Fungsi Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan elektron-elektron selama waktu yang tertentu atau 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. Seperti juga halnya resistor, kapasitor adalah termasuk salah satu komponen pasif yang banyak digunakan dalam membuat rangkaian elektronika.

Kapasitor berbeda dengan akumulator dalam menyimpan muatan listrik terutama tidak terjadi perubahan kimia pada bahan kapasitor. Pengertian lain Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan dan melepaskan muatan listrik. Kapasitor atau yang sering disebut kondensator merupakan komponen listrik yang dibuat sedemikian rupa sehingga mampu menyimpan muatan listrik.

       Prinsip sebuah kapasitor pada umumnya sama halnya 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.

Zat dielektrik yang digunakan untuk menyekat kedua penghantar komponen tersebut dapat digunakan untuk membedakan jenis kapasitor. Beberapa pengertian kapasitor yang menggunakan bahan dielektrik antara lain berupa kertas, mika, plastik cairan dan lain sebagainya.

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. Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebuat dengan kapasitansi atau kapasitas.

Fungsi Kapasitor

Fungsi Kapasitor sangat di perlukan dalam suatu komponen elektronika. Kapasitor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik, 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).

Fungsi Kapasitor sendiri terbagi atas 2 kelompok yaitu kapasitor yang memiliki kapasitas yang tetap dan kapasitor yang memiliki kapasitas yang dapat diubah-ubah atau dengan kata lain kapasitor variabel. Sifat dasar dalam sebuah kapasitor adalah dapat menyimpan muatan listrik, dan Untuk arus DC kapasitor berfungsi sebagai isulator/penahan arus listrik, sedangkan untuk arus AC Kapasitor berfungsi sebagai konduktor/melewatkan arus listrik.

Dalam penerapannya kapasitor digunakan sebagai filter/penyaring, perata tegangan DC yang di gunakan untuk mengubah tengangan AC ke DC,pembangkit gelombang ac atau oscilator dan sebagainya, dan juga dapat berfungsi sebagai impedansi (resistansi yang nilainya tergantung dari frekuensi yang diberikan), Untuk menghemat daya listrik pada lampu neon.

Fungsi Kapasitor dalam suatu rangkaian elektronika adalah sebagai kopling, filter pada sebuah rangkaian power supply, penggeser fasa, pembangkit frekuensi pada rangkaian oscilator dan juga digunakan untuk mencegah percikan bunga api pada sebuah saklar.

Jenis-jenis Kapasitor

Sesuai dengan fungsinya, kapasitor dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu:

1.  Kapasitor tetap

Kapasitor tetap adalaha kapasitor yang nilai kapasitansinya tidak dapat dirubah dan nilainya sudah ditetapkan oleh pabrik pembuatanya. Bentuk dan ukuran kapsitor tetap bermacam-macamdan berbeda antara satu dengan yang lainnya tergantung dari bahan pembuatnya.

Kapasitor tetap juga dibedakan menjadi 2 yaitu:

a.   Kapasitor polar

b.  Kapasitor elektrolit

Kapasitor ini merupakan jenis kapasitor polar atau memilik 2 buah kutub pada kaki – kakinya. Kaki yang panjang merupakan kutub positif dan kaki yang pendek atau kaki yang memiliki tanda khusus adalah kaki negatif. Pemasangan kapasitor elektrolit dalam rangkaian elektronika tidak boleh terbalik, khususnya untuk rangkaian arus DC namun untuk arus AC tidak jadi masalah.

Kapasitor ini tidak boleh terkena panas yang berlebih pada saat proses penyolderan karena bahan elektrolit yang terdapat di dalam kapasitor dapat mendidih dan menyebabkan kapasitor menjadi rusak. berikut gambar kapasitor elektrolit. Kapasitor ini tersedia dengan kapasitas yang cukup besar, paling kecil memiliki kapasitas 0,1 mikroFarrad dan paling besar yang umum terdapat di pasaran adalah 47000 mikroFarrad. Namun penulis pernah menjumpai kapasitor ini dalam ukuran 1 Farrad dengan harga yang cukup membuat kantong menjadi kering. Tegangan kerja kapasitor ini sangat beragam namun biasanya dituliskan pada bodi kapasitor. Tegangan kerjanya berkisar dari 6,7 V hingga 200 Volt.

