Kapasitor

Sebuah kapasitor terdiri dari dua buah plat logam dengan sebuah lapisan isolator (penyekat) diantara kedua pelat tersebut. 

Lapisan isolator yang digunakan dapat berupa sebuah lempengan plastik tipis, namun dalam beberapa jenis kapasitor lapisan ini berupa udara. 

Apabila sebuah kapasitor disambungkan ke sebuah sumber listrik DC, elektron-elektron akan berkumpul pada pelat yang tersambung ke terminal negatif sumber. Elektron-elektron ini akan menolak elektron-elektron yang ada pada pelat diseberangnya. Elektron-elektron yang tertolak akan mengalir menuju terminal positif sumber.

Sebuah kapasitor yang disambungkan seperti ini ke sebuah sumber daya dengan seketika akan bermuatan. Tegangan antara kedua pelatnya adalah sama dengan tegangan antara kedua pelatnya adalah sama dengan tegangan sumber daya. 

Ketika kapasitor tersebut dilepaskan dari sumber daya, kapasitor tetap mempertahankan muatannya. Karena lapisan isolator yang ada pada kapasitor, arus tidak dapat mengalir kapasitor. Kapasitor akan tetap bermuatan hingga waktu yang tak terbatas. Dengan alasan ini, kapasitor sangat bermanfaat dan berguna untuk menyimpan muatan listrik.

Kapasitansi

Kemampuan sebuah kapasitor untuk menyimpan muatan listrik disebut dengan kapasitansi kapasitor, dengan simbol C. Satuan untuk kapasitansi adalah farad. Satu farad didefinisikan sebagai jumlah muatan listrik yang dapat disimpan (dalam satuan coulomb) per satu voly tegangan:

Contoh :

Muatan yang tersimpan pada sebuah kapasitor adalah 6 coulomb. Tegangan antara kedua pelatnya adalah 2. Berapakah kapasitansinya?

kapasitansi = 6/2 = 3 farad

Kapasitor-kapasitor, dengan rating dalam satuan farad, banyak digunakan sebagai sumber listrik cadangan yang mendukung pasokan listrik ke memori-memori komputer. Akan tetapi, kebanyakan rangkaian elektronika membutuhkan nilai-nilai kapasitansi yang jauh lebih kecil daripada satu farad. Satuan-satuan kapasitansi yang lebih sering dijumpai pada kapasitor adalah :

• mikrofarad, satu seperjuta dari satu farad, simbol yang digunakan adalah mF.
• nanofarad, satu seperseribu dari satu mikrofarad, simbol yang digunakan nF.
• pikofarad, satu seperseribu dari satu nanofarad, simbol yang digunakan adalah pF.

Jenis-jenis kapasitansi

Terdapat banyak jenis kapasitor, namun hanya yang paling umum dijumpai akan diuraikan disini.

Poliester: Bahan isolator yang digunakan adalah poliester (polyester) yang mampu memberikan nilai kapasitansi yang relatif tinggi. Kedua pelat kapasitor terbuat dari bahan kertas logam (metal foil), atau juga dapat berupa lapisan bahan film yang disuntikan ke dalam bahan isolator. Tumpukan kedua pelat dengan bahan isolator diantaranya (yang berbentuk seperti roti sandwich sehingga disebut demikian) dibentuk menjadi sebuah gulungan untuk meminimalkan ukurannya dan dilapisi dengan bahan isolasi plastik. Kapasitor-kapasitor poliester (dua kapasitor yang berada disebelah kanan dalam foto dibawah) adalah kapasitor-kapasitor serba guna dan sangat umum digunakan.

Poliestiren: (kapasitor ketiga dari kiri) kapasitor-kapasitor jenis ini dibuat dengan cara yang sama seperti kapasitor-kapasitor poliester. Penggunaan poliesteren sebagai bahan isolator menghasilka kapasitansi yang relatif lebih rendah, sehingga sangat cocok digunakan dalam aplikasi rangkaian-rangkaian  penala (tuning) dan rangkaian filter.

