Komponen satu ini banyak disinggung ketika membahas tentang peralatan atau rangkaian elektronika. Bagaimana tidak, salah satu komponen listrik tersebut perannya sangat penting. Dengan prinsip kerjanya yang mudah juga yang membuat kapasitor banyak diaplikasikan pada peralatan elektronika.
Kapasitor adalah komponen penting dalam peralatan elektronika rumah tangga atau pun skala besar seperti industri. Agar lebih paham lagi tentang salah satu komponen penting dalam kelistrikkan tersebut, Anda dapat mengamati gambar kapasitor. Atau mempelajari bagaimana caranya bekerja seperti dalam pembahasan berikut.
Daftar Isi
Apa Itu Kapasitor?
Kapasitor adalah komponen elektronik yang pasif, dengan 2 buah terminal dan terdiri atas 2 konduktor listrik yang letaknya terpisah. Di antara ruang kosong dari jarak tersebut, akan terisi oleh sebuah bahan isolasi (dielektrik) atau pun vakum.
Kapasitor atau yang juga dikenal dengan kondensator ini memiliki kemampuan dalam menyimpan energi yang berupa muatan listrik. Energi disimpan di dalam medan listrik, melalui proses pengumpulan imbalance internal yang berasal dari muatan listrik. Kemampuan tersebut membuatnya disebut sebagai kapasitansi.
Simbol Kapasitor
Gambar simbol kapasitor dalam sebuah rangkaian biasanya dituliskan seperti gambar di atas. Namun kita juga bisa menuliskannya dengan simbol huruf “C” besar, sementara itu apa satuan dari kapasitor? Untuk satuan kapasitor adalah Farad (F).
Satuan kapasitor adalah Farad (F), yang dinamai setelah ilmuwan Michael Faraday. Farad adalah satuan yang digunakan untuk mengukur kapasitansi kapasitor. Kapasitansi mengukur kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan listrik.
Dalam simbol rangkaian elektronika, kapasitor direpresentasikan dengan huruf “C” besar. Jadi, jika Anda melihat huruf “C” dalam sebuah sirkuit elektronik, itu adalah simbol untuk kapasitor, dan kapasitansi kapasitor tersebut akan diukur dalam Farad (F).
Cara Kerja Kapasitor
Selanjutnya, Cara kerja kapasitor pun ternyata mudah. Mudah untuk dimengerti karena mudah juga dalam kinerjanya. Kapasitor menggunakan prinsip kerja dalam mengalirkan elektron menuju ke rangkaian.
Apabila dua piringan terpisahkan oleh isolator, maka membuat kapasitor menjadi netral. Lalu, saat disambungkan dengan baterai, ujung kutub negatif (-) akan menolak elektron. Sedangkan ujung kutub positif (+) yang menerima elektron.
Selanjutnya, jika kapasitor muatannya penuh elektron, akan membuat tegangan berubah. Elektron-elektron yang berada di dalam kapasitor mengalir ke rangkaian lainnya yang memerlukannya. Elektron jugalah yang memicu reaksi dari rangkaian.
Fungsi Kapasitor
Selanjutnya Fungsi yang banyak diketahui atau dikenal dari sebuah kapasitor adalah menjadi tempat penyimpanan muatan listrik, pada suatu rangkaian elektronika. Tetapi sebenarnya, masih ada beragam fungsi kapasitor yang mungkin belum diketahui. Fungsi lain dari kapasitor adalah sebagai berikut.
1. Menghubungkan Rangkaian
Kapasitor memiliki fungsi lain yang perlu dipahami betul-betul, yaitu dalam menghubungkan antar rangkaian. Kapasitor adalah sebuah penghubung atau kopling dari amplifier rendah ke amplifier yang lebih tinggi tingkatan kualitasnya dalam suatu rangkaian listrik.
