kapasitor atau kondensator
DESCRIPTION
kapasitor atau kondensatorTRANSCRIPT
KAPASITOR ATAU KONDENSATOR
I. DEFINISI 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 dipergunakan dalam membuat rangkaian elektronika. Dalam bidang elektronika
kapasitor sering disebut juga dengan kondensator atau condenser.
Kapasitor sendiri berasal dari kata capacitance atau kapasitas yang artinya adalah
kemampuan untuk menyimpan arus listrik ( dalam istilah elektronika diistilahkan dengan “muatan
listrik” ). Jadi kapsitor adalah suatu komponen yang dapat diisi dengan muatan listrik kemudian
disimpan untuk sementara waktu dan selanjutnya muatan tersebut dikosongkan / dibuang melalui
suatu sistem atau dihubungkan ke tanah ( ground ).
Bentuk-bentuk fisik dari kapasitor diantaranya :
Simbol kapasitor dalam bidang elektronika digambarkan dalam bentuk di seperti di bawah
ini :
1
Kapasitor mempunyai karakteristik elektris tertentu. Karakteristik tersebut adalah
kemampuannya yang bisa menyimpan tenaga listik / muatan listrik dalam suatu medan elektrostatis.
Pengaruh dari medan listrik ini memang sudah diketahui, tetapi medan listriknya tersebut tidak
dapat dilihat oleh mata. Kemampuan dari suatu kapasitor untuk menyimpan energi listrik disebut
kapasitansi, dan nilai kapasitansi ini diukur dengan satuan farad. Nama satuan farad ini diberikan
sebagai penghargaan kepada penciptanya yang bernama Michael Faraday.
Satu farad adalah satuan yang sangat besar dan jarang dipergunakan sehingga satuan farad
dinyatakan dalam bentuk pecahan sebagai berikut :
- 1 farad = 1.000.000 µF ( mikro Farad )
- 1 Micro farad (µF) = 1.000 nF ( nano Farad )
- 1 Nano Farad (nF) = 1.000 pF ( piko Farad )
Nilai kapasitansi padanan
pF nF µF
piko Farad nano Farad mikro Farad
1 0,001 0,000 001
10 0,01 0,000 01
100 0,1 0,000 1
1000 1,0 0,001
10 000 10,0 0,01
100 000 100,0 0,1
1 000 000 1000 1,0
10 000 10,0
100 000 100,0
1 000 000 1 000,0
2
Karakteristik lain dari kapasitor adalah kapasitansi tidak konstan, tetapi ia akan berubah-
ubah sesuai dengan temperatur, tegangan dan frekuensi yang diberikan padanya. Dengan kenaikan
dan perubahan dalam permitivitas dielektrik, akan menyebabkan kapasitansinya berubah pula.
Kapasitor-kapasitor jenis polysterene, mika dan beberapa jenis kapasitor keramik lain bisa
memberikan perubahan kapasitansi terkecil akibat adanya perubahan temperature.
Ada dua kelompok utama dari kapsitor, yaitu :
Kapasitor yang bisa dirubah-ubah kapasitansinya, dan
Kapsitor yang tidak bisa dirubah-rubah kapsitansinya.
Ada jenis kapasitor lain seperti kapsitor elektrolit yang selain memiliki nilai kapasitas juga
memiliki parameter-parameter lain seperti batas tegangan kerja. Batas Tegangan Kerja ( Working
Voltage ) yaitu batas tegangan maksimum dimana kapasitor tersebut dapat dioperasikan dalam suatu
rangkaian. Parameter tersebut biasanya dicantumkan langsung pada badan kapasitor. Selain
daripada itu untuk jenis-jenis kapasitor elektrolit pada umumnya diberi tanda (+) dan (-). Tanda
tersebut adalah menyatakan polaritas yang harus dihubungkan dengan catu daya. Dalam
pemasangannya harus diperhatikan baik-baik jangan sampai kedua tanda tersebut terbalik sebab
apabila terbalik akan mengakibatkan kerusakan pada kapasitor tesebut bahkan akan merusak
rangkaian yang akan dibuat.
3
II. STRUKTUR DASAR KAPASITOR
Apabila kita mendekatkan dua macam bahan konduktor dengan tidak saling bersentuhan
kemudian kepada kedua bahan tadi kita alirkan aliran listrik, secara teoritis kita telah mendapatkan
sebuah kapasitor sederhana. Namun dalam dunia elektronika tentunya tidak sesederhana itu, masih
ada faktor lain yang perlu dipertimbangkan dalam pembuatan sebuah kapasitor.
