KAPASITOR

Pengertian Kapasitor

    Kapasitor (Capacitor) atau yang biasa disebut dengan kondensator (condensator)  merupakan salah satu komponen pasif yang  berfungsi sebagai penyimpanan energi atau muatan listrik ke dalam medan listrik dengan satuan kapasitansinya adalah Farad. Dalam suatu rumus, kapasitor sendiri biasanya ditandai dengan huruf "C". 

   Istilah kondensator pertama kali disebut pada tahun 1782 oleh Alessandro Volta (1745-1827) yang merupakan seorang ilmuan dari Italia. Sedangkan Satuan dari kapasitor diambil dari nama salah seorang ilmuan yang berasal dari Inggris yaitu Michael Farady (1791-1867). Namun, karena satuan farad memiliki nilai yang besar maka satuan farad dikecilkan menjadi microFarad (µF), pikoFarad (pF) dan nanoFarad (nF). Sehingga konversi Satuan Farad adalah sebagai berikut :

1 Farad = 1.000.000 µF 
1µF = 1.000 nF 
1µF = 1.000.000 pF 
1nF = 1.000 pF 

   Adapun kapasitansi untuk kapasitor plat paralel dinyatakan secara matematik dengan rumus empiris :

dimana :           
A = luas plat (m²)

d = jarak antara plat (m)
€ = permitivitas bahan dielektrik/relatif

C = Kapasitansi (F)

   Nilai dari kapasitor atau kondensator dapat diperbesar apabila :

1. Menyusunnya berlapis-lapis.
2. Memperluas permukaan variabel.
3. Memakai bahan dengan daya tembus besar.

   Dan nilai ratif permitivitas pada kapasitor adalah :

  Kapasitor sendiri pada umumnya terbuat dari bahan logam dan kebanyakan dari kapasitor berbentuk seperti tabung serta memiliki 2 bentuk plat paralel (positif-negatif) yang dipisahkan oleh bahan dielektrik. Berikut adalah contoh dari penggambaran kapasitor :

Fungsi/Penggunaan Kapasitor

   Pada dasarnya kapasitor dapat difungsikan sebagai filter dengan kerja sebagi berikut :

1. Memisahkan arus searah dengan arus bolak-balik (memblok arus searah dan melewatkan arus bolak-balik)

2.  Memisahkan frekuensi tinggi dengan frekuensi rendah (Filter)

3.  Berfungsi sebagai Coupler dan bypass

Jenis-jenis Kapasitor

Simbol Kapasitor, Kapasitor tetap, Kapasitor Variabel, Kapasitor Trimmer 

dan Kapasitor Elekrik.

    Kapasitor dapat diklasifikasikan menurut nilainya, yaitu :

1.  Fixed Capacitor yaitu kapasitor dengan kapasitansi konstan atau tetap.

2.  Variable capacitor yaitu kapasitor yang nilai kapasitansinya  dapat diubah-ubah (diatur).

   Kapasitor juga diklasifikasikan menurut bahan sifat dielektrik, seperti kapasitor keramik, kapasitor mika, kapasitor kertas, kapasitor tantalum. Adapun kapasitor elektrik/elektrolit ialah Electrolytic Condenser atau yang sering disingkat Elco. Berikut pembagian dari jenis kapasitor.

1. Fixed Capacitor (Kapasitor Tetap)

   Fixed capacitor atau bisa disebut sebagai kapasitor tetap merupakan komponen kapasitor yang memiliki nilai kapasitansi tetap dan tidak dapat diubah-ubah. Pada kapasitor tetap ini terbagi menjadi 2 jenis yaitu kapasitor polar dan kapasitor non-polar. Berikut penjelasan mengenai jenis kapasitor tetap.

A. Kapasitor Non-Polar

1) Kapasitor Keramik (Ceramic Capacitor)

    Kapasitor keramik ialah kapasitor tetap yang isolatornya terbuat dari kerami dan berbentuk bulat tipis atau persegi empat. Kapasitor ini tidak memiliki polaritas (kaki positif-negatif) sehingga dapat dipasang bolak-balik.Pada umumnya kapasitor keramik memiliki kapasitas berkisar antara 1pF sampai 0.01µF dengan tegangan maksimalnya bisa mencapai ribuan volt. 

Adapula jenis kapasitor yang dirancang dalam bentuk chip (chip capasitor) dan pada umumnya terbuat dari keramik lalu dipasang oleh SMT (Surface Mount Technology). Perhitungan nilai kapasitansi dari kapasitor keramik dapat dilihat pada angka yang tertulis dibadan isolatornya. Contoh misal pada badannya tertulis = 104, nilai kapasitasnya = 10 x 10⁴ =  100 nF = 0,1 µF

Jika pada badannya tertulis = 502, nilai kapasitasnya = 50 x 10² pF = 5 nF = 0,005 µF

2) Kapasitor Kertas (Paper Capacitor)

   Kapasitor Kertas atau yang biasa disebut kapasitor padder adalah kapasitor yang isolatornya terbuat dari kertas dan berbentuk persegi empat. Kapasitor ini juga tidak memiliki polaritas sehingga dapat dipasang bolak-balik. Kapasitor kertas memiliki nilai kapasitansi yang dipakai pada sirkuit oscilator, yaitu:

• 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.

Nilai kapasitasnya ada yang tertulis langsung ada juga ada pula yang memakai kode warna.