2. Menstabilkan Arus
Kapasitor dapat berfungsi sebagai penstabil arus listrik. Hal ini dilakukannya saat tegangan di sirkuit yang berubah bersamaan dengan fluktuasi arus. Hingga kemudian menimbulkan gangguan sinyal. Maka dari itulah, peran kapasitor sebagai sirkuit switching logic yang juga mampu mengurangi kebisingan pada sinyal karena ketidakstabilan arus.
3. Menyaring Tegangan
Fungsi lain dari kapasitor adalah memfilter tegangan yang masuk. Arus dan tegangan yang berasal dari bentuk gelombang dan frekuensi tertentu bisa saja masuk ke rangkaian lalu melewati kapasitor. Padahal, frekuensi tersebut berbanding terbalik dengan reaktansi kapasitor.
4. Mengontrol Tegangan
Kapasitor juga berfungsi dalam pengontrolan tegangan dan membangkitkan gelombang isolator. Tegangan searah (DC) akan diratakan oleh kapasitor agar bisa lebih mudah dalam mengusahakannya pada proses perubahan tegangan AC ke DC.
5. Membangkitkan Frekuensi
Terutama yang terjadi pada rangkaian antena, kapasitor berfungsi membangkitkan frekuensi. Apalagi jika jenis kapasitor yang digunakan sesuai, maka frekuensinya akan lebih stabil lagi.
6. Mencegah Lonjakan
Dari sisi keamanan, kapasitor berfungsi mencegah adanya lonjakan listrik yang mungkin terjadi di bagian kumparan. Karena, lonjakan listrik dapat memutuskan arus pada rangkaian.
7. Menghemat Daya
Kapasitor pun mampu menghemat daya listrik, khususnya jika diterapkan pada lampu neon. Hal ini karena kapasitor mempunyai daya resistensi dan dengan frekuensi yang tersedia.
Jenis-Jenis Kapasitor
Selanjutnya, bab yang tidak kalah pentingnya untuk Anda pahami selain bagaimana kapasitor bekerja dan fungsi-fungsi yang dimilikinya adalah jenis kapasitor. Ada beragam jenis kapasitor. Jenis kapasitor juga dibagi berdasarkan komponen atau bahan pembuatnya serta fungsinya.
1. Berdasarkan Material Pembuatnya
Kapasitor dapat dibuat dari beberapa bahan atau material. Maka dari itu, jika berdasarkan bahan atau material pembuatnya, jenis kapasitor antara lain:
- Kapasitor Elektrolit
Selanjutnya Jenis kapasitor dengan kapasitansinya yang besar adalah kapasitor elektrolit. Dengan kapasitansi 0,47 uF hingga ribuan uF, kapasitor elektrolit ini menjadi bagian dari audio RF sampai dalam rangkaian catu daya. Kapasitor ini dibuat dari material elektrolit yang merupakan bahan dielektrik.
- Kapasitor Mika
Di tingkat medium ada kapasitor mika dengan kapasitansinya 50 pF sampai 0,02 uF. Nah, kapasitor yang dibuat dari mika ini juga tidak memiliki polaritas. Contoh pengaplikasian kapasitor mika ada di penyaring frekuensi atau pun kopling osilator RF.
- Kapasitor Keramik
Terakhir ada kapasitor keramik yang material pembuatnya adalah keramik. Kapasitor keramik tidak mempunyai kutub positif (+) dan kutub negatif (-). Selain itu, kapasitansinya pun paling kecil yaitu hanya 1 pF sampai 0,1 uF.
2. Berdasarkan Fungsi dan Manfaatnya
Selanjutnya, juga ada jenis kapasitor dan fungsinya yang umum diaplikasikan dalam perangkat elektronika. Jenis kapasitor menurut fungsi dan manfaatnya antara lain:
- Kapasitor Nilai Tetap
Pertama ada jenis kapasitor nilai tetap. Jenis ini memiliki ketetapan nilai kapasitansi. Artinya, nilai kapasitansi yang ada, tidak dapat diubah atau tidak berubah. Kapasitor nilai tetap biasanya terdapat di kapasitor mika, kapasitor keramik serta tantalum.