Dalam pembuatan komponen kapasitor diperlukan suatu bahan yang berfungsi untuk
menyekat antara dua bahan konduktor. Bahan yang berfungsi sebagai penyekat itu disebut bahan
dielektrikum seperti pada gambar di bawah ini :
Suatu kapasitor dibuat dari dua buah lempengan atau plat paralel yang bisa menghantarkan
arus. Rumus yang selalu kita gunakan untuk mencari nilai kapasitansi suatu kapasitor adalah :
C = έo. έr A/d
Syarat : A>>>d untuk mencegah “Edge effect”
Dimana έo adalah permitivitas absolut (έo = 8,85x10ˉ¹²)
έr adalah permitivitas relatif ( atau konstanta dielektrik )
A adalah luas dari plat (m²)
d adalah jarak antara plat, yaitu tebalnya dielektrik (m).
Untuk memperoleh suatu harga kapasitansi yang masuk akal maka luas plat harus cukup
besar, permitivitas relatifnya harus cukup tinggi dan tebal dielektriknya harus kecil. Untuk pabrik
pembuat kapasitor hal ini berarti bahwa plat penghantar dan dielektriknya harus tipis agar supaya
bisa membuat kapasitor yang volumenya cukup kecil.
4
Perbandingan antara kapasitansi dengan volume dari suatu kapasitor sangat penting untuk
diketahui sebab ruangan yang tersedia untuk kapasitor, misalnya pada PCB sangat terbatas. Sering
sekali dibuat berbagai jenis kapasitor ( plastik dan kertas ) yang terbentuk dari lapisan tipis yang
panjang, lalu digulung.
Apabila kita membuka sebuah kapasitor elektrolit bekas dengan menggunakan cutter, maka
di dalamnya akan terlihat dua buah lapisan tipis. Setiap lapisan dilapisi lagi dengan bahan metal foil
tipis di mana setiap lapisan metal foil dihubungakan dengan salah satu terminal hubungan listrik.
Antara kedua lapisan tadi di beri bahan penyekat yang disebut dielektikum. Bahan dielektrikum
pada umumnya dibuat dari bahan kertas, mika, film, minyak, bakelit dan lain-lain.
Dalam prakteknya kita mengenal berbagai macam jenis kapasitor yang namanya
disesuaikan dengan nama bahan dielektrikum yang diperguinakan dalam membuat komponen
kapasitor. Misalnya, bila kapasitor bahan dielektrikumnya di buat dari kertas, maka kapasitor
tersebut dinamakan kapasitor kertas dan kalau bahan dielektrikumnya dibuat dari bahan elektrolit,
maka kapasitor tersebut dinamakan kapasitor elektrolit.
Besarnya kapasitas dari sebuah kapasitor dapat ditentukan dengan rumus :
C = 0,0885 x έ x D / d
C = harga kapasitansi dalam pF
έ = konstanta dielektrikum
D = luas bahan metal foil dalam cm²
d = jarak antara kedua metal foil dalam cm
Dari rumus tersebut, kita dapat melihat bahwa besar kecilnya kapasitas suatu komponen
kapasitor tergantung kepada konstanta dielektrikum serta luas bidang bahan dielektrikum yang
dipergunakan. Pengertian dari dielektrikum adalah angka tetap yang dipergunakan untuk
membandingkan suatu bahan dielektrikum dengan nilai konstanta dielektrikum udara ( έ udara = 1 ).
5
Insulation Resistance ( IR )
Walaupun bahan dielektrikum merupakan bahan yang non-konduktor, namun tetap saja ada
arus yang dapat melewatinya. Artinya bahan dielektrik juga memiliki resistansi. walaupun nilainya
sangat besar sekali. Fenomena ini dinamakan arus bocor DCL ( DC Leakage Current ) dan resistansi
dielektrik ini dinamakan Insulation Resistance ( IR ). Untuk menjelaskan ini, berikut adalah model
rangkaian kapasitor.
model kapasitor
C = Capacitance
ESR = Equivalent Series Resistance
L = Inductance
IR = Insulation Resistance
Jika tidak diberi beban, semestinya kapasitor dapat menyimpan muatan selama-lamanya.
Namun dari model di atas, diketahui ada resitansi dielektrik IR( Insulation Resistance ) yang paralel
terhadap kapasitor. Insulation resistance ( IR ) ini sangat besar ( MOhm ). Konsekuensinya tentu
saja arus bocor ( DCL ) sangat kecil ( μA ). Untuk mendapatkan kapasitansi yang besar diperlukan
permukaan elektroda yang luas, tetapi ini akan menyebabkan resistansi dielektrik makin kecil.
Karena besar IR selalu berbanding terbalik dengan kapasitansi ( C ), karakteristik resistansi
dielektrik ini biasa juga disajikan dengan besaran RC (IR x C) yang satuannya ohm-farads atau
megaohm-micro farads.
