dan tetap stabil pada rentang temperatur yang luas, dari -55 ° C sampai +125 ° C. Namun pembuatan polikarbonat dielektrik telah berhenti dan produksi mereka sekarang sangat terbatas.

9. Kapasitor Polipropilene:

Polypropylene ini kadang-kadang digunakan ketika toleransi yang lebih tinggi diperlukan dari yang ditawarkan oleh kapasitor poliester. Seperti namanya, kapasitor ini menggunakan polypropylene film untuk dielektrik. Salah satu keuntungan dari kapasitor adalah sangat sedikit terjadi perubahan kapasitansi dengan waktu dan tegangan yang diterapkan. Mereka juga digunakan untuk frekuensi rendah, 100 kHz atau lebih sebagai batas atas. Mereka umumnya hanya tersedia sebagai komponen elektronik bertimbal.

10. Kapasitor Kaca:

Seperti namanya, jenis kapasitor menggunakan kaca sebagai dielektrik. Meskipun mahal, kapasitor ini menawarkan tingkat yang sangat tinggi atau kinerja dalam hal kerugian yang sangat rendah, kemampuan tinggi RF saat ini, tidak ada suara piezo-listrik dan fitur lain membuat mereka ideal untuk aplikasi RF berkinerja tinggi.

Kapasitor diatas adalah beberapa jenis utama dari kapasitor yang ada, walaupun ada juga jenis lain yang digunakan untuk aplikasi yang lebih khusus

JENIS- JENIS KAPASITOR

1.Kondensator tetap

Kondensator tetap ialah suatu kondensator yang nilainya konstan dan tidak berubah-ubah. Kondensator tetap ada tiga macam bentuk:

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 Nano Farad (nF). 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 nF = 0,02 µF.

Jika pada badannya tertulis = 502, nilai kapasitasnya = 5.000 pF = 5 nF = 0,005 µF

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.

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.

2. Kondensator elektrolit atau Electrolytic Condenser (sering disingkat 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.

Berbagai macam lambang gambar untuk Kapasitor Elektrolit pada skema elektronika :

Tampak pada gambar di atas polaritas negatif pada kaki Kondensator Elektrolit.

Selain kondensator elektrolit yang mempunyai polaritas pada kakinya, ada juga kondensator yang berpolaritas yaitu kondensator solid tantalum.

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

RANGKAIAN KAPASITOR

1. Rangkaian Paralel Kapasitor / Kondensator Seperti halnya pada resistor, kapasitor dapat dirangkai secara seri dan pararel. Alasan untuk merangkai kapasitor secara paralel adalah untuk meningkatkan total jumlah beban penyimpanan.

Dengan kata lain, meningkatkan kapasitansi, itu juga meningkatkan jumlah energi yang dapat disimpan. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut ini :

Rangkaian Pararel Kapasitor

Sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut : C Total = C1 + C2 + ... CnContoh Perhitungan Kapasitor dihubungkan secara paralel

Rangkaian Pararel Kapasitor

Maka Pada gambar diatas diperoleh kapasitas total dari kondensator tersebut adalah :

C Total = C1 + C2 + C3 C Total = 22 + 22 + 22 C Total = 66 uF (micro Farad)

2. Rangkaian Seri Kapasitor / Kondensator Pada penyusunan kapasitor secara seri seperti pada gambar Berikut :

Rangkaian Seri Kapasitor

Kapasitor di rangkai secara seri kita dapatkan bahwa arus yang melewati kapasitor Bernilai tetap sedangkan tegangan yang melewatinya berubah- ubah atau berbeda.Sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut : 1/C Total = 1/C1 + 1/C2 + ... 1/CnContoh Perhitungan Kapasitor dihubungkan secara Seri :

Rangkaian Seri KapasitorMaka Pada gambar diatas diperoleh kapasitas total dari kondensator tersebut adalah :

1/C Total = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3  1/C Total = 1/22 + 1/22 + 1/22  1/C Total = 1/22 C Total = 22/2  C Total = 7,33 uF (Micro Farad)