Pengertian Kapasitor, Cara kerja, Prinsip dan Besaran

Pengertian Kapasitor

Kapasitor (Capacitor) adalah suatu alat elektronik yang mampu menyimpan elektron dalam jangka waktu  tertentu atau suatu alat elektronik yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik yang terdiri dari dua buah penghantar dan dipisahkan oleh suatu bahan isolator ( bahan dielektrik) masing-masing penghantar disebut chip.

Capacitor atau kondensor menurut Michael Faraday (1791-1867) pada dasarnya adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan dalam medan listrik, dengan  mengumpulkan ketidakseimbangan di dalam muatan  atau komponen listrik yang mampu menyimpan muatan  listrik yang dibentuk oleh permukaan yang saling berhubungan yang dipisahkan oleh isolator.

• Macam – macam Kapasitor
• Macam – macam Kontak Bantu

Ketika capacitor dihubungkan ke sumber tegangan, pelat atau pelat diisi dengan elektron. Ketika elektron dipisahkan dari satu pelat ke pelat lainnya, muatan  akan berada di antara dua pelat. Muatan ini disebabkan karena muatan positif pada pelat kehilangan elektron dan muatan negatif pada pelat kehilangan elektron.

Seperti  halnya resistor, capacitorr terdiri dari salah satu komponen pasif yang banyak digunakan dalam pembuatan rangkaian elektronika. capacitor berbeda dari capacitor dalam hal mereka menyimpan muatan listrik, terutama bila tidak ada perubahan kimia dalam bahan capacitor. Pengertian lain dari capacitor adalah komponen elektronika yang mampu menyimpan dan melepaskan muatan listrik. Capacitor atau biasa disebut dengan kondensor adalah komponen listrik yang dibuat sedemikian rupa sehingga dapat menyimpan muatan listrik.

Prinsip  capacitor secara umum sama  dengan resistor, juga termasuk dalam kelompok alat pasif, yaitu jenis alat yang bekerja tanpa  arus bias. capacitor terdiri dari dua buah penghantar (pelat logam) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator). Isolator isolator ini sering disebut sebagai bahan  dielektrik.

Dielektrik yang digunakan untuk mengisolasi dua konduktor dari komponen ini dapat digunakan untuk membedakan berbagai jenis capacitor. Beberapa pengertian capacitor yang menggunakan bahan dielektrik antara lain  kertas, mika, plastik cair, dll.

Jika kedua ujung pelat logam diberi energi, muatan positif akan menumpuk di salah satu pin logam (elektroda)  dan pada saat yang sama muatan negatif akan menumpuk di ujung logam lainnya. Muatan positif tidak dapat  menuju ujung katoda dan sebaliknya muatan negatif tidak dapat menuju  ujung anoda, karena dipisahkan oleh  dielektrik non-konduktif.

Muatan  ini “disimpan” selama tidak ada konduksi di ujung pin. Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik dalam sebuah capacitor disebut kapasitansi atau kapasitansi. Kapasitansi didefinisikan sebagai kapasitas capacitor untuk menerima muatan. Coulomb pada abad ke-18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6,25 x 1018 elektron.

Dengan rumus dapat ditulis :

Q = CV

Dengan asumsi :

Q =  muatan elektron C (Coulomb)

C = nilai kapasitans dalam F (Farad)

V = tinggi tegangan dalam V (Volt)

Dalam praktek pembuatan kapasitor, kapasitansi dihitung dengan mengetahui luas area plat metal (A), jarak (t) antara kedua plat metal (tebal dielektrik) dan konstanta (k) bahan dielektrik. Dengan rumusan dapat ditulis sebagai berikut :

C = (8.85 x 10^-12) (k A/t)

Cara Kerja, Prinsip dan Besaran Kapasitor

Cara kerja kapasitor

Cara kerja kapasitor dalam  rangkaian melibatkan aliran elektron melalui kapasitor. Ketika kapasitor diisi dengan elektron, tegangan berubah. Kemudian elektron akan keluar dari  kapasitor dan mengalir ke sirkuit yang membutuhkannya. Dengan cara ini kapasitor akan membuat rangkaian reaktif. Namun tidak dapat kita pungkiri bahwa meskipun suatu elemen kapasitor memiliki bentuk dan ukuran yang berbeda-beda, fungsi kapasitor tetap penting dalam suatu komponen elektronika atau bahkan suatu rangkaian elektronika.

Mengenai dua pelat atau pelat kapasitor yang dipisahkan oleh isolator, pada dasarnya tidak ada elektron yang dapat melewati ruang antara dua pelat kapasitor. Saat baterai tidak terhubung, kedua bagian akan dalam keadaan netral (tidak terisi). Ketika baterai dihubungkan, titik di mana kawat di katoda terhubung akan menolak elektron, sedangkan titik di mana anoda terhubung akan menarik elektron. Elektron akan tersebar di pelat capacitor. Untuk sesaat, elektron mengalir ke pelat kanan dan elektron  keluar dari pelat kiri; Dalam kondisi ini, arus mengalir melalui kapasitor meskipun tidak ada elektron yang mengalir di ruang antara pelat kapasitor.

Ketika bagian luar chip diisi, chip secara bertahap akan menolak pengisian baru dari baterai. Oleh karena itu, arus di pelat akan berkurang besarnya seiring waktu sampai kedua pelat berada pada tegangan  baterai. Pelat kanan akan memiliki kelebihan elektron yang diukur dengan muatan Q dan pada pelat kiri akan diisi oleh +Q.

Prinsip Pembentukan Kapasitor

Jika dua  atau lebih pelat saling berhadapan dan dibatasi oleh isolasi, pelat bermuatan, kapasitor akan terbentuk  (isolasi yang membatasi kedua pelat disebut dielektrik).

Karena bahan dielektrik yang digunakan berbeda, nama kapasitor diberikan setelah bahan dielektrik. Luas pelat yang menghadap dielektrik dan jarak antara kedua pelat mempengaruhi nilai kapasitansi. Tidak ada kapasitor parasit di sirkuit. Sifat seperti itu disebut kapasitansi parasit.

Hal ini disebabkan oleh adanya komponen tetangga pada konduktor yang berdekatan dan belitan yang berdekatan. Gambar di atas menunjukkan ada dua baffle udara. Jarak antara pelat dinyatakan dalam d dan perbedaan tegangan input.

Besaran Kapasitansi

Kapasitas dari sebuah kapasitor adalah perbandingan antara banyaknya muatan listrik dengan tegangan kapasitor. C = Q / V Jika dihitung dengan rumus C= 0,0885 D/d. Maka kapasitasnya dalam satuan piko farad D = luas bidang plat yang saling berhadapan dan saling mempengaruhi dalam satuan cm2. d = jarak antara plat dalam satuan cm. Bila tegangan antara plat 1 volt dan besarnya muatan listrik pada plat 1 coulomb, maka kemampuan menyimpan listriknya disebut 1 farad. Dalam kenyataannya kapasitor dibuat dengan satuan dibawah 1 farad. Kebanyakan kapasitor elektrolit dibuat mulai dari 1 mikrofarad sampai beberapa milifarad.