1. MATERI
A.
Pengertian
Kapasitor adalah komponen elektronika
yang dapat menyimpan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2
buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik.
Gambar 1: dielektrikum kapasitor
Bahan-bahan dielektrik yang umum
dikenal adalah : 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.
Gambar 2 : prinsip
dasar kapasitor
Besarnya kapasitas dari kondensator
dinyatakan dengan satuan farad (F) dan notasinya ditulis dengan huruf capital
C. Nama farad diberikan sebagai penghargaan kepada penciptanya yang bernama
Michael Faraday. Satuan farad adalah satuan yang sangat besar dan jarang
digunakan dalam percobaan dan biasanya digunakan satuan :
Mikro Farad disingkat µF
Nano Farad disingkat nF
Piko Farad disingkat pF
1 uF → 1 mikro Farad = 1 x 10 -6 Farad
1 nF → 1 nano farad = 1 x 10 -9 Farad
1 pF → 1 piko Farad = 1 x 10 -12 Farad
Nilai kapasitor dapat kita lihat pada
tulisan yang terdapat pada body-nya :
Misalnya 10 uF/16 V artinya nilai
kapasitor itu adalah 10 mikro Farad dan bisa bekerja pada tegangan maximal 16
V,jika melebihi 16 V maka kapasitor ini akan mengalami 'break down'
/bocor/rusak.
Tegangan kerja adalah tegangan
maksimum yang diijinkan sehingga kapasitor masih dapat bekerja dengan baik.. Misalnya kapasitor 10uF
25V, maka tegangan yang bisa diberikan tidak boleh melebihi 25 volt dc. Umumnya
kapasitor-kapasitor polar bekerja pada tegangan DC dan kapasitor non-polar
bekerja pada tegangan AC.
B.
Simbol
kapasitor
C.
Kegunaan
Kapasitor
1. Mencegah loncatan bunga api listrik pada
rangkaian yang mengandung kumparan, bila tiba-tiba arus listrik diputuskan
dan dinyalakan
2.
Menyimpan muatan atau energi listrik
dalam rangkaian penyala elektronik
3.
Memilih panjang gelombang pada radio
penerima
4.
Sebagai filter dalam catu daya (power
supply)
5.
Sebagai filter dalam
rangkaian Power Supply.
6.
Sebagai pembangkit
frekuensi dalam rangkaian antenna.
7.
Dll.
D.
Sifat dari
kapasitor
Sifat dasar dalam
sebuah kapasitor adalah dapat menyimpan muatan listrik, dan juga memiliki sifat
yang 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).
Kerusakan umum pada kondensator elektrolit di
antaranya adalah :
a.
Kering (kapasitasnya berubah)
b.
Konsleting
c.
Meledak, yang dikarenakan salah dalam pemberian
tegangan positif dan negatifnya, jika batas maksimum voltase dilampaui juga
bisa meledak.
E.
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.
F.
Kapasitansi
Kapasitansi
didefenisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung
muatan elektron. Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25
x 1018 elektron. 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 = CV
…………….(1)
Q = muatan
elektron dalam C (coulombs)
C = nilai
kapasitansi dalam F (farads)
V = besar
tegangan dalam V (volt)
G.
Jernis-jenis
kapasitor
Jenis-jenis
kapasitor ada berbagai macam,diantaranya adalah di bawah ini :
1. Menurut Polaritasnya
a. Kapasitor Polar
Memiliki polaritas (+) dan (-).
Dalam pemasangannya harus diperhatikan
polaritasnya dan tidak boleh dipasang terbalik. Pada bodinya terdapat tanda
polaritasnya untuk menandai kaki yang berpolaritas (+) atau (-).
Contoh : kapasitor elco,
kapasitor tantalum
b. Kapasitor Non Polar(Bipolar Capasitor)
Jenis kapasitor ini bisa dipasang
bolak-balik.
Contoh : kapasitor keramik, polyester, kaca, udara, kertas, mika, dll.
2.
Kapasitor Berdasarkan Bahan Penyekat Konduktor ( Dielektrikum )
a.
Variabel Condensator ( varco )
Kondensator ini dipakai untuk tuning
atau mencari gelombang radio. Jenis ini mempunyai udara sebagai
dielektrikum.Kapasitor variabel mempunyai pelat-pelat yang stasioner (stator)
dan pelat-pelat yang digerakkan (rotor ), biasanya terbuat dari alumunium.
