Berkenalan dengan Kapasitor..!!

Dalam suatu rangkaian elektronika sering kali kita menjumpai kapasitor? lalu apa itu kapasitor? kegunaan kapasitor itu untuk apa? Kapasitor atau kondensator adalah suatu komponen elektronika yang dapat menyimpan arus listrik sementara di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor ini di gunakan untuk penstabil tegangan pada AC/DC power dan Amplifier. Kondensator juga dikenal sebagai "kapasitor", namun kata "kondensator" masih dipakai hingga saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Itali condensatore), dan komponen ini memiliki satuan yang disebut Farad, nama Farad sendiri di ambil dari sang penemunya yaitu Michael Faraday.

Struktur sebuah kapasitor terbuat terdiri dari 2 plat logam yang dipisahkan dengan isolator. Isolator ini terdiri dari 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 kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub 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. Ukuran kapasitor adalah Farad. Semakin besar jumlah Farad atau kapasitas muatan listrik yang dapat di tampung maka bentuk dari kapasitornya akan semakin besar. Tetapi di dalam sebuah komponen elektronika nilai yang terdapat dalam sebuah kapasitor nilainya kecil, biasanya satuan yang di gunakan adalah uF, nF dan pF. Nah kalau 1 farad itu sama saja dengan 1.000.000 (uF) microfarad. Untuk lebih jelasnya yuk kita pelajari perbandingannya

1 Farad = 1.000.000 uF (mikro Farad)
1 uF = 1.000.000 pF (piko Farad)
1 uF = 1.000 nF (nano Farad)
1 nF = 1.000 pF (piko Farad)
1 pF = 1.000 uF (mikro-mikro Farad) (biasanya berbentuk bulat panjang)
1 uF = 10-6 F (biasanya berbentuk bulat panjang seperti tabung)
1 nF = 10-9 F (biasanya berbentuk mika berwarna hijau)
1 pF = 10-12 F (biasanya berbentuk keramik pipih)

*simbol micro sebenarnya bukan huruf u seperti yang ada di atas melainkan mirip huruf u tapi kaki kanannya ada garis kebawah.

Sifat kapasitor adalah dapat menerima arus listrik dan menyimpannya dalam waktu yang relatif. Kapasitor adalah komponen elektronika yang berfungsi menyimpan muatan listrik, selengkapnya mengenai definisi kapasitor bisa membaca tulisan terdahulu tentang Pengertian Kapasitor.Kapasitor sendiri dibagi menjadi dua jenis, yaitu kapasitor polar dan kapasitor bipolar/ non polar. Pembagian ini berdasarkan pada adanya polaritas (kutub positif dan negatif) dari masing-masing kapasitor.

Kapasitor Polar

Kapasitor polar memiliki dua kutub yang berbeda pada kakinya (-/+),Mengapa kapasitor ini dapat memiliki polaritas adalah karena proses pembuatannya menggunakan elektrolisa sehingga terbentuk kutub positif anoda dan kutub negatif katoda. sehingga dalam pemasangannya tidak boleh terbalik.
Telah lama diketahui beberapa metal seperti tantalum, aluminium, magnesium, titanium, niobium, zirconium dan seng (zinc) permukaannya dapat dioksidasi sehingga membentuk lapisan metal-oksida (oxide film). Lapisan oksidasi ini terbentuk melalui proses elektrolisa, seperti pada proses penyepuhan emas. Elektroda metal yang dicelup ke dalam larutan electrolit (sodium borate) lalu diberi tegangan positif (anoda) dan larutan electrolit diberi tegangan negatif (katoda). Oksigen pada larutan electrolyte terlepas dan mengoksidai permukaan plat metal. Contohnya, jika digunakan Aluminium, maka akan terbentuk lapisan Aluminium-oksida (Al2O3) pada permukaannya.
Dengan demikian berturut-turut plat metal (anoda),  lapisan-metal-oksida dan electrolyte (katoda) membentuk kapasitor. Dalam hal ini lapisan metal-oksida sebagai dielektrik. Dari rumus diketahui besar kapasitansi berbanding terbalik dengan tebal dielektrik. Lapisan metal-oksida ini sangat tipis, sehingga dengan demikian dapat dibuat kapasitor yang kapasitansinya cukup besar. Karena alasan ekonomis dan praktis, umumnya bahan  metal yang banyak digunakan adalah aluminium dan tantalum. Bahan yang paling banyak dan murah adalah Aluminium. Untuk mendapatkan permukaan yang luas, bahan plat Aluminium ini biasanya digulung radial. Sehingga dengan cara itu dapat diperoleh kapasitor yang kapasitansinya besar. Sebagai contoh 100uF, 470uF, 4700uF dan lain-lain, yang sering juga disebut kapasitor  elco. Bahan electrolyte pada kapasitor Tantalum ada yang  cair tetapi ada juga yang padat. Disebut electrolyte padat, tetapi sebenarnya bukan larutan  electrolit yang menjadi elektroda negatifnya, melainkan bahan lain yaitu manganese-dioksida. Dengan demikian kapasitor jenis ini bisa memiliki kapasitansi yang besar namun menjadi lebih ramping  dan mungil. Selain itu karena seluruhnya padat, maka waktu kerjanya (lifetime) menjadi lebih tahan lama. Kapasitor tipe ini juga memiliki arus bocor yang sangat kecil Jadi dapat dipahami mengapa kapasitor Tantalum menjadi relatif mahal.