6
DAFTAR KONSTANTA BAHAN DIELEKTRIKUM
NAMA BAHAN KONSTANTA DIELEKTRIKUM
UDARA
KACA
MIKA
FIBER
MIKALEK
KERTAS KERING
KERTAS MINYAK
KERTAS PARAFIN
PORSELIN
EBONIT
BAKELIT
KERAMIK
MARMER
LAK
POLYESTER
1,0
3,0 – 7,0
5,0 – 7,0
4,0 – 5,0
6,0 – 8,0
2,5
5,0
3,0
4,5 – 5,5
3,0
2,5
10,0 – 100,0
7,0 – 9,0
3,2
2,6
Nilai kapasitor sampai beberapa mikro Farad, jadi memungkinkan untuk dibuat dengan
cara ini. Keterbatasan yang lain yang perlu kita perhatikan dalam suatu kapasitor adalah lapisan
dielektrik yang sangat tipis itu. Ia harus tipis dan harus mampu menahan tegangan kerja DC yang
cukup tinggi tanpa menimbulkan kerusakan padanya ( break down ).
Jadi kekuatan dielektrik ini merupakan faktor penting yang tidak boleh kita abaikan. Sering
kali hasil kali C dan V ( kapasitas dan tegangan ) digunakan sebagai alat ukur untuk menentukan
efesiensi dari suatu kapasitor karena ia akan menunjukan muatan Q total yang bisa disimpan.
Kapasitor-kapasitor elektrolit mempunyai perbandingan CV yang tertinggi.
7
Dari alinea sebelumnya, kita sekarang bisa melihat bahwa karakteristik kapasitor
mempunyai kecenderungan untuk sangat bergantung pada jenis bahan dielektrikum yang digunakan.
Kapasitor-kapasitor modern dapat dikelompokkan dengan lebih luas, seperti yang ditunjuk
oleh tabel 8.1.
DIELEKTRIK PERMITIVITY
CEROMIC
( a ) Low-loss types
( b) Temperature compesating
( c ) High permittivity
( high k )
MICO ( silver mica )
PAPER ( waxed ), gradually
being
Replaced by polypropviene
Plastic film
Polycarbonate
Polystyrene
Polyester
Polypropylene
Aluminium Oxide electrolytics
Tantalum oxide electrolitics
7
90
1000→50.000
4→6
4
2.8
2.4
3.3
2.25
7→9
27
Tabel Kapasitor dikelompokan berdasarkan dielektriknya
8
III. PENULISAN NILAI DAN KODE KAPASITOR
Nilai kapasitas dari komponen kapasitor dinyatakan dalam satuan pecahan Farad ( F )
seperti mikro Farad ( µF ) dan piko Farad ( pF ). Penulisan nilai kapasitas pada kapasitor terdiri dari
bermacam-macam, ada yang dapat dibaca langsung pada badannya dan ada pula yang dituliskan
dalam bentuk kode-kode berupa angka-angka atau kode warna.
Nilai kapasitor yang dapat dibaca langsung contohnya 100nF, 5900pF,100mF/50v dan lain-
lain. Penulisan seperti ini tentunya tidak akan menjadi masalah. Namun lain halnya apabila
dituliskan dengan menggunakan kode warna tentunya kita terlebih dahulu harus memahami arti dari
kode warna tersebut.
Penggunaan kode warna pada kapasitor pada prinsipnya hampir sama dengan kode warna
pada resistor, hanya pada kapasitor dicantumkan kode warna untuk menyatakan tegangan kerja
maksimumnya ( WV atau Working Voltage ).
Untuk memahami kode warna tersebut dapat dilihat pada daftar dibawah ini
Warna
Angka
Ke-1
Angka
ke-2
Angka ke-3
faktor
Perkalian
Angka ke-4
Toleransi
Angka ke-5
Tegangan
Kerja
Hitam
Coklat
Merah
Orange
Kuning
Hijau
Biru
-
1
2
3
4
5
6
0
1
2
3
4
5
6
1
101
102
103
104
105
106
20% -
100 WV
250 WV
-
400 WV
-
630 WV
9
0.1
Ungu
Abu-abu
Putih
7
8
9
7
8
9
-
-
- 10%
-
-
-
Cara pembacaan pada sebuah kapasitor jenis polyester tercantum kode warna :
Warna ke-1 = coklat Warna ke-3 = oranye Warna ke-5 = merah
Warna ke-2 = hijau Warna ke-4 = putih
Kapasitas kapasitor tersebut adalah :
Warna ke-1 = 1 Warna ke-2 = 5 Warna ke-3 = 103
Warna ke-4 = toleransi 10 % Warna ke-5 = Working Voltage 250 Volt
Jadi nilai kapasitasnya 15000pF atau 15 nF dengan toleransi 10% dan WV 250 V.
Pada beberapa jenis kapasitor lainnya yang nilai kapasitornya dituliskan dalam bentuk kode lain,
misalnya : 0.1-0.002-102-103.
102
0.1 artinya adalah 0,1 μF
0.002 artinya adalah 0,002 μF
102 artinya adalah 10x102 pF = 1000 pF
203 artinya 20x103 pF = 20.000 pF = 20 nF
10
Perlu diketahui ada beberapa jenis kapasitor yang dilengkapi dengan poralitas kutub positif
dan negatif. Perlu diperhatikan bahwa dalam pemasangan kapasitor seperti ini jangan sampai
terbalik dalam pemasangan polaritasnya sebab hal tersebut dapat mengakibatkan kerusakan pada
kapasitor ( meledak ). Selain dari pada itu perlu diperhatikan juga bahwa kondensator jenis ini
memiliki batas kerja maksimum atau Working Voltage ( WV ).
