Kapasitor : Pengertian, Sejarah, Fungsi, Cara Kerja, Prinsip, Jenis, Simbol, Rumus, Contoh

Bagi Anda yang berkecimpung di bidang elektronik, tentu tidak asing lagi dengan yang namanya kapasitor. Secara umum, kapasitor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan arus listrik. Nah, tentu tidak cukup hanya mengetahui pengertiannya saja, bukan?

Kali ini kami akan mengulas secara lengkap mengenai apa itu kapasitor. Mulai dari pengertian, fungsi, cara kerja, rumus, dan juga cara menghitungnya. Pastikan Anda membaca tuntas penjelasan berikut ini.

Pengertian Kapasitor

pengertian kapasitor
pengertian kapasitor

Kapasitor sering disebut juga dengan istilah kondensator. Kapasitor adalah alat yang digunakan untuk menyimpan energi dan arus listrik pada jangka waktu tertentu. Untuk dapat menyimpan energi listrik, kapasitor perlu mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari sebuah muatan listrik.

Ketika kapasitor dihubungkan pada sumber tegangan, maka yang terjadi kemudian adalah kepingannya akan berisi elektron. Bila dari kedua kepingin kapasitor berisi elektron, maka kedua plat tersebut akan mengandung muatan listrik. Selanjutnya, muatan listrik ini akan terus tersimpan didalam kondensator dalam jangka waktu tertentu.

Sejarah Kapasitor

Kapasitor ditemukan pada tahun 1975. Benda ini dibuat oleh seorang ilmuwan bernama Michael Farad. Selain itu, kapasitor juga dibuat terpisah oleh seorang ilmuwan yang bernama Pieter van Musschenbroek asal Belanda pada tahun 1946.

Oleh Pieter van Musschenbroek, kapasitor dibuat pertama kali di Universitas Leyden. Karena hal itulah, kapasitor tersebut kemudian dinamakan sebagai kapasitor Leyden. Anda dapat melihat bentuk pertama dari alat tersebut pada gambar di bawah ini.

Sejarah Kapasitor
Sejarah Kapasitor

Sekilas, kapasitor memiliki bentuk dan tampilan yang menyerupai toples, ya? Namun seiring perkembangan zaman, kapasitor memiliki perubahan yang cepat dan pesat. Selain bentuknya yang semakin kecil, benda tersebut juga semakin banyak diaplikasikan pada berbagai rangkaian elektronika.

Fungsi Kapasitor

Kapasitor merupakan komponen elektronika yang terdiri dari dua konduktor. Dimana keduanya dipisahkan oleh dua penyekat yang disebut keping. Kapasitor berfungsi untuk menyimpan energi listrik dan masih banyak lagi fungsinya yang hars kamu ketahui.

Adapun fungsi kapasitor adalah sebagai berikut :

  • Berperan sebagai isolator, fungsinya yaitu untuk memperlambat arus DC (arus searah).
  • Berfungsi sebagai penyaring atau filter dalam sebuah rangkaian power supply (catu daya).
  • Beperan sebagai pembangkit frekuensi pada alat osilator.
  • Berfungsi untuk menyimpan tegangan dan kuat arus pada periode tertentu.
  • Pada rangkaian antena, kapasitor adalah sebagai frekuensi.
  • Pada lampu neon, fungsi dari kapasitor adalah digunakan untuk penghemat daya listrik.
  • Manfaat kapasitor yang lainnya adalah sebagai penghilang loncatan api (bouncing) ketika memasang saklar.
  • Berfungsi sebagai kopling, penggeser fasa dan juga konduktor.

Cara Kerja Kapasitor

Setelah mengetahui tentang pengertian dan fungsi kapasitor, selanjutnya kita akan membahas cara kerja dari alat tersebut. Cara kerja kapasitor yaitu dengan mengalirkan elektron menuju kapasitor.

Pada saat kedua keping (piringan) dipisahkan oleh penyekat (isolator), maka kapasitor akan bersifat netral. Namun pada saat baterai terhubung, titik pada ujung kutub negatif akan menolak elektron. Sementara itu, ujung kutub positif akan menerimanya.

Pada saat kapasitor sudah penuh berisi elektron, kemudian tegangannya akan mengalami perubahan. Maka elektron yang terdapat pada kapasitor ini akan dialirkan menuju rangkaian lain yang dibutuhkan. Nah, elektron-elektron inilah yang nantinya akan membangkitkan reaksi pada rangkaian.