Kapasitor polar biasa disebut juga dengan nama elco, satuan yang digunakan untuk mengetahui nilai kapasitas sebuah elco adalah uF(mikro Farad). Tiap elco memiliki tegangan kerja yang berbeda-beda, biasanya batas maksimal tegangan yang diperbolehkan untuk sebuah elco tertulis pada bodynya. Tegangan kerja pada elco dinyatakan dalam volt.

 

Capasitor polar/elco 

Apabila sebuah elco memiliki nilai 10uF/25volt, itu artinya elco tersebut bernilai 10 mikro Farad dan memiliki batas maksimum tegangan 25 volt.

Nama lainnya adalah kondensator. Adalah komponen yang terdiri dari 2 pelat logam yang dipisahkan dengan isolator. Isolator ini menunjukkan nama dari kapasitor tersebut. Ukuran kapasitor adalah Farad.

1 Farad (F) = 1.000.000 mikro Farad (F)
1 mikro Farad (F) = 1.000 nano Farad (nF)
1 nano Farad (nF) = 1.000 piko Farad (pF)

Sifat kapasitor adalah dapat menerima arus listrik dan menyimpannya dalam waktu yang relatif.

Kapasitor Non Polar

Kapasitor non polar adalah kelompok kapasitor yang dibuat dengan bahan dielektrik dari keramik, film dan mika. Keramik dan mika adalah bahan yang popular serta murah untuk membuat kapasitor yang kapasitansinya kecil. Tersedia dari besaran pF sampai beberapa uF, yang biasanya untuk aplikasi rangkaian yang berkenaan dengan frekuensi  tinggi. Termasuk kelompok bahan dielektrik film adalah bahan-bahan material seperti  polyester(polyethylene terephthalateatau dikenal dengan sebutan mylar), polystyrene, polyprophylene, polycarbonate, metalized paper dan lainnya.

 

Kapasitor non Polar

 

kapasitor non polar artinya tidak memiliki polaritas. Bagi yang belum mengetahui apa itu polaritas, polaritas adalah kutub positif dan kutub negatif. Polaritas sama halnya dengan baterai dimana ada kutub positif dan negatif dan pemasangannya tidak boleh terbalik. Nah kalau kapasitor non polar artinya tidak memiliki kutub negatif dan positif, jadi pemasangan kapasitor non polar tidak apa-apa jika pemasangan kaki-kakinya terbalik.

Mylar, MKM, MKT adalah beberapa contoh sebutan merek dagang untuk kapasitor dengan bahan-bahan dielektrik film. Umumnya kapasitor kelompok ini adalah non-polar. 

 Adapun jenis – jenis kapasitor berdasarkan isolatornya adalah sebagai berikut :

a. Kondensator Elektrolit / ELCO (kondensator yang memiliki polaritas, kaki + dan kaki -)
b. Kondensator Keramik
c. Kondensator Mylar
d. Kondensator Mika
e. Kondensator Kertas

 

Berikut ini adalah simbol dari kapasitor:

 

Simbol Kondensator dalam Rangkaian adalah "C"

Penggunaan kapasitor dalam rangkaian :
• Sebagai perata arus
• Sebagai penyimpan arus listrik


Cara Membaca Elco

Misalnya dibadan ELCO tertera tulisan 10uF/16v berarti ELCO tersebut memiliki ukuran 10 mikro farad dan tegangan kerjanya maksimal 16v. Jika tegangan yang diberikan lebih besar dari tegangan kerja maka ELCO akan rusak. Sisi ELCO yang terdapat tanda panah menunjukkan kaki disisi tersebut adalah kaki negatif.

Cara Membaca Kapasitor Keramik / Mika / Mylar

Misalnya di badan kapasitor tersebut tertera tulisan 103 artinya :
• Angka I : melambangkan angka
• Angka II : melambangkan angka
• Angka III : melambangkan jumlah nol & ukurannya dalam piko Farad.
Jadi nilai kapasitor tersebut adalah 10.000 pF = 10 nF = 0,01uF.


FUNGSI KAPASITOR Fungsi penggunaan kapasitor dalam suatu rangkaian : 

1. Sebagai kopling antara rangkaian yang satu dengan rangkaian yang lain (pada PS)
2. Sebagai filter dalam rangkaian PS
3. Sebagai pembangkit frekuensi dalam rangkaian antenna
4. Untuk menghemat daya listrik pada lampu neon
5. Menghilangkan bouncing (loncatan api) bila dipasang pada saklar

RANGKAIAN KAPASITOR Rangkaian kapasitor secara seri akan mengakibatkan nilai kapasitansi total semakin kecil. Di bawah ini contoh kapasitor yang dirangkai secara seri.

Pada rangkaian kapasitor yang dirangkai secara seri berlaku rumus :

Rangkaian kapasitor secara paralel akan mengakibatkan nilai kapasitansi pengganti semakin besar. Di bawah ini contoh kapasitor yang dirangkai secara paralel.

 

 Pada rangkaian kapasitor paralel berlaku rumus :

 CTOTAL = C1 + C2 + C3 .............



Enjoy....!!!