2.  Kapasitor tantalum

Sesuai dengan perkembangan teknologi di bidang elektronika, para produsen komponen elektronika selalu menciptakan penemuan-penemuan baru berupa komponen kapasitor yang memiliki keandalan yang tinggi. Pada umumnya kapasitor ini dibuat dengan bentuk fisik yang kecil dan warna merah atau hijau.karena memiliki keandalan yang tinggi sehingga kapasitor tantalum memiliki harga yang cukup mahal.

Kapasitor non polar

1.  Kapasitor keramik

Dinamakan kapasitor keramik, karena kapasitor ini bahan dielektrikumnya terbuat dari keramik. Kapasitor keramik memiliki bentuk dan ukuran yang bermacam-macam. Kapasitor ini cukup stabil sehingga sering dipakai dalan rangkaian elektronika. Nilai kapasitansi kapasitor ini biasanya dituliskan dalam kode warna, namun ada juga yang dituliskan langsung pada badannya menggunakan angka.

2.  Kapasitor polyester

Peranan plastik ternyata tidak terbatas hanya dibuat sebagai kantong atau peralatan rumah tangga, tetapi juga ikut berperan di dalam pembuatan komponen elektronika yaitu kapasitor. Kapasitor plastik sangat populer dalam penggunaannyadan dalam bidang elektronika dikenal dengan nama kapasitor polyester. Pada umumnya kapasitor ini dibuat dengan bentuk yang kecil dan pipih. Kapasitor ini tidak memiliki polaritas sehingga dalam pemasangannya tidak akan sulit. Pencantuman kapasitansinya biasanya dalam kode warna.

3.  Kapasitor mika

Kapasitor mika adalah komponen yang lahir sejak generasi pertama dan masih banyak digunakan sampai sekarang karena keandalannya tinggi disamping memiliki sifat yang stabil dan toleransinya rendah. Sesuai dengan namanya kapasitor ini dielektrikumnya terbuat dari bahan mika. Pemakaian dari kapasitor jenis ini adalah pada rangkaian yang berhubungan dengan frekuensi tinggi. Besarnya kapasitansi dari kapasitor ini adalah 50 sampai 10.000 ?F

4.  Kapasitor film

Kapasitor film, dielektrikumnya terbuat dari film. Besarnya kapasitansinya dicantumkan dengan kode warna berupa gelang dan cara pembacaannya hampir sama dengan pembacaan kode warna resistor.

5.  Kapasitor kertas

Dikatakan kapasitor kertas karena bahan dielektrikumnya terbuat dari bahan kertas. Kapasitor jenis ini sudah lahir sejak generasi pertama dimana pada waktu itu masih menggunakan tabung hampa. Kapasitor jenis ini sekarang ini sudah jarang dan hampir tidak digunkan lagi. Dalam pemasangan kapasitor ini tidak akan menjadi masalah karena tidak dilengkapi dengan polaritas.besarnya kapasitansi dari kapasitor jenis ini adalah 100 pF sampai 6800 pF.

6.  Kapasitor tidak tetap (Variabel)

Kapasitor variabel merupakan kapasitor yang nilai kapasitansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Adapun jenis dari kapasitor variabel yaitu;

a.   Kapasitor variabel (Varco)

Kapasitor variabel merupakan jenis kapasitor yang lebih besar dibandingkan dengan kapasitor tetap. Sesuai dengan bentuk fisiknya maka kapasitor variabel memiliki kapasitansi yang besar. Kapasitor jenis ini dibuat pada generasi pertama. Kapasitor variabel banyak dipergunkan pada rangkaian-rangkaian yang besar. Kapasitas dari kapasitor jenis ini biasanya milai dari 1 ?F sampai 500 ?F.

b.  Kapasitor Trimer

Kapasitor trimer merupaka kapasitor variabel yang telah dikembangkan dari kapasitor variabel sebelumnya yakni memiliki ukuran yang kecil, sehingga karena memiliki ukuran yang kecil kapasitor ini sangan cocok dipasang dalam rangkaian-rangkaian modern sekarang ini.