IV. ARTI KODE WARNA PADA KAPASITOR
Selain dengam kode warna, nilai kapasitor ada pula yang dituliskan dengan kode angka
seperti berikut :
Jenis Kapasitor
Nilai normal kapasitor yaitu mikro Farad dan nano Farad. Toleransi ditandai dengan huruf:
M= 20%, K= 10%, J= 5%, H= 2.5% dan F= ± 1pF.
0.1-0.001-102-103 dst.
Arti dari kode angka tersebut adalah
0.1 berarti nilainya 0,1 μF
0.002 berarti nilainya 0,001 μF
102 berarti nilainya 10 x 10² = 1000pF
203 berarti nilainya 10 x 10³ = 20000Pf
11
V. RUMUS KAPASITOR
Pemasangan kapasitor dapat dihubungkan secara seri atau paralel sesuai dengan rangkaian
elektronika yang kita butuhkan.
A. Kapasitor Dihubungkan Seri
Tujuan menghubungkan beberapa buah kapasitor secara seri adalah untuk memperoleh
kapasitas kapasitor yang lebih kecil agar mendapatkan tegangan yang lebih besar.
Bentuk dari kapasitor yang dihubungkan seri :
c1 c2 c3
Berdasarkan gambar diatas, kita dapat menghitung besarnya kapasitas total dari kapasitor
yang dihubungkan seri dengan menggunakan rumus :
= + Atau Ct =
q gab = q = q1= q2 = q3
Vgab = V1 + V2 + V3
Dari uraian diatas terbukti bahwa kapasitas total (CT) akan menjadi lebih kecil dari
kapasitor C1 dan C2 dan sebaliknya tegangan kerja maksimumnya akan menjadi lebih besar.
12
B. Kapasitor Dihubungkan Paralel
Tujuan menghubungkan parallel beberapa buah kapasitor dalam suatu rangakan adalah
untuk mendapatkan kapasitas yang lebih besar, tetapi tegangan kerja maksimumnya akan menjadi
lebih kecil. Bentuk dari kapasitor yang dihubungkan paralel :
Ct = C1+C2+C3 C1
q gab = q1 + q2 + q3 C2
V gab = V1 = V2 = V3 C3
VI. PENGUKURAN KAPASITANSI
Kapasitansi diukur dalam satuan Farad, yang diambil dari nama Michael Faraday ( 1791-
1867). 1 coulomb sama dengan muatan 6.25 x 10 18 elektron. 1 Farad adalah kuantitas terbesar dari
kapasitansi. Persamaan matematikanya kapasitansi dapat ditulis:
C = Q/V
Di mana C adalah kapasitansi dalam Farad, Q adalah kwantitas muatan listrik dengan
satuan coulomb, dan V adalah perbedaan potensial dalam volt.Oleh karena itu, muatan elektrik yang
disimpan dapat dihitung menggunakan rumus:
Q = CV
Perbedaan tegangan atau potensial dari kapasitor dapat dihitung menggunakan rumus:
V= Q/C
13
VII. FUNGSI KAPASITOR
Seperti juga halnya resistor, pemasangan kapasitor dalam suatu rangkaian elektronika
mempunyai maksud dan tujuan diantaranya :
1. Penata arus
2. Sebagai kopling antara rangkaian yang satu dengan rangkaian yang lainnya.
3. By pass.
4. Sebagai pembangkit frekuensi dalam rangkaian antena.
5. Filter frekuensi ( HPF, LPF, BPF, BSF ).
6. Menghilangkan bouncing ( loncatan api ) bila dipasang pada saklar.
7. Konstanta waktu.
8. Sebagai sensor penentu arah putaran motor listrik
9. Memisahkan arus bolak-balik dengan arus searah
10. Sebagai filter yang dipakai catu daya
11. Sebagai pembangkit frekwensi dalam rangkaian pemancar.
12. Menghemat daya listrik dalam lampu TL
14
VIII. KLASIFIKASI KAPASITOR
Sesuai dengan fungsinya, maka dalam bidang elektronika kapasitor dapat di bagi menjadi
dua jenis, yaitu :
A. Kapasitor tetap
B. Kapasitor tidak tetap ( variable )
A. KAPASITOR TETAP
Kapasitor tetap adalah kapasitor yang nilai kapasitasnya tidak dapat dirubah dan nilainya
sudah ditetapkan oleh pabrik pembuatnya. Bentuk dan ukuran kapasitor bermacam-macam dan
berbeda-beda antara yang satu dan yang lainnya tergantung dari bahan pembuatnya.