- Kapasitor Variabel
Berbeda dari kapasitor nilai tetap, jenis kapasitor variabel ini justru dapat diubah atau berubah-ubah nilai kapasitansinya. Untuk pengaplikasiannya, kapasitor variabel banyak digunakan untuk variabel condensator (varco) serta kapasitor trimmer.
Rumus Kapasitor
Dalam materi kapasitor, kita memiliki 3 rumus yang biasa digunakan baik itu rumus secara umum, rumus untuk rangkaian seri dan juga rumus untuk rangkaian paralel. Adapun detail rumusnya seperti berikut :
1. Rumus Umum
Untuk menghitungnya kamu memerlukan rumus, Berikut rumus umum untuk kapasitor adalah:
C = Q / V
Di mana:
- C adalah kapasitansi (dalam farad, F).
- Q adalah muatan listrik yang tersimpan pada kapasitor (dalam coulomb, C).
- V adalah tegangan yang diterapkan pada kapasitor (dalam volt, V).
Ini adalah rumus dasar yang menghubungkan kapasitansi, muatan, dan tegangan dalam kapasitor. Kapasitansi mengukur kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan listrik pada tegangan tertentu. Semakin besar kapasitansi, semakin besar muatan yang dapat disimpan pada tegangan yang diberikan.
2. Rumus Kapasitor Paralel
Ctotal = C1 + C2 + … + Cn
3. Rumus Kapasitor Seri
1/Ctotal = 1/C1 + 1/C2 + … + 1/Cn
Contoh Soal Kapasitas Kapasitor
Agar lebih mudah memahami, berikut ini kami berikan contoh pertanyaan soal sekaligus cara menjawabnya.
Contoh 1
Sebuah kapasitor yang diberi tegangan sebesar 12 volt pada ujung-ujungnya menghasilkan muatan sebesar 6 coulomb. Tentukan kapasitas kapasitor tersebut!
Rumus:
C = Q/V
Dimana:
- C adalah kapasitas (dalam Farad)
- Q adalah muatan (dalam Coulomb)
- V adalah beda potensial atau tegangan (dalam Volt)
Dengan data yang diberikan:
- Q = 6 Coulomb
- V = 12 Volt
Masukkan ke dalam rumus:
C = 6 Coulomb / 12 Volt = 0.5 Farad
Jadi, kapasitas kapasitor tersebut adalah 0.5 Farad.
Contoh 2
Tiga buah Kapasitor masing-masing bernilai 50 pF, 100 pF dan 150 pF, tentukan Kapasitor Pengganti jika ketiga kapasitor tersebut dihubungkan seri dan paralel!
Kapasitor dihubungkan seri
1/Ctotal,seri = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3
Mengganti nilai kapasitor:
1/Ctotal,seri = 1/50 + 1/100 + 1/150
Hasil perhitungan:
Ctotal,seri ≈ 27.26 pF
Kapasitor dihubungkan paralel
Ctotal,paralel = C1 + C2 + C3
Mengganti nilai kapasitor:
Ctotal,paralel = 50 pF + 100 pF + 150 pF
Hasil perhitungan:
Ctotal,paralel = 300 pF
Kapasitor adalah bagian penting di dunia elektronika yang bisa menyimpan dan melepaskan listrik. Seperti baterai kecil, tapi cara kerjanya berbeda. Meski bentuknya kecil dan sederhana, kapasitor punya peran besar dalam banyak perangkat, seperti ponsel, TV, dan radio. Mereka membantu perangkat bekerja dengan baik dan stabil.
Jadi, meskipun kita mungkin tidak selalu melihat atau memikirkannya, kapasitor adalah salah satu alasan mengapa banyak teknologi di sekitar kita bisa berfungsi dengan baik. Akhir kata, kapasitor adalah salah satu ‘pahlawan tak dikenal’ di balik banyak inovasi teknologi.