Dengan memutar tombol, luas plat yang berhadapan dapat diatur sehingga
kapasitas kapasitor dapat diubah-obah. Dengan mengubah kapasitor frekuensi
dapat distel.
b.
Kapasitor Keramik
Kapasitor ini menpunyai dielektrikum
keramik. Kapasitor ini mempunyai oksida logam dan dielektrikumnya terdiri atas
campuran titanium-oksida dan oksida lain. Kekuatan dielektrikumnya tinggi dan
mempunyai kapasitas besar sekali dalam ukuran kecil.
c. Kapasitor Kertas
Kapasitor ini mempunyai dielektrikum
kertas dengan lapisan kertas setebal 0,05-0,02 mm antara dua lembar kertas
alumunium.Kertasnya diresapi dengan minyak mineral untuk memperbesar kapasitas
dan kekuatan dielektrikumnya.
d. Kapasitor Mika
Kapasitor ini mempunyai elektroida
logam dan lapisan dielektrikum dari polysteryne mylar dan teflon setebal 0,0064
mm. Digunakan untuk koreksi faktor daya. Seperti uji visi nuklir
e. Electrolit Condensator( Elco )
Kapasitor ini mempunyai dielektrik
oksida alumunium dan sebuah elektrolit sebagai elektroda negatif. Elektroda
postif terbuat dari logam seperti alumunium dan tantalum tetapi sebuah
elektroda negatif terbuat dari elektrolit. Tebal lapisan oksidanya adalah
0,0001. Dalam rangkaian elektronika sebagai perata denyut arus listrik.
f. Kapasitor Tantalum
Kapasitor tantalum adalah jenis dari
kapasitor elektrolit yg elektrode-nya dibuat dr bahan tantalum.
g. Kapasitor Polyester
kapasitor film Polyester adalah
kapasitor film menggunakan dielektrik terbuat dari bahan termoplastik polar
polimer polyethylene terephthalate
(PET), dengan merek dagang Hostaphan
atau Mylar, dari keluarga poliester. Mereka diproduksi baik versi metallized wound and stacked, serta
jenis film / foil .
h. Kapasitor Kaca
Kapasitor yang menggunakan dielektrik kaca.
i.
Trimmer kapasitor
Trimmer kapasitor seperti halnya varco
adalah kapasitor yang nilainya bisa berubah jika rotornya diputar
3.
Menurut Ketetapan Nilainya
a.
Kapasitor Tetap/permanen
Nilai kapasitasnya tidak bisa diubah-ubah.
b. Kapasitor Variable atau sering juga disebut VC
atau Varco (variable capasitor)
Kapasitor jenis ini bisa kita ubah-ubah nilainya.
Beberapa sumber menyebutkan pembagian
jenis kapasitor :
1.
Kapasitor
Electrostatic
Kapasitor electrostatic adalah
kelompok kapasitor yang dibuat dengan bahan dielektrik dari keramik, film dan
mika. Termasuk kelompok bahan dielektrik film adalah bahan-bahan material
seperti polyester (polyethylene terephthalate atau dikenal dengan sebutan
mylar), polystyrene, polyprophylene, polycarbonate, metalized paper dan
lainnya.
Mylar, MKM, MKT adalah beberapa contoh
sebutan merek dagang untuk kapasitor dengan bahan-bahan dielektrik film. Umumnya
kapasitor kelompok ini adalah non-polar.
2.
Kapasitor
Electrolytic
Kelompok kapasitor electrolytic
terdiri dari kapasitor-kapasitor yang bahan dielektriknya adalah lapisan
metal-oksida. Umumnya kapasitor yang termasuk kelompok ini adalah kapasitor
polar dengan tanda + dan – di badannya. Mengapa kapasitor ini dapat memiliki
polaritas, adalah karena proses pembuatannya menggunakan elektrolisa sehingga
terbentuk kutub positif anoda dan kutub negatif katoda.
3.
Kapasitor
Electrochemical
Satu jenis kapasitor lain adalah
kapasitor electrochemical. Termasuk kapasitor jenis ini adalah battery dan
accu. Pada kenyataannya battery dan accu adalah kapasitor yang sangat baik,
karena memiliki kapasitansi yang besar dan arus bocor (leakage current) yang
sangat kecil. Tipe kapasitor jenis ini juga masih dalam pengembangan untuk
mendapatkan kapasitansi yang besar namun kecil dan ringan, misalnya untuk
aplikasi mobil elektrik dan telepon selular.