Beberapa macam kapasitor tetap diantaranya :
1. Kapasitor Keramik
Ciri :
memiliki resistansi seri yang sangat kecil
induktansi internal sangat kecil
untuk frekuensi tinggi sampai sekitar 500MHz
rasio kapasitas-volume yang kecil
sangat stabil terhadap waktu, tegangan dan suhu
Kapasitor menggunakan bahan titanium acid barium untuk dielektriknya. Karena tidak
dikonstruksi seperti koil maka komponen ini dapat digunakan pada rangkaian frekuensi tinggi.
Biasanya digunakan untuk melewatkan sinyal frekuensi tinggi menuju ke ground. Kapasitor ini
tidak baik digunakan untuk rangkaian analog, karena dapat mengubah bentuk sinyal. Jenis ini tidak
mempunyai polaritas dan hanya tersedia dengan nilai kapasitor yang sangat kecil dibandingkan
dengan kedua kapasitor diatas.
15
Kapasitor keramik dengan nilai kapasitansi tinggi memiliki ciri :
biasa dikenal sebagai CK05
untuk frekuensi menengah
kurang stabil terhadap waktu, suhu dan frekuensi
dibandingkan kapasitor keramik biasa
nilai kapasitansi yang lebih besar dari kapasitor keramik biasa
dapat rusak akibat tegangan transien
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 aplikasi
atau melewatkan frekuensi tinggi menuju tanah.
2. Kapasitor Kertas dan Mylar
Dinamakan kapasitor kertas karena foilnya dilapisi dengan bahan dielektrikum yang terbuat
dari kertas. Kapasitor jenis ini merupakan kapasitor yang lahir pada generasi pertama dimana pada
waktu itu rangkain masih menggunakan tabung hampa ( vacuum tube ). Kapasitor jenis ini sudah
tidak dipakai lagi dan jarang diproduksi. Kapasitor tidak memiliki polaritas, baik positif maupun
negatif. Kapasitor kertas umumnya dibuat dengan kapasitas antara 100pF sampai 6800pF dan
biasanya dipergunakan dalam rangkaian oscillator. Kapasitor ini memiliki ciri :
memiliki resistansi seri yang lebih kecil dari elektrolit
induktansi internal masih lumayan tinggi
kapasitasnya jauh lebih kecil untuk ukuran yg sama dengan Elko
biasanya tersedia untuk nilai sampai beberapa mF
digunakan pada frekuensi menengah sampai beberapa MHz
digunakan untuk filter, bypass, kopling, pewaktuan dan pengurang
16
Dielektrik dari kapasitor ini terbuat dari polyester film. Mempunyai karakteristik suhu yang
lebih bagus dari semua jenis kapasitor di atas. 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 antara ±5% sampai ±10%.
3. Kapasitor elektrolit
Kapasitor elektrolit ( Elko ) pada umumnya dibuat dengan nilai kapasitas yang besar dan
memiliki kehandalan yang tinggi dan awet dalam pemakaiannya. Kapasitor jenis ini banyak
dipergunakan dalam rangkaian power supply. Kelebihan kapasitor elektrolit dibandingkan dengan
kapasitor lainnya terletak pada kemampuan menerima pengisian muatan listrik dan juga memiliki
dua buah polaritas yang berupa kutub positif dan kutub negatif. Sehingga kapasitor jenis ini dalam
pemakaiannya selalu dihubungkan dengan arus searah ( DC ).
Pada umumya kapasitor elektrolit memiliki kapasitas yang besar dan dibuat dalam satuian
mikro Farad ( µF ). Dalam penulisannya biasanya dituliskan langsung pada badannya termasuk nilai
Working Voltage-nya ( WV). Kapasitor jenis ini banyak dipakai dalam rangkaian power supply dan
fungsinya adalah menyaring tegangan arus bolak-balik dari tegangan arus searah yang dibuang
melalui ground.. Ada beberapa jenis kapasitor elektrolit diantaranya adalah :
a. Kapasitor Elektrolit Almunium.
kapasitansi besar dengan ukuran yang kecil
memiliki resistansi seri antara 0,1 – 1 W
besarnya induktansi internal
untuk frekuensi kerja < 25 KHz
digunakan untuk filter, bypass, dan kopling frekuensi rendah
untuk frekuensi tinggi, harus diby-pass oleh kapasitor lain dengan induktansi rendah
terpolarisasi, jadi arah arus DC harus disesuaikan dengan baik.
Dioperasikan < 80% nilai tegangan kerja maksimumnya.
Penyebab utama kerusakannya adalah temperatur kerja yg berlebihan.
17
Elektroda dari kapasitor ini terbuat dari alumunium yang menggunakan membran oksidasi
yang tipis. Karakteristik utama dari kapasitor elektrolit adalah perbedaan polaritas pada kedua
kakinya. Dari karakteristik tersebut kita harus berhati-hati di dalam pemasangannya pada rangkaian,
jangan sampai terbalik. Bila polaritasnya terbalik maka akan menjadi rusak bahkan “MELEDAK”.