Warna	Nomor	Faktor Perkalian	Toleransi	Voltase maksimum
Hitam	0	×1	±20%
Coklat	1	×101		100V
Merah	2	×102		250V
Jingga	3	×103		250V
Kuning	4	×104		400V
Hijau	5	×105		400V
Biru	6			630V
Ungu	7			630V
Abu-abu	8			630V
Putih	9		±10%	630V

3) Kapasitor Polyster (Polyster Capacitor)

   Kapasitor Polyster adalah jenis kapasitor yang isolatornya terbuat dari bahan polyster dengan bentuk segi empat. Pada dasarnya, pembacaan nilai kapasitor polyster sama dengan kapasitor keramik.

4) Kapasitor Mika (Mica Capacitor)

Kapasitor Mika adalah kapasitor yang isolatornya terbuat dari bahan mika dan kapasitor ini memiliki bentuk isolator seperti gabungan 2 kapasitor polyster. Nilai Kapasitor Mika pada umumnya berkisar antara 50pF sampai 0.02µF. Kapasitor Mika juga dapat dipasang bolak balik karena tidak memiliki polaritas arah.  

B. Kapasitor Polar

5) Kapasitor Tantalum (Tantalum Capacitor)

   Kapasitor Tantalum adalah memiliki Polaritas arah Positif (+) dan Negatif (-) seperti halnya Kapasitor Elektrolit dan bahan Isolatornya juga berasal dari Elektrolit. Disebut dengan Kapasitor Tantalum karena Kapasitor jenis ini memakai bahan Logam Tantalum sebagai Terminal Anodanya (+). Kapasitor Tantalum dapat beroperasi pada suhu yang lebih tinggi dibanding dengan tipe Kapasitor Elektrolit lainnya dan juga memiliki kapasintansi yang besar tetapi dapat dikemas dalam ukuran yang lebih kecil dan mungil. Oleh karena itu, Kapasitor Tantalum merupakan jenis Kapasitor yang berharga mahal. Pada umumnya dipakai pada peralatan Elektronika yang berukuran kecil seperti di Handphone dan Laptop.

6) Kapasitor Elektrolit (Electrolyte Capacitor)

  Kapasitor Elektrolit adalah kapasitor yang bahan Isolatornya terbuat dari Elektrolit (Electrolyte) dan berbentuk Tabung / Silinder. Kapasitor Elektrolit atau disingkat dengan ELCO ini sering dipakai pada Rangkaian Elektronika yang memerlukan Kapasintasi (Capacitance) yang tinggi. Kapasitor Elektrolit yang memiliki Polaritas arah (positif-negatif) ini menggunakan bahan Aluminium sebagai pembungkus dan sekaligus sebagai terminal Negatif-nya. Pada umumnya nilai Kapasitor Elektrolit berkisar dari 0.47µF hingga ribuan microfarad (µF). Biasanya di badan Kapasitor Elektrolit (ELCO) akan tertera Nilai Kapasitansi, Tegangan (Voltage), dan Terminal Negatif-nya. Akan tetapi hal yang perlu diperhatikan, Kapasitor Elektrolit dapat meledak jika polaritas (arah) pemasangannya terbalik dan melampui batas kamampuan tegangannya.

2. Variable Capacitor (Kapasitor Tidak Tetap)

   Variable Capacitor atau Kapasitor tidak tetap merupakan komponen kapasitor yang dapat diubah-ubah nilai kapasitansinya karena secara fisik memiliki poros yang dapat diputar dengan menggunakan alat seperti obeng. Kapasitor tidak tetap dibagi menjadi 2 jenis, yaitu Varco dan Trimmer.

1) VARCO (Variable Condensator)

  Varco atau bisa disebut dengan kondensator variabel merupakan jenis kapasitor yang terbuat dari logam dan memiliki bentuk yang lebih besar. Apabila kapasitor ini dihubungkan dengan dengan spul antena dan spul osilator maka akan berfungsi sebagai pemilih gelombang frekuensi yang diterima seperti pada rangkaian radio. Nilai Kapasitansi VARCO berkisar antara 100pF sampai 500pF, dimana 100pF sama dengan 0.0001µF.

2) TRIMMER (Trimmer Condensator)

   Trimmer juga merupakan jenis kapasitor yang terbuat dari logam namun lebih kecil dari VARCO dan memiliki sebuah poros pengatur yang kecil sehingga perlu memutarnya dengan menggunakan obeng. Trimmer memiliki 3 plat logam yang dipisah oleh selembar Mika dan juga terdapat sebuah Screw yang mengatur jarak kedua pelat logam tersebut sehingga nilai kapasitansinya menjadi berubah. Fungsi dari Trimmer adalah untuk menepatkan pemilihan gelombang frekuensi. Adapun kapasitanasi maksimal dari Trimmer yaitu 100 pF.

Karakteristik Frekuensi (Respon Frekuensi) kapasitor

     Kapasitor tidak dapat melewatkan arus searah. Bila kapasitor dihubungkan dengan sumber tegangan arus searah, maka arus yang mengalir dalam beberapa saat hanyalah arus untuk pengisian muatan ke kapasitor. Jika kapasitor sudah terisi penuh, maka arus akan berhenti mengalir ( I = 0 ).

     Jika kapasitor dihubungkan dengan sumber tegangan arus bolak-balik/AC dengan frekuensi f  Hz, maka kapasitor akan mengalami reaktansi kapasitif ( X_C).

Sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi frekuensi maka nilai X_C semakin kecil dan sebaliknya makin rendah frekuensi maka nilai X_C makin tinggi. Karena itu, untuk arus searah/DC (f = 0) maka kapasitor memberikan reaktansi kapasitif yang sangat besar (tak terhingga), sehingga kapasitor tidak dapat melewatkan arus searah.

X_C sebagai fungsi frekuensi dapat digambarkan seperti dalam gambar berikut :

Share this post