Kapasitor

1. Pengertian Dasar Kapasitor

Kapasitor adalah suatu alat listrik yang terdiri dari dua keping konduktor (electrodes) yang dipisahkan oleh suatu medium (dielectric), dimana ketika diberi tegangan listrik dapat menyimpan energi elektrostatis pada sistem tersebut. Medium ini dapat berupa udara, tetapi umumnya diisi dengan bahan isolasi (bahan dielektrik) yang ketika diberi tegangan listrik akan menyimpan energi. Kemampuan bahan dielektrik untuk menyimpan energi elektrostatis disebut Permitivity atau Dielectric Constant dan merupakan perbandingan dari energi yang disimpan oleh bahan dielektrik dengan energi yang disimpan jika menggunakan udara.

Gambar Elemen Kapasitor

Zat dielektrik yang digunakan untuk menyekat kedua penghantar dapat digunakan untuk membedakan jenis kapasitor. Beberapa kapasitor menggunakan bahan dielektrik berupa kertas, mika, plastik cairan dan lain sebagainya. Beberapa jenis kapasitor menurut bahan dielektiknya antara lain :

Kegunaan kapasitor dalam berbagai rangkaian listrik adalah :

a. Mencegah loncatan bunga api listrik pada rangkaian yang mengandung kumparan, bila tiba–tiba arus listrik diputuskan dan dinyalakan.

b. Menyimpan muatan atau energi listrik dalam rangkaian penyala elektronik.

c. Memilih panjang gelombang pada radio penerima.

d. Sebagai filter dalam catu daya (power supply).

e. Sebagai kopling antara rangkaian yang satu dengan rangkaian yang lain (pada PS = Power Supply).

f. Untuk menghemat daya listrik pada lampu neon.

g. Memperbaiki factor daya dalam system listrik AC / arus bolak–balik.

Bentuk–bentuk kapasitor :

a. Kapasitor kertas (besar kapasitas 0,1 F).

b. Kapasitor elektrolit (besar kapasitas 105 pF).

c. Kapasitor variabel (besar kapasitas bisa di ubah-ubah dengan nilai kapasitas maksimum 500 pF).

2. Kapasitansi Kapasitor
Dalam British Standard 3763, satu Farad (F) menyatakan kapasitansi suatu kapasitor dimana perbedaan potensial tegangan antara kedua plat konduktor sebesar 1 Volt yang dialiri muatan listrik sebesar 1 Coulomb. Maka diperoleh hubungan sebagai berikut :

Dimana :

C = Kapasitansi kapasitor (Farad)

Q = Muatan listrik (Coulomb)

V = Beda potensial listrik (Volt)

Kapasitansi dari suatu kapasitor plat paralel tergantung pada :

a. Luas area medan listrik.

b. Jarak antar akedua plat konduktor.

c. Jenis bahan dielektrik.

Kapasitansi dari kapasitor plat paralel adalah :

Dimana :

C = Kapasitansi kapasitor (Farad)

ε = Permitivitas absolut (F/m)

ε_o = Permitivitas udara bebas = 8,854 X 10-12 (F/m)

ε_r = Permitivitas relatif bahan dielektrik

A = Luas area medan listrik (m2)

d = Jarak antara kedua plat konduktor (m)

3. Kapasitor Seri dan Paralel
Pemasangan beberapa kapasitor dapat dihubungkan secara seri maupun paralel.

Bila beberapa kapasitor dihubungkan seri, maka :

V = V1 + V2 + V3

Rangkaian kapasitor secara seri akan mengakibatkan nilai kapasitansi total semakin kecil. Karena pada hubungan seri muatan listrik pada semua kapasitor adalah sama, maka :

Bila beberapa kapasitor dihubungkan paralel, maka :

CV = CV1 + CV2 + CV3

C = C1 + C2 + C3

Dimana :

V₁ ,V₂ ,V₃ = Tegangan listrik setiap kapasitor (Volt)

Q₁ ,Q₂ ,Q₃ = Muatan listrik setiap kapasitor (Coulomb)

C₁ ,C₂ ,C₃ = Kapasitansi setiap kapasitor (Farad)

V = Total tegangan listrik kapasitor (Volt)

Q = Total muatan listrik kapasitor (Coulomb)

C = Total kapasitansi kapasitor (Farad)