Prinsip Kerja Kapasitor

Apakah Anda sudah memahami bagaimana sebuah kapasitor bekerja? Untuk lebih jelasnya, simak prinsip kerja kapasitor berikut ini:

  • Apabila dua plat atau lebih dalam kondisi berhadapan, kemudian plat tersebut dibatasi oleh penyekat. Ketika masing-masing plat dialiri listrik, maka akan terbentuklah kondensator.
  • Kedua plat yang saling berhadapan, bahan dielektrum, serta jarak antara kedua plat akan mempengaruhi nilai kapasitas dari sebuah kapasitor.
  • Kapasitansi panic terjadi apabila adanya komponen-komponen yang saling berdekatan. Kemudian menyebabkan terjadinya kapasitor liar.

Satuan Kapasitor

Satuan kapasitor adalah farad. Farad ini diambil dari nama penemu alat tersebut yakni Michael Farad. Satu Farad dalam kapasitor memiliki nilai yang sangat besar. Sehingga apabila hendak digunakan dalam sebuah sirkuit, haruslah diubah terlebih dahulu menggunakan satuan yang lebih kecil.

Anda dapat menggunakan perhitungan sebagai berikut:

PikoFarad (pF) = 1 x 10-2 F

NanoFarad (nF) = 1 x 10-9 F

MicroFarad (μF) = 1 x 10-6 F

Yang mana:

1F = 1.000.000 µF (micro Farad)

1µF = 1.000 nF (nano Farad)

1µF = 1.000.000 pF (piko Farad)

Lalu, untuk nilai 1 Farad pada sebuah kapasitor yang sebenarnya adalah 9×10 pangkat 11. Pada kapasitor, nilai satuannya biasanya terletak pada bodi dari komponen alat tersebut.

Baca juga artikel terkait dengan :

Jenis-Jenis Kapasitor

Kapasitor secara umum memiliki beberapa jenis yang berbeda. Jenis-jenis kapasitor dikelompokkan menjadi dua, yaitu:

1. Kapasitor Berdasarkan Fungsi dan Kegunaannya

Berdasarkan fungsinya kapasitor dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:

  • Kapasitor Nilai Tetap

Kapasitor nilai tetap merupakan jenis kapasitor yang nilai kapasitansi tidak mengalami perubahan. Contohnya bisa ditemukan pada kapasitor mika, kapasitor keramik, kapasitor tantalum dan lain sebagainya.

  • Kapasitor Variabel

Kapasitor variabel merupakan jenis yang memiliki nilai kapasitansi dapat berubah atau bahkan dapat diubah. Contohnya adalah trimmer, variabel condensator (varco) dan lain sebagainya.

2. Kapasitor Berdasarkan Bahan Pembuatnya

Jenis kapasitor yang selanjutnya adalah dibedakan berdasarkan bahan-bahan pembuatannya. Untuk membuat sebuah kapasitor, bahan-bahan yang digunakan pada umumnya adalah jenis bahan dielektrik. Contoh bahan dielektrik yang digunakan dalam suatu kapasitor adalah sebagai berikut:

  • Kapasitor Keramik
kapasitor keramik
kapasitor keramik

Keramik kapasitor merupakan jenis kapasitor yang terbuat dari bahan keramik. Selain tidak memiliki kutub positif dan negatif. Nilai kapasitas untuk kapasitor keramik juga sangat kecil yakni hanya berkisar 1pF – 0.1uF saja.

  • Kapasitor Polyster
kapasitor polyester
kapasitor polyester

Kapasitor polyster yaitu memiliki bentuk yang nyaris sama dengan keramik. Namun pada umunya kapasitor berbahan polyster ini memiliki berbentuk kotak dan berukuran kecil. Selain itu, alat tersebut juga tidak memiliki polaritas sehingga pemasangannya pun menjadi lebih mudah.

Jenis kapasitor polyster sering digunakan untuk berbagai rangkaian elektronika. Contohnya seperti pada power supply, coupling, amplifier dan lain sebagainya.

  • Kapasitor Kertas
kapasitor kertas
kapasitor kertas

Seperti namanya, Paper Capacitor atau kapasitor kertas yaitu terbuat dari bahan dielektrik kertas. Jenis kapasitor yang satu ini tidak memiliki polaritas dan kapasitansinya sekitar 300 pf sampai dengan 4µF.

  • Kapasitor Mika
kapasitor mika
kapasitor mika

Mica kapasitor merupakan kapasitor yang terbuat dari bahan mika. Mica kapasitor memiliki nilai kapasitas sebesar 50pF sampai dengan 0.02µF. Jenis kapasitor tersebut tidak memiliki polaritas serta sering digunakan pada beberapa benda. Seperti rangkaian osilator RF, coupling, filter frekuensi dan lain sebagainya.

