BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kapasitor merupakan suatu komponen pasif yang dubuat untuk mendapatkan kapasitansi tertentu. Kapasitor dibuat dari dua pelat konduktor yang dipisahankan oleh suatu lapisan isolator. Dibuat dengan jangka nilai kapasitansi

Kapasitor merupakan komponen yang sangat berperan pada saat kita mencari dan mengganti gelombang pemancar radio adalah kapasitor. Selain berfungsi untuk mencari gelombang pemancar radio, kapasitor merupakan komponen yang sangat penting pada peralatan elektronik.

Kapasitor berfungs untuk menyimpan muatan listrik. Kapasitor mempunyai nilai kapasitansi yang berbed-beda , dalam praktikum kali ini , mahasiswa dapat mengerti hubungan komponen pada suatu rangkaian listrik.

1.2 Tujuan

1. Memahami karakteristik pengisian muatan pada kapasitor.

2. Memahami karakteristik pengosongan muatan pada kapasitor.

3. Memahami pengertian tetapan waktu pada kapasitor.

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Pengertian kapasitor

Kondensator (Capasitor) adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad. Ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867). Kondensator kini juga dikenal sebagai "kapasitor", namun kata "kondensator" masih dipakai hingga saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Itali condensatore ), berkenaan dengan kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya. Kebanyakan bahasa dan negara yang tidak menggunakan bahasa Inggris masih mengacu pada perkataan bahasa Italia "condensatore", seperti bahasa Perancis condensateur, Indonesia dan Jerman Kondensator atau Spanyol Condensador.

Dilihat dari bahannya, ada beberapa jenis ka pasitor antara lain kapasitor mika, kertas, keramik, plastik dan elektrolit. Sedangkan jika dilihat dari bentuknya, dikenal beberapa kapasitor antara lain kapasitor variabel dan kapasitor pipih silinder gulung.

ELEKTRONIKA

Ada dua cara pemasangan kapasitor, yaitu tanpa memperhatikan kutub-kutubnya (untuk kapasitor nonopolar), dan dengan memperhatikan kutub-kutubnya (untuk kapasitor polar). Pada kapasitor polar, kawat penghubung katode (- ) harus dipasang pada kutub negatif. Sebaliknya, kawat penghubung anode (+) harus dipasang pada kutub positif.

·Kondensator diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung.

Lambang kondensator (mempunyai kutub positif dan negatif) pada skema elektronika.

·Sedangk an jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah, tidak mempunyai kutub positif atau negatif pada kakinya, kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan lainnya seperti tablet atau kancing baju yang sering disebut kapasitor. Lambang kapasitor (tidak mempunyai kutub) pada skema elektronika.

Namun kebiasaan dan kondisi serta artikulasi bahasa setiap negara tergantung pada masyarakat yang lebih sering menyebutkannya. Kini kebiasaan orang tersebut hanya menyebutkan salah satu nama yang paling dominan digunakan atau lebih sering didengar. Pada masa kini, kondensator sering disebut kapasitor (capacitor) ataupun sebaliknya yang pada ilmu elektronika disingkat dengan huruf (C).

Satuan dalam kondensator disebut Farad. Satu Farad = 9 x 1011 cm² yang artinya luas permukaan kepingan tersebut menjadi 1 Farad sama dengan 106 mikroFarad (µF), jadi 1 µF = 9 x 105 cm².

Satuan-satuan sentimeter persegi (cm²) jarang sekali digunakan karena kurang praktis, satuan yang banyak digunakan adalah:

·1 Farad = 1.000.000 µF (mikro Farad)

·1 µF = 1.000.000 pF (piko Farad)

·1 µF = 1.000 nF (nano Farad)

·1 nF = 1.000 pF (piko Farad)

·1 pF = 1.000 µµF (mikro-mikro Farad)

Adapun cara memperluas kapasitor atau kondensator dengan jalan:

1.Menyusunnya berlapis-lapis.

2.Memperluas permukaan variabel.

3.Memakai bahan dengan daya tembus besar.