Kapasitor trimer dilengkapi dengan preset yaitu alat yang digunakan untuk mengatur besaran kapasitansi. Pengaturannya dapat dilakukan dengan menggunakan obeng. Kapasitor variabel jenis ini menggunakan bahan dielektrikum yaitu mika atau plastik. Besaran kapasitansi dari kapasitor jenis ini dalah 5 sampai 30 ?F

Kapasitor aktif atau CDS

Perkembngan teknologi di bidang elektronika yang sakarang ini semakin pesat sehingga sekarang ini banyak bermunculan komponen-komponen yang semakin kecil namun memiliki fungsi yang lebih baik lagi dari sebelumnya. Begitu juga dengan komponen kapasitor, sekarang ini telah dikembangkan jenis kapasitor yang bersifat aktif, artinya komponen kapasitor tersebut akan aktif mengalirkan muatan apabila kena cahaya, baik cahaya matahari maupun sumber cahaya lainnya.komponen ini banyak dipergunakan sebagai sensor pada rangkaian lampu taman atau rangkaian alarm atau berfungsi sebagai saklar otomatis.

Nilai Warna dan Kapasitansi Kapasitor

Kapasitansi didefinisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron atau besaran untuk mengukur jumlah muatan yang tersimpan dalam kapasitor . Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x 1018elektron. Kemudian Michael Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs. Dengan rumus dapat ditulis :

Q = muatan elektron dalam C (coulombs)

C = nilai kapasitansi dalam F (farad)

V = besar 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 rumus dapat di tulis sebagai berikut :

Dari rumus diatas, dapat kita lihat bahwa besar kecilnya kapasitansi suatu komponenkapasitor tergantung kepada konstanta dielektrikumnya serta luas bidang bahan dielektrikum yang digunkan. Berikut adalah tabel contoh konstanta (k) dari beberapa bahan dielektrik yang disederhanakan.

Untuk rangkaian elektronik praktis, satuan farad adalah sangat besar sekali. Umumnya kapasitor yang ada di pasaran memiliki satuan : ?F, nF dan pF.

1 Farad = 1.000.000 ?F (mikro Farad)

1 ?F = 1.000.000 pF (piko Farad)

1 ?F = 1.000 nF (nano Farad)

1 nF = 1.000 pF (piko Farad)

1 pF = 1.000 ??F (mikro-mikro Farad)

1 ?F = 10 -6 F

1 nF = 10-9 F

1 pF = 10-12 F

Konversi satuan penting diketahui untuk memudahkan membaca besaran sebuah kapasitor. Misalnya 0.047?F dapat juga dibaca sebagai 47nF, atau contoh lain 0.1nF sama dengan 100pF. Kondensator diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung.

Sedangkan jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah, tidak mempunyai kutub positif atau negatif pada kakinya, kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan lainnya seperti tablet atau kancing baju yang sering disebut kapasitor (capacitor).

Pada kapasitor yang berukuran besar, nilai kapasitansi umumnya ditulis dengan angka yang jelas. Lengkap dengan nilai tegangan maksimum dan polaritasnya. Misalnya pada kapasitor elco dengan jelas tertulis kapasitansinya sebesar 100?F25v yang artinya kapasitor/ kondensator tersebut memiliki nilai kapasitansi 100 ?F dengan tegangan kerja maksimal yang diperbolehkan sebesar 25 volt.

Kapasitor yang ukuran fisiknya kecil biasanya hanya bertuliskan 2 (dua) atau 3 (tiga) angka saja. Jika hanya ada dua angka, satuannya adalah pF (pico farads). Sebagai contoh, kapasitor yang bertuliskan dua angka 47, maka kapasitansi kapasitor tersebut adalah 47 pF. Jika ada 3 digit, angka pertama dan kedua menunjukkan nilai nominal, sedangkan angka ke-3 adalah faktor pengali. Faktor pengali sesuai dengan angka nominalnya, berturut-turut 1 = 10, 2 = 100, 3 = 1.000, 4 = 10.000, 5 = 100.000 dan seterusnya. Untuk kapasitor polyester nilai kapasitansinya bisa diketahui berdasarkan warna seperti pada resistor.