  • Kapasitor Elektrolit
kapasitor elektrolit
kapasitor elektrolit

Kapasitor elektrolit menggunakan bahan dielektrik yang bersifat elektrolit. Konstruksinya terbuat dari aluminium foil yang juga berperan sebagai pembungkus sekaligus terminal negatif. Kapasitor ini memiliki nilai kapasitas yang cukup besar yakni mulai dari 0.47uF hingga ribuan uF.

Penggunaan kapasitor elco biasanya diaplikasikan untuk beberapa keperluan. Seperti digunakan untuk rangkaian power supply, audio RF dan lain sebagainya.

  • Kapasitor Tantalum
Kapasitor Tantalum
Kapasitor Tantalum

Kapasitor tantalum merupakan perpaduan antara kapasitor keramik dengan elco. Meskipun secara tampilan mirip dengan kapasitor keramik, namun kapasitor tersebut juga memiliki polaritas. Kapasitor tantalum terbuat dari bahan tantalum. Penggunaannya sendiri biasanya diaplikasikan pada perangkat elektronik berukuran kecil. Misalnya saja seperti yang terdapat pada telepon pintar dan alat sejenisnya.

  • Kapasitor Polycarbonate
kapasitor polycarbonate
kapasitor polycarbonate

Kapasitor polycarbonate merupakan kapasitor terbuat dari bahan dasar polycarbonate. Kapasitor polycarbonate memiliki banyak sekali keunggulan. Beberapa diantaranya yakni dapat beroperasi pada suhu tinggi, usia pemakaian lama, memiliki toleransi tinggi, dan lain sebagainya.

Kapasitor polycarbonate sering diaplikasikan pada beberapa rangkaian elektronika. Seperti digunakan sebagai filter, timer osilator, circuit coupling dan lain sebagainya.

  • Kapasitor Film
kapasitor film
kapasitor film

Kapasitor film merupakan kapasitor yang terbuat dari bahan dielektrik film (polypropylene). Fungsinya yaitu digunakan untuk AC dengan tegangan tinggi, power supply, pulsa frekuensi tinggi, lampu ballast dan lain sebagainya.

Simbol Kapasitor

Setiap perangkat elektronika memiliki simbol sebagai lambang. Demikian pula dengan rangkaian kapasitor. Pada kapasitor, simbolnya dibuat dengan tampilan yang nyaris sama. Namun terdapat pula perbedaan yang terletak pada beberapa titik yang bertujuan untuk membedakan jenisnya.

Simbol kapasitor dibedakan menjadi dua, yaitu menggunakan standar Eropa dan juga standar Amerika. Anda dapat melihat contohnya berikut ini:

simbol kapasitor
simbol kapasitor

Dari gambar diatas dapat disimpulkan bahwa standar Eropa untuk kapasitor dilambangkan dengan dua segiempat yang dibuat sejajar. Sedangkan untuk standar Amerika, mereka menggunakan dua garis yang disejajarkan secara vertikal.

Secara sekilas, simbol kapasitor terlihat mirip. Perbedaannya hanya terletak pada beberapa bagian. Berikut ini penjabarannya.

  • Adanya kutub positif untuk kapasitor bipolar.
  • Perbedaan letak ujung panah untuk kapasitor variabel (trimmer).
  • Terdapat perbedaan bentuk fisik dan cara mengubah kapasitas pada kapasitor trimmer dengan varco biasa.

Macam-Macam Rangkaian Kapasitor

Untuk mendapatkan nilai tertentu pada kapasitor, hal tersebut bisa didapatkan dengan cara merangkai beberapa buah kapasitor sesuai kebutuhan. Rangkaian untuk kapasitor pada umumnya sama dengan rangkaian listrik yang dapat dibedakan menjadi tiga, yakni rangkaian kapasitor seri, paralel dan juga gabungan. Simak penjelasannya berikut ini:

1. Rangkaian Kapasitor Seri

rangkaian kapasitor seri
rangkaian kapasitor seri

Rangkaian kapasitor seri merupakan rangkaian yang dibuat dengan cara menyambungkan kaki-kaki kapasitor dalam satu garis lurus. Pada rangkaian seri, ketika Anda ingin mencari hambatan. Maka hambatan totalnya cukup dijumlahkan saja.