Variabel : Kapasitor-kapasitor dengan jenis ini memiliki dua kumpulan (atau set ) pelat., dimana pelat-pelat tersebut ditempatkan secara berselingan dan tersambung secara elektris. Salah satu set berada pada posisi tetap. Pelat-pelat pada set lainnya dapat digeser-geser sehingga kita dapat mengubah jarak antara pelat-pelat kapasitor. Perubahan jarak ini akan mengakibatkan berubahnya nilai kapasitansi. Kapasitor-kapasitor dengan ukuran yang lebih besar, yang banyak digunakan untuk aplikasi penalaan pada pesawat-pesawat penerima radio, memanfaatkan udara sebagai lapisan isolatornya. Lapisan film plastik digunakan sebagai isolator pada kapasitor-kapasitor trimmer berukuran kecil (sebelah kanan  dalam foto diatas). Beberapa kapasitor trimmer memiliki sebuah sekrup yang dapat diputar-putar untuk mengencangkan atau merenggangkan jepitan antara pelat-pelat dan lapisan filmnya, sehingga menyebabkan berubahnya kapasitansi.

Kapasitor-kapasitor elektrolisis

Kapasitor-kapasitor ini digunakan untuk menyimpan muatan listrik dalam jumlah besar. Kapasitansi dari jenis ini pada umumnya adalah 1 mF atau lebih dan dapat mencapai hingga 10000 mF.

Dua jenis kapasitor elektrolisis yang paling sering digunakan adalah jenis elektrolisis alumunium (sebelah kiri dan tengah dalam foto bawah) dan kapasitor butir tantalum (sebelah kanan). Kapasitor-kapasitor elektrolisis dapat menyimpan muatan listrik dalam jumlah besar selama berjam-jam. Ketika membuat dan menguji sebuah rangkaian listrik, ada resiko bahwa anda akan menderita sengatan listrik apabila anda menyentuh kawat-kawat terminal kapasitor sebelum komponen ini benar-benar telah mengosongkan muatannya. Ketika menyimpan sebuah kapasitor elektrolisis berukuran besar, pilinlah kedua kaki terminalnya menjadi satu , sehingga kapasitor tidak dapat mengisi kembali muatannya.

Kapasitor-kapasitor elektrolisis dikatakan terpolarisasi yang berarti bahwa kapasitor-kapasitor jenis ini memiliki terminal positif dan terminal negatif. Kedua terminal ini harus disambungkan dengan polaritas yang benar. Dalam foto diatas, terdapat tanda-tanda yang mengindikasikan terminal negatif pada badan kapasitor. 

Apabila sebuah kapasitor elektrolisis alumunium disambungkan polaritas yang kelir, akan terbentuk gas didalamnya dalam hal ini dapat mengakibatkan kapasitor meledak. Kapasitor butir tantalum dapat rusak hanya dalam beberapa detik karena kesalahan polaritas sambungan.

Bahan isolator diantara kedua pelat kapasitor elektrolisis (khususnya tipe alumunium) tidak sekuat bahan isolator pada jenis-jenis kapasitor lainnya. Dapat terjadi kebocoran arus sebesar beberapa mikroamp diantara detik kedua pelat kapasitor.

Kapasitor-kapasitor elektrolisis memiliki nilai toleransi yang cukup tinggi, biasanya ±20%  atau bahkan lebih besar lagi. Kapasitor-kapasitor dari jenis ini tidak dapat digunakan pada rangkaian-rangkaian tapis presisi-tinggi atau rangkaian-rangkaian timer (pewaktu). Kapasitor-kapasitor dari tipe butir tantalum dibuat dengan nilai-nilai kapasitansi yang lebih rendah dibandingkan dengan tipe elektrolisis alumunium. Akan tetapi, jenis ini pada umumnya memiliki ukuran yang lebih kecil sehingga sangat berguna dalam aplikasi-aplikasi yang melibatkan keterbatasan ruang.

Sekian artikel tentang Kapasitor, Silahkan baca artikel kami lainnya di peralatanelektromedik.com terima kasih sobat elektromedis yang sudah membaca artikel kami semoga bermanfaat.