KAPASITOR

Sejarah Kapasitor / Kondensator

Kapasitor ditemukan oleh Michael Faraday ( 1791 - 1867 ) dan untuk mengenang jasanya maka satuan Kapasitor disebut "Farad" yang berasal dari nama sang penemu. Pernahkah terlintas dibenak anda " Kok dinamai Kondesator?? " mengapa kapasitor sampai mempunyai nama lain kondensator?? adalah karena pada masa itu pada tahun 1782 dunia masih kuat akan pengaruh dari ilmuan kimiawi lainnya yaitu Alessandro Volta, yang berkebangsaan itali. Dimana pada masa tersebut segala komponen yang berkenaan dengan kemampuan untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya ia sebut dengan nama Condensatore ( Bahasa Itali ).

·         Pengertian Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronika yang mampu menyimpan arus dan tegangan listrik untuk sementara waktu. Seperti juga halnya resistor, kapasitor termasuk salah satu komponen pasif yang banyak digunakan dalam membuat suatu rangkaian.

          Dalam bidang elektronika, komponen kapasitor disebut juga kondensator. Kapasitor sendiri berasal dari kata kapasitance (kapasitas), yang artinya adalah untuk menyimpan arus listrik (didalam istilah elektronika disebut muatan listrik). Jadi kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat diisi dengan muatan listrik kemudian disimpan untuk sementara waktu, selanjutnya dikosongkan melalui sebuah sistem atau dihubungkan ke bumi.

          Seperti juga resistor, kapasitor mempunyai nilai satuan, yang dinyatakan dengan FARAD (F). Nama farad diberikan sebagai penghargaan kepada penciptanya yang bernama Michael Faraday. Satuan farad adalah satuan yang sangat besar dan jarang digunakan dalam percobaan, biasanya digunakan satuan farad tersebut dalam bentuk pecahan

• 1 farad (F) = 1000000 uF (mikro farad)
• 1 mikro farad (uF) = 1000 nF (nano farad)
• 1 nano farad (nF) = 1000 pF (piko farad)

·         Fungsi kapasitor

Pemasangan kapasitor pada suatu rangkaian mempunyai maksud dan tujuan di antaranya :

• Sebagai penghubung (coupling) yang menghubungkan masing-masing bagian dalam suatu rangkaian.
• Memisahkan arus bolak-balik dari arus searah.
• Sebagai filter yang dipakai pada rangkaian catu daya.
• Sebagai pembangkit frekuensi dalam rangkaian pemancar.
• Menghemat daya listrik dalam rangkaian lampu TL.

·         Symbol Symbol Kapasitor

Symbol Fix Capacitor

Symbol Trimer Capacitor

Symbol Variable Capacit

·        Struktur Dari Kapasitor / Kondensator

Struktur dari sebuah  kapasitor / kondensator terdiri dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrikum. Bahan-bahan dielektrikum antara lain : udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. saat 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 & negatif di awan.

·        Proses kinerja kapasitor

Jika suatu rangkaian diberi tegangan, electron akan mengalir menuju kapasitor. Saat kapasitor penuh dengan muatan electron, tegangan akan mengalami perubahan. Selanjutnya, electron akan keluar dari kapasitor dan mengalir menuju rangkaian yang membutuhkannya. Dengan begitu kapasitor dapat membangkitkan daya reaktif suatu rangkaian.

Jika tegangan tersebut kembali normal, kapasitor akan menyimpan kembali electron. Saat kapasitor mengeluarkan electron, berarti kapasitor pun akan menyuplai daya reaktif ke beban. Beban bersifat induktif, sedangkan daya reaktif bersifat kapasitor. Akibatnya daya reaktif yang berlaku menjadi kecil.

