-->

Kapasitor


Kapasitor atau yang biasa juga disebut kondensor merupakan salah satu komponen elektronik yang berfungsi menyimpan energi. Simbol dari kapasitor ini adalah

komponen yang berfungsi menyimpan energi dan muatan listrik dan banyak dimanfaatkan pada power supply, channel tuneling dan sebagainya.

1. Nilai kapasitansi kapasitor

Sebuah kapasitor terdiri dari dua keping konduktor yang dipisahkan oleh darah non konduktif (bahan isolator). Bahan ini disebut sebagai bahan dielektrik dengan permitivitas bahan e. Bisa saja berupa vakum atau bahan semikonduktor. Masing-masing keping konduktor ini muatannya setara namun berlawanan. Dengan demikian bekerja medan listrik pada bahan dielektrik. besar konstanta kapasitansi sebuah kapasitor adalah perbandingan antara besar muatan q pada masing-masing pelat dan tegangan yang bekerja diantara kedua plat.

C= Q/V 

Kapasitansi C dinyatakan dalam satuan farad (F), dengan 1 F = 1 C/V. Jika diketahui luas pelat konduktor A, jarak pisah antara plat d, dan nilai permitivitas bahan e, maka besarnya kapasitansi kapasitor adalah

C = eA/d 

2. Energi kapasitor

Usaha harus dikerahkan oleh gaya keluar yang memindahkan muatan di antara dua pelat konduktor pada kapasitor. Besarnya energi kapasitor adalah

W = 1/2 CV2 = 1/2 VQ

3. Susunan kapasitor

Terdapat dua jenis susunan kapasitor yaitu susunan seri dan paralel.

Susunan paralel

Susunan paralel kapasitor digambarkan seperti dibawah ini 

Dalam susunan paralel tegangan yang dijatuhkan pada masing-masing kapasitor sama besar

V1 = V2 = Vn = V

muatan total pada susunan paralel adalah jumlah dari muatan pada masing-masing kapasitor yaitu

Q = Q1 + Q2 + .... + Qn

Nilai kapasitansi ekivalennya adalah

Cp = C1 + C2 +....+Cn


Susunan seri

Susunan seri kapasitor terlihat pada gambar berikut

Dalam susunan seri muatan pada masing-masing kapasitor sama besar

Q1 = Q2 = Qn = Q 

Tegangan total pada susunan seri adalah jumlah dari tegangan yang dijatuhkan pada masing-masing kapasitor yaitu

V = V1 + V2 + ....+ Vn 

Nilai kapasitansi ekivalennya adalah

1/Cs = 1/C1 + 1/C2 + .....+ 1/Cn 


4. Bahan dielektrik

Kebanyakan jenis kapasitor memiliki dielektrik spacer, yang meningkatkan kapasitas mereka. Dielektrik yang paling sering digunakan bersifat sebagai isolator. untuk kapasitor dengan kapasitansi rendah tersedia dengan vocum antara piring mereka, yang memungkinkan tegangan operasi yang sangat tinggi dan kerugian yang rendah. Variabel kapasitor dengan piring mereka terbuka untuk suasana yang biasa digunakan dalam rangkaian tuning radio. Kemudian desain menggunakan foil polimer dielektrik antara bergerak dan stasioner piring, tanpa ruang udara yang signifikan antara mereka. Beberapa bahan dielektrik padat yang tersedia diantaranya kertas, plastik, gelas, mika dan bahan keramik.

Contoh Soal

Terdapat 3 buah kapasitor, yaitu 15 μF, 10 μF dan 5 μF. Semuanya disusun secara paralel dan dihubungkan dengan tegangan 12 V.

a. Hitunglah kapasitansi kapasitor ekivalen dari ketiga kapasitor tersebut.

b. Hitunglah muatan total dalam rangkaian kapasitor.

c. Hitunglah muatan pada masing-masing kapasitor.

d. Hitunglah tegangan jatuh pada masing-masing kapasitor.

Diketahui:

C1 = 15 μF

C2 = 10 μF 

C3 = 5 μF

V = 12 Volt

Penyelesaian:

Kapasitansi ekivalennya:

Cp = 15+10+5 = 30 μF 

Tegangan jatuh pada masing-masing kapasitor sama besar dengan tegangan sumber

V1 = V2=V3 =V= 12 Volt

Besar muatan pada masing-masing kapasitor dapat dihitung dengan persamaan Q=CV

Q1=C1V1=15×12=180 μF 

Q2=C2V2=10×12=120 μF 

Q3=C3V3=5×12=60 μF 

Muatan total dalam rangkaian kapasitor

Q = Cp V = 30 × 12 = 360 μF 


Tugas

Tiga buah kapasitor masing-masing 2 μF, 4 μF dan 10 μF dirangkai paralel, kemudian dihubungkan dengan batteray 10 V. Muatan total rangkaian adalah …


Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Tengah Artikel 3

Iklan Bawah Artikel