Biasanya jenis kapasitor ini digunakan pada rangkaian power supply, low pass filter , rangkaian
pewaktu. Kapasitor ini tidak bisa digunakan pada rangkaian frekuensi tinggi. Biasanya tegangan
kerja dari kapasitor dihitung dengan cara mengalikan tegangan catu daya dengan 2. Misalnya
kapasitor akan diberikan catu daya dengan tegangan 5 Volt, berarti kapasitor yang dipilih harus
memiliki tegangan kerja minimum 2 x 5 = 10 Volt.
b. Kapasitor Elektrolit Solid Tantalum
Ciri :
memiliki resistansi seri yang lebih kecil dari Elko almunium
rasio kapasitas-volume lebih besar dari Elko Almunium
induktansi internal lebih kecil
frekuensi kerja lebih tinggi dari almunium Elko
lebih stabil terhadap waktu, suhu dan guncangan
kehandalan lebih baik
terpolarisasi
Merupakan jenis kapasitor elektrolit yang elektrodanya terbuat dari material tantalum.
Komponen ini memiliki polaritas, cara membedakannya dengan mencari tanda (+) yang ada pada
tubuh 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 electrolytic capacitor yang terbuat dari bahan alumunium dan
kebanyakan digunakan untuk sistem.
18
c. Kapasitor Super Elektrolit
Ciri :
kapasitansinya dapat mencapai 4,7 Farad
tegangan kerja cukup kecil ( sekitar 5V )
rasio kapasitas-volume paling besar ( kapasitor 4,7 F hanya berdiameter sekitar 2 cm
dengan tinggi 2 cm )
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 Farad. Kapasitor ini biasanya digunakan untuk rangkaian power
supply.
4. Kapasitor Mika
Ciri :
sifatnya mirip dengan kapasitor keramik
sangat stabil terhadap tegangan dan suhu
daya tahan cukup baik
tidak memiliki nilai kapasitas tinggi
tersedia untuk tegangan tinggi
cukup mahal
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, dan harganya relatif mahal.
19
5. Kapasitor Film
Sesuai dengan namanya, disebut kapasitor film karena bahan dielektrikumnya dibuat dari
bahan film atau selulosa.
Besarnya kapasitor biasanya dicantumkan dengan kode warna berupa gelang dan cara
pembacaannya hampir sama dengan pembacaan kode warna pada resistor.
6. Kapasitor Polyester
Peranan plastik ternyata tidak terbatas hanay dibuat sebagai kantong atau peralatan rumah
tangga, tetapi juga ikut berperan di dalm pembuatan komponen elektronika yaitu kapasitor.
Kapasitor plastik sangat populer dalam penggunaannya dan dalam bidang elektronika
dikenal dengan nama kapasitor polyester. Kapasitor polyester pada umumnya dibuat dengan bentuk
yang kecil dan pipih.
Kapasitor polyester biasanya tidak memiliki polaritas sehingga dalam pemasangannya
tidakakan sulit. Pencantuman nilai kapasitasnya biasanya dituliskan dalam bentuk kode warna
seperti pada kapasitor film dan besarnya berkisar dibawah 1µF. Memiliki ciri :
menggunakan film polyester tipis sebagai dielektrik
toleransi besar (antara 5% - 10%)
murah, dan banyak tersedia dipasaran
cukup stabil terhadap suhu
nilai kapasitansinya dapat cukup besar
Kapasitor ini banyak digunakan dalam rangkaian modern seperti peralatan rumah tangga. Kapasitor
ini ada macamnya lagi, yaitu Kapasitor Metalized Polyester.
Ciri :
menggunakan dielektrik Metal-Oksida
stabil terhadap suhu dan tegangan
murah
20
7. Kapasitor Polypropylene
Ciri :
dielektriknya film Polypropylene
toleransi tinggi (sekitar 1%)
frekuensi kerja sampai 100 KHz
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 100 KHz.
Pada gambar diatas ditunjukkan kapasitor polypropylene dengan toleransi ±1%.
8. Kapasitor Epoxy
Ciri :
menggunakan polimer berbasis epoksi sebagai dielektrik
stabil
murah
dapat cukup besar volume-nya tergantung kapasitas dan tegangan kerja
9. Kapasitor Tantalum
Sesuai dengan perkembangan teknologi di bidang elektronika maka produsen komponen
elektronika selalu menciptakan penemuan-penemuan baru berupa komponen kapasitor yang
memiliki keandalan yang tinggi yng disebut kapasitor tantalum.
Pada umumnya kapasitor tantalum dibuat dengan bentuk fisik yang
kecil dan diberi warna merah atau hijau. Hampir sama dengan kapasitor
elektrolit, kapasitor tantalum juga memiliki polaritas. Polaritas positif ditandai
dengan tanda bintik kecil warna merah atau tanda lainnya pada bagian kawat.
Karena keandalannya yang tinggi, maka harga kapasitornya juga mahal.