·        Jenis-jenis kapasitor

Yang membedakan jenis kapasitor satu dengan yang lain adalah dielektrikumnya, yaitu bahan dasar yang digunakan untuk membuat kapasitor tersebut. Antar lain :

- Kapasitor elektrolit (Elco)

Kapasitor elektrolit pada umumnya dibuat dengan kapasitas yang besar dan memiliki kehandalan yang tinggi serta awet dalam pemakaiannya. Kapasitor jenis ini banyak dipergunakan dalam rangkaian catu daya (power supply). Karakteristik utama adalah kapasitor ini memiliki perbedaan polaritas pada kedua kakinya yaitu kutub positif (+) dan kutub negatif (-), sehingga dalam pemasangannya juga harus diperhatikan karena bila salah menempatkan kakinya terbalik antara positif dengan negatif atau sebaliknya, maka kapasitor ini akan rusak dan bahkan bisa meledak. Untuk membedakan polaritas kakinya biasanya terdapat garis putus-putus atau strip pada bodi kapasitor, maka dapat dipastikan bahwa kaki yang berada dibawah strip itu mempunyai polaritas negatif (-). Besarnya nilai kapasitansi biasanya dituliskan dengan angka pada bodi transistor tersebut.

- Kapasitor tantalum

Merupakan jenis kapasitor elektrolit yang elektrodanya terbuat dari material tantalum. Komponen ini memiliki polaritas, cara membedakannya dengan mencari tanda + atau tanda lainya yang ada pada bodi kapasitor, tanda ini menyatakan bahwa pin dibawahnya memiliki polaritas positif. Diharapkan berhati – hati di dalam pemasangan komponen karena tidak boleh terbalik. Karakteristik temperatur dan frekuensi lebih bagus daripada kapasitor elektrolit yang terbuat dari bahan alumunium dan kebanyakan digunakan untuk sistem yang menggunakan sinyal analog.

- Kapasitor Keramik

Pada umumnya kapasitor keramik memiliki bentuk bermacam-macam seperti bentuk tabung, pelat, segi empat, dan lain-lain. Dalam pemakaiannya, kapasitor keramik cukup stabil dan sangat cocok dipakai untuk rangkaian frekiuensi tinggi yaitu untuk melewatkan sinyal frekuensi tinggi ke ground. Kapasitor jenis ini tidak memiliki polaritas, sehingga dalam pemasangannya dapat dibolak-balik, dan umumnya hanya tersedia dengan nilai kapasitansi yang sangat kecil. Namun yang perlu diingat bahwa kapasitor ini mampu bekerja pada rate tegangan dari mulai yang paling kecil sampai dengan batas 100 Volt. Nilai kapasitansinya biasanya dituliskan dengan kode warna, namun ada kalanya menggunakan angga-angka yang terdapat pada bodinya.

-  Multilayer Ceramic Capacitor

Bahan material untuk kapasitor ini sama dengan jenis kapasitor keramik, bedanya terdapat pada jumlah lapisan yang menyusun dielektriknya. Pada jenis ini dielektriknya disusun dengan banyak lapisan atau biasanya disebut dengan layer dengan ketebalan 10 s/d 20 μm dan pelat elektrodanya dibuat dari logam yang murni. Selain itu ukurannya kecil dan memiliki karakteristik suhu yang lebih bagus daripada kapasitor keramik. Biasanya jenis ini baik digunakan untuk melewatkan frekuensi tinggi ke tanah.

- Polyester Film Capacitor

 Dielektrik dari kapasitor ini terbuat dari polyester film. Mempunyai arakteristik suhu yang lebih bagus dari semua jenis kapasitor diatas. Dapat digunakan untuk frekuensi tinggi. Biasanya jenis ini digunakan untuk rangkaian yang menggunakan frekuensi tinggi, dan rangkaian analog. Kapasitor ini biasanya disebut mylar dan mempunyai toleransi sebesar ±5% sampai ±10%.