H.
Cara
menghitung/membaca nilai kapasitansi kapasitor
a.
Dengan membaca kode
angka pada badanya
Nilai kapasitansi seringkali dicetak pada badan kapasitor, akan tetapi
karena tidak terdapat cukup ruang pada badan kapasitor-kapasitor berukuran
kecil, nilai-nilai kapasitansi ini harus dikodekan.
Kode yang digunakan terdiri dari tiga digit. Dua digit pertama kode
adalah dua digit pertama dari nilai kapasitor yang bersangkutan, dalam satuan
pikofarad (pF). Digit ketiga merepresentasikan jumlah angka nol yang terdapat
di belakang kedua digit tadi.
Cara membaca nilai kapasitor Keramik :
Ingat!
Perbandingan satuan-satuan tersebut adalah:
1 Farad (F) = 1.000.000 µF (µF=mfd)
1 mikro Farad (µF) = 1.000 nF
1 nano Farad (nF) = 1.000 pF
Contoh:
1.
Sebuah kapasitor pada badanya = 154
Nilai kapasitasnya = 15
x 104 pF
2.
Sebuah kapasitor pada badannya tertulis = 502
Nilai kapasitasnya = 5.000 pF = 5 KpF = 0,005
μF
3.
Berapakah nilai kapasitor dengan kode
a.
223
b.
122
c. 471
Penyelesaian:
Penyelesaian:
a. Kode 223 berarti bahwa 22 diikuti dengan 3
buah angka nol di belakangnya. Nilai ini adalah 22000 pF, sama dengan 22 nF
b. Kode 122 berarti bahwa 12 diikuti dengan 2
buah angka nol di belakangnya. Nilai ini adalah 1200 pF, sama dengan 1,2 nF
c. Kode 471 berarti bahwa 47 diikuti dengan 1
buah angka nol di belakangnya. Nilai ini adalah 470 pF, sama dengan 0,47 nF
b.
Tertulis langsung pada Badannya
Contoh :
Artinya :
Nilai
capasitansi = 330 µF
Tegangan
kerja = 50 V
c.
Dengan kode warna
Contoh : Pada sebuah
kapasitor pada badannya berwarna Coklat, Hitam, Orange. maka nilai kapasitansi
(lihat tabel) condensator tersebut adalah : 103 = 10 x 1000 = 10000 pF = 10nF =
0,01 µF
d.
Berdasarkan pembacaan Alat Ukur Capacitance Meter
Pengukuran kapasitansi dengan alat
ukur Capacitance Meter sangat mudah, sambungkan kedua kaki kapasitor pada kedua
probe positif dan negatif alat ukur, atur selector pada skala yang tepat,
kemudian lihat hasilnya pada display 7 segment. Apabila hasil yang tampil tidak
sesuai dengan nilai yang tertulis pada fisik kapasitor, kemungkinan komponen
tersebut rusak.
I.
Cara
menguji/mengetest kondisi kapasitor
Untuk mengetahui Kapasitor baik kapasitor
polar maupun nonpolar dalam keaadaan baik atau tidak. Kita dapat mengujinya
dengan menggunkan multimeter. Caranya sebagai berikut:
a. Putar saklar
jangkauan ukur pada posisi Ohm meter pada jangkauan yang sesuai misalnya R1x.
b. Untuk
kapasitor polar, hubungkan probe warna merah (+) ke kaki kapasitor (+) dan
probe warna hitam (-) ke kaki negatif (-). Untuk kapasitor non polar, kedua
probe dapat diletakkan secara sembarangan.
c.
Kemudian
perhatikan gerakan jarum penunjuk.
d.
Jika jarum
bergerak kekanan, kemudian kembali ke kiri ke angka nol berarti kapasitor
tersebut dalam kondisi baik.
e.
Jika jarum
penunjuk bergerak ke kanan dan berhenti, berarti kapasitor tersebut sudah
bocor.
f. Jika jarum
penunjuk tidak bergerak sama sekali berarti kapasitor sudah rusak sama sekali.
J.
Gambar
jenis-jenis kapasitor
K.
Daftar Pustaka
a.
http://asyharry.blogspot.com
b.
http://januar-anas.blogspot.com
2. SIMULASI
3. SOAL
& PEMBAHASAN
4. EVALUASI
0 comments:
Post a Comment