21
B. KAPASITOR VARIABEL
Simbol kapasitor variabel
Kapasitor varabel merupakan jenis kapasitor yang lebih besar dibandingkan dengan
kapasitor tetap. Sesuai dengan bentuk fisiknya maka kapasitor variabel memiliki kapasitansi yang
lebih besar.
Kondensator atau kapasitor ini pada umumnya dibuat pada generasi pertama dimana
rangkaian elektronika pada waktu itu masih menggunakan komponen tabung hampa.
Di bawah ini adalah suatu jenis variabel kapasitor. mempunyai dua satuan plat. bagian
pertama disebut rotor dan yang lain stator. Rotor pada umumnya dihubungkan pada tombol di luar
kapasitor. Kedua plat tersebut saling berdekatan tetapi tidak saling menyentuh. Dielektrik dari
variabel kapasitor ini adalah udara. Ketika tombol diputar, satuan plat menjadi kurang atau lebih
bertautan , menambah atau mengurangi jarak antar plat itu. Ketika plat menjadi lebih bertautan,
kapasitansi meningkat. Ketika plat menjadi kurang bertautan, kapasitansi menurun.
Bagian yang diam disebut stator dan bagian yang dapat bergerak disebut rotor. Bahan
dielektrikum dari kapasitor variable ini adalah menggunakan udara.
Kapasitor variabel banyak digunakan pada rangkaian yang besar seperti pesawat radio.
Fungsinya sendiri adalah sebagai penala atau pemilih gelombang. Kapasitas dari kondensator jenis
ini biasanya dibuat dari 1 µF sampai 500 µF.
Kapasitor varaibel bisa melayani dua fungsi , yaitu tuning dan trimming. Tuning kapasitor
digunkan untuk meruba frekuensi resonansi dari suatu rangkaian oscillator L-C atau R-C.
22
Trimming kapasitor atau trimmer adalah suatu kapasitor yang bisa diatur, tetapi harganya
kecil. kapasitor ini dipasang parallel dengan tuning kapasitor yang harga dan nilainya jauh lebih
besar atau kadang-kadang dipasang juga dengan suatu kapasitor yang harganya tetap.
Pemasangan trimming kapasitor ini dimaksudkan untuk mendapatkan suatu perubahan
kapasitansi yang lebih halus dalam mengatur kapasitansi total dalam suatu rangkaian. Misalnya
dalam rangkaian kalibrasi, tracking ( penelusuran ) dan netralisasi.
1. Kapasitor Tuning
Tuning capasitor atau kapasitor penala dirancang untuk memenuhi suatu peanalaan yang
bukan hanya satu atau dau kali, tetepi untuk penalaan yang berulang kali, misalnya pada penerimaan
radio. Pengaturan kapasitansi dilakukan dengan jalan mengubah luas plat-plat efektifnya.
Kapasitor ini terdiri dari dua set plat paralel yang dipasag seperti mata jala ( intermeshed ).
Salah satu set platnya tetap dan plat yang lainnya berubah-ubah yang dipasang pada suatu As yang
diberi klaher.
Untuk harga yang murah, framennya terbuat dari plat besi kadmium yang dicetak. Dan
untuk framennya dibuat lebih baik, diguanakan konstruksi plat yang satu ujungnya terbuat dari
keramik atau porselen dan ujung yang lainnya terbuat dari logam.
Yang penting dalam variable kapasitor ini bukan hanya konstruksinya saja melainkan pada
dasarnya kerangka atau frame dari kapasitor itu harus kuat sekali.
Plat stator dan rotornya terbuat dari kuningan tembaga atau almunium. Tapi bahan yang
paling sering digunakan adalah almunium. Sedangkan kuningan dan tembaga biasanya diberi
lapisan perak guna meningkatkan konduktivitas permukaannya, atau kadang-kadang dilapisi nikel
atau cadmium untuk mencegah terjadinya korosi.
Ukuran dan bentuk rotor dibuat sedemikian rupa sehingga ia bisa diputar untuk
memperoleh nilai kapasitansi yang berbeda-beda yang merupakan fungsi dari putaran, sehingga
didapatkanlah kapasitansi linier, straight-line frequency dan sebagainya.
23
Gambar dari Tuning Capasitor dapat dilihat dari gambar pada bawah ini :
2. Kapasitor Trimmer
Kapasitor trimmer berbeda dengan kapasitor tuning. Perbedaannya terletak pada cara
peubah kapasitansinya. Jika pada kapasitor tuning, terdapat plat As yang diperpanjang yang dapat
diputar oleh tangan guna mengubah nilai kapasitansinya. Sedangkan pada kapasitor trimmer, hanya
terdapat berupa lubang atau celah yang bisa diputar hanya dengan menggunakan obeng guna
mengubah nilai kapasitansinya.
Kapasitor trimmer umumnya menggunakan udara sebagai bahan dielektrikumnya. Dan
pada umumnya memiliki nilai kapasitansi yang lebih kecil jika dibandingkan dengan kapasitor
untuk penalaan.