2.2 Rangkaian Kapasitor Seri

Apabila rangkaian kapasitor seri diberi beda potensial, pada setiap kapasitor memperoleh jumlah muatan yang sama ( Q ), meskipun besar kapasitasnya berlainan. Hal ini dapat

ELEKTRONIKA

dibandingkan dengan rangkaian hambatan seri. Apabila rangkaian hambatan seri diberi tegangan, setiap hambatan akan dialiri arus yang sama besar. Apabila beda potensial kapasitor seri tersebut Vab = Vs , berlaku persamaan :

Vab = Vs = V1 + V2 + V3

V = Q / C

2.3 Rangkaian Kapasitor Paralel

Gambar dibawah menunjukkan tiga buah kapasitor yang dihubungkan secara paralel. Masing-masing kapasitor itu mempunyai kapasitas sebesar C1 , C2 , dan C3. Apabila rangkaian ini diberi tegangan V, setiap kapasitor akan memperoleh t egangan yang sama, yaitu V. Kapasitas rangkaian kapasitor paralel ditentukan dengan cara sebagai berikut :

Dengan mengingat V = Q / C atau Q = V.C dan rangkaian hambatan paralel, arus yang masuk rangkaian sama dengan jumlah arus yang melalui masing-masing hambatan. Sehingga pada rangkaian kapasitor paralel berlaku persamaan :

Qp = Q1 + Q2 + Q3

VCp = VC1 + VC2 + VC3

VCp = ( C1+ C2 + C3 )V

CP = C1+ C2 + C3

2.4 Rangkaian Kapasitor Seri – Paralel

Apabila tiga buah kapasitor masing-masing mempunyai kapasitas C1 , C2 , dan C3 dirangkai secara seri dan paralel seperti pada gambar dibawah, rangkaiannya disebut rangkaian kapasitor seri dan paralel.

Untuk memntukan kapasitas gabungan dari suatu rangkaian gabungan seri paralel seperti gambar diatas, kapasitor C2 dan C3 diparalel terlebih dahulu kemudian hasil paralel tersebut baru diseri dengan C1.

2.5 Kapasitansi

Kapasitansi didefenisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x 1018 elektron. Kemudian Michael Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs. Dengan rumus dapat ditulis :

Q = CV

Dimana :

ELEKTRONIKA

Q = muatan elektron dalam C (coulombs)

C = nilai kapasitansi dalam F (farads)

V = besar tegangan dalam V (volt)

Dalam praktek pembuatan kapasitor, kapasitansi dihitung dengan mengetahui luas area plat metal (A), jarak (t) antara kedua plat metal (tebal dielektrik) dan konstanta (k) bahan dielektrik. Dengan rumusan dapat ditulis sebagai berikut :

C = (8.85 x 10-12) (k A/t)

Berikut adalah tabel contoh konstanta (k) dari beberapa bahan dielektrik yang disederhanakan.

Udara vakumk = 1Aluminium oksidak = 8Keramikk = 100 - 1000Gelask = 8Polyethylenek = 3Tabel 2. tabel contoh konstanta (k)

Untuk rangkain elektronik praktis, satuan farads adalah sangat besar sekali. Umumnya kapasitor yang ada di pasar memiliki satuan uF (10-6 F), nF (10-9 F) dan pF (10-12 F). Konversi satuan penting diketahui untuk memudahkan membaca besaran sebuah kapasi tor. Misalnya 0.047 uF dapat juga dibaca sebagai 47 nF, atau contoh lain 0.1 nF sama dengan 100 pF.

Membaca Kapasitansi

Pada kapasitor yang berukuran besar, nilai kapasitansi umumnya ditulis dengan angka yang jelas. Lengkap dengan nilai tegangan maksimum dan polaritasnya. Misalnya pada kapasitor elco dengan jelas tertulis kapasitansinya sebesar 22uF/25v.

Kapasitor yang ukuran fisiknya mungil dan kecil biasanya hanya bertuliskan 2 (dua) atau 3 (tiga) angka saja. Jika hanya ada dua angka satuannya adalah pF (pico farads). Sebagai contoh, kapasitor yang bertuliskan dua angka 47, maka kapasitan si kapasitor tersebut adalah 47 pF.

Jika ada 3 digit, angka pertama dan kedua menunjukkan nilai nominal, sedangkan angka ke-3 adalah faktor pengali. Faktor pengali sesuai dengan angka nominalnya, berturut-turut 1 = 10, 2 = 100, 3 = 1.000, 4 = 10.000 dan seterusnya. Misalnya pada kapasitor keramik tertulis 104, maka kapasitansinya adalah 10 x 10.000 = 100.000 pF atau = 100 nF. Contoh lain misalnya tertulis 222, artinya kapasitansi kapasitor tersebut adalah 22 x 100 = 2200 pF = 2.2 nF.

Selain dari kapasitansi ada beberapa karakteristik penting lainnya yang perlu diperhatikan. Biasanya spesifikasi karakteristik ini disajikan oleh pabrik pembuat didalam datasheet. Berikut ini adalah beberapa spesifikasi penting tersebut.

ELEKTRONIKA

ELEKTRONIKA