Untuk mendapatkan hasil penghitungannya, Anda dapat menggunakan rumus sebagai berikut:

rumus kapasitor seri

2. Rangkaian Kapasitor Paralel

Rangkaian kapasitor paralel merupakan rangkaian yang terdiri dari 2 buah atau lebih kapasitor yang disusun dengan bentuk paralel atau berderet. Untuk jenis kapasitor paralel, susunan rangkaian paralel dapat Anda lihat pada gambar berikut ini:

rangkaian kapasitor paralel
rangkaian kapasitor paralel

Untuk penghitungan nilai kapasitas rangkaian paralel pada kapasitor, Anda dapat menggunakan rumus berikut ini:

rumus kapasitor pararel

3. Kapasitor Gabungan

rangkaian kapasitor gabungan
rangkaian kapasitor gabungan

Rangkaian kapasitor gabungan merupakan rangkaian kapasitor yang terdiri dari perpaduan antara seri dan paralel. Untuk menghitung nilai kapasitas dari rangkaian gabungan, Anda dapat menghitung dengan menggunakan rumus di atas. Yakni dengan menghitung masing-masing rangkaian, antara seri dan paralel kemudian menjumlahkannya.

Rumus Kapasitor

Kapasitor adalah suatu benda yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik.  Untuk mengetahui nilai dari sebuah kapasitor, Anda terlebih dahulu perlu mengetahui mengenai rumus kapasitor. Rumus untuk sebuah kapasitor dibedakan menjadi 3 yaitu:

1. Rumus Kapasitas Kapasitor

Kapasitas kapasitor adalah kemampuan sebuah rangkaian kondensator untuk menyimpan muatan listrik. Nilai kapasitas merupakan perbandingan antara nilai muatan yang tersimpan dengan beda potensial dan konduktor. Rumus untuk mengetahui kapasitas adalah sebagai berikut:

rumus kapasitas kapasitor

2. Rumus Kapasitor Keping Sejajar

Kapasitor keping sejajar adalah kapasitor yang memiliki dua keping konduktor dengan luas yang sama. Kemudian keduanya dipasang dengan posisi sejajar. Rumus untuk kapasitor keping sejajar ini adalah sebagai berikut:

rumus kapasitor keping sejajar

3. Rumus Kapasitor Bentuk Bola

Apabila kapasitor yang digunakan berbentuk bola. Maka untuk menghitung nilai dari kapasitasnya berbeda lagi. Untuk mencari kapasitas dari kapasitor bentuk bola adalah sebagai berikut:

rumus kapasitor bentuk bola

Contoh Soal Kapasitor

Contoh soal kapasitor dibawah ini dapat dijadikan sebagai pedoman bagi Anda yang ingin mengetahui bagaimana cara untuk mengitung kapasitor. Simak selengkapnya berikut ini :

1. Jika terdapat sebuah kapasitor dengan kapasitas sebesar 0.8 μF. Kemudian dimuati baterai dengan kapasitas 20 volt. Berapakah besaran kapasitas muatan yang terdapat dalam kapasitor tersebut?

Diketahui:

Kapasitas kapasitor (C) = 0.8 μF / 8 x 10-7  F

Beda potensial batrei (V) = 20 volt.

Ditanya:

Berapakah nilai dari Q?

C= Q/V

Q =  C × V = 8 x 10-7 F × 20

Q = 1.6 x 10-5 coulomb

2. Apabila terdapat kapasitor dengan keping sejajar. Luas kedua kepingnya adalah 2000 cm². Lalu keduanya terpisah dengan jarak 2 cm. Berapakah kapasitas dari kapasitor tersebut?

Diketahui :

C =  8,85.10-12  (0,2./0,002)

C = 8,85.10-12 x 100

C = 8,85.10-10 farad

Pengunaan Kapasitor Pada  Perangkat Listrik

Kapasitor adalah sebuah rangkaian elektronika yang sering diaplikasikan pada berbagai perangkat elektronik. Benda-benda yang menggunakan kapasitor diantaranya adalah seperti berikut:

  • Lampu flash kamera.
  • Papan sirkuit elektrik komputer.
  • Filter dari power supply.
  • Digunakan dalam pengapian mobil.
  • Menyekat arus AC dan DC dan lain sebagainya.

Kesimpulan

Secara singkat kapasitor adalah sebuah alat yang berfungsi untuk menyimpan energi atau medan listrik dalam waktu tertentu. Kapasitor memiliki saruan farad. Karena satuan farad sangat besar, maka Anda dapat menggunakan perbandingan sebagai berikut:

1 Farad = 1.000.000µF (mikro Farad)

1µF = 1.000nF (nano Farad)

1µF = 1.000.000pF (piko Farad)

1nF = 1.000pF (piko Farad)

Pengaplikasian kapasitor dalam kehidupan sehari-hari sangat banyak. Diantaranya populer digunakan untuk berbagai perangkat elektronik. Nah, sampai disini tentu Anda sudah lebih paham mengenai apa itu kapasitor, bukan? Sampai jumpa pada artikel elektro selanjutnya.

Leave a Comment