Gambar dari kapasitor trimmer dapa dilihat dari gambar pada bawah ini :
a. Kapasitor Trimmer Mika
Trimmer mika yang penggunaannya dengan cara ditekan harganya sagatlah murah.
Kapasitor ini nonlinier ( biasanya tidak penting ) dan kapasitor ini menimbulkan drift.
Kapasitor ini disebut juga “Padder”, sebab kapasitor ini telah digunakan secara luas
sebaggai kapasitor penala penerima radio untuk mem-“Pad” atau men-“Trim” luas penampang dari
variabel kapasitor udara.
24
Pekerjaan ini dimaksudkan untuk mendapatkan suatu penjurusan ( tracking ) dalam suatu
tuning yang band-nya banyak ( misalnya radio 4 band, 12 band dan sebagainya ).
Nilai kapasitansinya berkisar antara 1 sampai 3000 pF, tapi range untuk setiap trimmer
tunggal adalah 10 berbanding 1 untuk harga yang rendah, dan turun menjadi 3,6 berbanding 1 untuk
harga yang tinggi.
Suatu kapasitor trimmer mika terdiri dari film atau lempengan tipis yang terbuat dari mika,
yang dipasang di antara dua buah plat penghantar logam yang elastis. Semua bagian ini dipasang
dalam suatu container keramik ( terbuka diatasnya ), atau bisa juga dipasang di atas landasan
keramik.
Sebuah sekrup pengatur dimasukan melalui suatu lubang tepat di tengah-tengah kedua plat
dan mikanya. Dan lalu dialirkan pada suatu bushing yang dipasang sampai pada landasan
keramik.dengan pengadaan ulir ini berarti penekanan bisa diatur-atur dengan mengatur sekrup
menggunakan obeng. Dengan adanya perubahan jarak antar plat, maka akan terjadi pula perubahan
kapasitansi sesuai dengan rumus nilai kapasitansi.
b. Disc Ceramic Capasitor
Disc keramik trimmer mempunyai stabilitas yang tinggi dan ketahanan dalam kondisi
kurang baik. Pemakaiannya mencakup berbagai bidang, diantaranya computer, komuikasi, radar,
aerospace dan alat-alat tes.
Tipe-tipe yang kecil sekali digunakan dalam jam elektronik yang menggunakan quartz.
Kapasitansinya berkisar antara 1,5 sampai 1100 pF dengan range 5 sampai 1 pada trimmer-trimmer
khusus.
c. Tubular Trimmer Capacitor
Tubular trimmer capacitor dalam penjelasan berikut ini digunakan untk mengatur nilai
kapasitansi yang sangat kecil. Dimana seperti kita ketahui bahwa trimmer udara dan keramik
25
berubah dari kapasitansi maksimum ke minimum dalam setengah putaran, sedangkan trimmer
tubular ini mampu menjangkau lebih dari satu putaran dengan memutar sekrupnya.
Tubular trimmer tersedia dalam berbagai ukuran dan cara pemasangan yang berbeda. Dan
kapasitor ini pun dibuat dengan berbagai macam bahan dielektrikum.
Kapasitor ini terdiri dari glass, quartz atau tabung keramik yang dipasang elektroda logam.
Di dalam tabung terdapat suatu luas penampang logam yang dilapisi perak dan bergerak keluar-
kedalam. Dan logam ini merupakan elektroda kedua yang dipasang pada sekrup yang mengalir
panjang. Elektroda ini bisa merupakan “Close Fitting” piston atau sekrup berulir panjang itu sendiri.
IX. APLIKASI KAPASITOR
A. Kapasitor Mikropon
Cara kerja dari suatu mikropon adalah mengkonversi gelombang suara ke dalam
gelombang atau sinyal listrik. Sekat rongga yang bergetar menyebabkan suatu komponen listrik
menghasilkan aliran arus keluaran pada suatu frekuensi yang sebanding dengan gelombang suara
itu. Suatu kondensor mikrofon menggunakan suatu kapasitor untuk tujuan ini.
B. Penerima Radio
Variabel kapasitor digunakan dalam penyetelan radio. Pada Gambar di bawah, suatu
variabel kapasitor dihubungkan dengan transformer dan antena. Gelombang radio yang dipancarkan
menyebabkan suatu arus induksi yang mengalir pada antena melalui coil primer menuju ground.
Suatu arus sekunder diinduktansikan. arus mengalir menuju kapasitor. Kita mengetahui bahwa surge
dari arus menuju induktansi kapasitor mempengaruhi suatu gaya elektromotif. Gaya elektromotif ini
disebut reaktan. aliran arus induktansi melalui coil juga mempengaruhi suatu gaya elektromotif
lawan . Ini disebut reaktansi induktif. Maka kita dapatkan reaktansi kapasitif dan reaktansi induktif.
26
Pada frekuensi yang tinggi, reaktansi induktif lebih besar dan reaktan kapasitif lebih kecil
dan sebaliknya.
27
DAFTAR PUSTAKA
28