- Polypropylene Capacitor

Kapasitor ini memiliki nilai toleransi yang lebih tinggi dari polyester film capacitor. Pada umumnya nilai kapasitansi dari komponen ini tidak akan berubah apabila dirancang disuatu sistem dimana frekuensi yang melaluinya lebih kecil atau sama dengan 100KHz. Pada gambar disamping ditunjukkan kapasitor polypropylenedengan toleransi ±1%.

- Kapasitor Mika

Jenis ini menggunakan mika sebagai bahan dielektriknya. Kapasitor mika mempunyai tingkat kestabilan yang bagus, karena temperatur koefisiennya rendah. Karena frekuensi karakteristiknya sangat bagus, biasanya kapasitor ini digunakan untuk rangkaian resonansi, filter untuk frekuensi tinggi dan rangkaian yang menggunakan tegangan tinggi misalnya: radio pemancar yang menggunakan tabung transistor. Kapasitor mika tidak mempunyai nilai kapasitansi yang tinggi.

- Polystyrene Film Capacitor

Tipe ini tidak bisa digunakan untuk aplikasi yang menggunakan frekuensi tinggi, karena konstruksinya yang sama seperti kapasitor elektrolit yaitu seperti koil. Kapasitor ini baik untuk aplikasi pewaktu dan filter yang menggunakan frekuensi beberapa ratus KHz. Komponen ini mempunyai 2 warna untuk elektrodanya, yaitu: merah dan abu – abu. Untuk yang merah elektrodanya terbuat dari tembaga sedangkan warna abu – abu terbuat dari kertas alumunium.

- Electric Double Capacitor (Super Capacitor)

Jenis kapasitor ini bahan dielektriknya sama dengan kapasitor elektrolit. Tetapi bedanya adalah ukuran kapasitornya lebih besar dibandingkan kapasitor elektrolit yang telah dijelaskan di atas. Biasanya mempunyai satuan F. Gambar bentuk fisiknya dapat dilihat di samping, pada gambar tersebut kapasitornya memiliki ukuran 0.47F. Kapasitor ini biasanya digunakan untuk rangkaian power supply.

- Trimmer Kapasitor

Kapasitor jenis ini menggunakan keramik atau plastik sebagai bahan dielektriknya. Nilai dari kapasitor dapat diubah – ubah dengan cara memutar sekrup yang berada diatasnya. Didalam pemutaran diharapkan menggunakan obeng yang khusus, agar tidak menimbulkan efek kapasitansi antara obeng dengan tangan.

- Tuning Capacitor

Kapasitor ini dinegara Jepang disebut sebagai “Varicons”, biasanya banyak sekali digunakan sebagai pemilih gelombang pada radio. Jenis dielektriknya menggunakan udara. Nilai kapasitansinya dapat dirubah dengan cara memutar gagang yang terdapat pada badan kapasitor kekanan atau kekiri.

·        Menghitung Nilai Kapasitor 

Untuk mencari nilai dari kapasitor biasanya dilakukan dengan melihat angka/kode yang tertera pada badan kapasitor tersebut. Untuk kapasitor jenis elektrolit memang mudah, karena nilai kapasitansinya telah tertera dengan jelas pada tubuhnya. Sedangkan untuk kapasitor keramik dan beberapa jenis yang lain nilainya dikodekan. Biasanya kode tersebut terdiri dari 4 digit, dimana 3 digit pertama merupakan angka dan digit terakhir berupa huruf yang menyatakan toleransinya. Untuk 3 digit pertama angka yang terakhir berfungsi untuk menentukan 10n, nilai n dapat dilihat pada tabel dibawah.

Misalnya suatu kapasitor pada badannya tertulis kode 474J, berarti nilai kapasitansinya adalah 47 + 104 = 470.000 pF = 0.47μF sedangkan toleransinya 5%. Yang harus diingat didalam mencari nilai kapasitor adalah satuannya dalam pF (Pico Farad).

Sumber :

http://pintar-elektronika.blogspot.com/2009/11/kapasitor-1.html

http://electronz-electronicsdesigning.blogspot.com/2010/12/dasar-komponen-pasif-part-2.html