Kapasitor Dan Kapasitansi
Sebuah kapasitor terdiri dari dua buah pelat logam dengan sebuah lapisan isolator (penyekat) di antara kedua pelat tersebut. Lapisan isolator yang dipakai sanggup berupa sebuah lempengan plastik tipis, namun dalam bebeapa jenis kapasitor lapisan ini ialah 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 di sebarangnya. Elektron-elektron yang tertolak akan mengalir menuju terminal nyata sumber.
Sebuah kapasitor yang disambungkan ibarat ini ke sebuah sumber daya dengan seketika akan menjadi bermuatan. Tegangan antara kedua pelatnya ialah sama dengan tegangan sumber daya. Ketika kapasitor tersebut dilepaskan dari sumber daya, kapasitor tetap mmpertahankan muatannya. Karena lapisan isolator yang ad pada kapasitor, arus tidak sanggup mengalir melewati kapasitor. Kapasitor akan tetap bermuatan sampai waktu yang tak terbatas. Dengan alasan ini, kapasitor sangat berkhasiat untuk menyimpan muatan listrik.
Kapasitansi
Kemampuan sebuah kapasitor untuk menyimpan muatan listrik disebut sebagai kapasitansi kapasitor, dengan simbol C. Satuan untuk kapasitansi ialah farad, yang simbolnya adalh F. Satu farad didefinisikan sebagai jumlah muatn listrik yang sanggup disimpan (dalam satuan coulomb) per satu volt tegangan :
Contoh
Muatan yang tersimpan pada sebuah kapasitor ialah 6 coulomb. Tegangan antara kedua pelatnya ialah 2 V. berapakah kapasitansinya ? Kapasitansi = 6/2 = 3 F
Kapasitor-kapasitor, dengan rating dalam satuan farad, banyak dipakai sebagai sumber listrik cadangan yangmendukung pasokan listrik ke memori-memori komputer. Akan tetapi, kebanyakan rangkaian elektro membutuhkan nilai-nilia kapasitansi yang jauh lebih kecil daripada satu farad. Satuan-satuan kapasitansi yang paling sering dijumpai pada kapasitor ialah :
- Mikrofarad, satu seperjuta dari satu farad, simbol yang dipakai adlah mF.
- Nanofarad, satu seperseribu dari satu mikrofarad, simbol yang dipakai ialah nF.
- Pikofarad, satu seperseribu dari satu nanofarad, simol yang sigunakan ialah pF.
Jenis-jenis Kapasitor
Terdapat banyak jenis kapasitor, namun hany yang paling umum dijumpai akan diuraikan di sini.
Poliester: materi isolator yang dipakai ialah poliester (polyester) yang bisa menawarkan nilai kapasitansi yang relatif tinggi. Kedua pelat kapasitor terbuat dari materi kertas logam (metal foil), atau sanggup juga berupa lapisan materi film yang disuntikkan ke dalam materi isolator. Tumpukan kedua pelat dengan materi isolator di antaranya (yang berbentuk ibarat roti sandwich sehingga disebut demikian) dibuat menjadi sebuah gulungan untuk meminimalkan ukurannya dan dilapisi engan materi isolasi plastik. Kapasitorkapasitor polieste (dua kapasitor yang berada di sebelah kanan dalam foto di bawah) ialah kapasitor-kapasitor serba-guna dan sangat umum digunakan.
Poliestiren: (kapasitor ketiga dari kiri dalam foto di atas) kapasitor-kapasitor jenis ini dibuat dengan cara yang sama ibarat kapasitor-kapasitor poliester. Penggunaan poliestiren sebagai materi isolator menghasilkan kapasitansi yang relatif lebih rendah dibandingkan dengan poliester. Akan tetapi, materi ini sanggup menghasilkan nilai toleransi yang lebih rendah, sehingga sangat cocok untuk dipakai dalam aplikasi-aplikasi rangkaian penala (tuning) dan rangkaian tapis (filter).
Variabel: kapasitor-kapasitor jenis ini mempunyai dua kumpulan (atau set) pelat, di mana pelat-pelat tersebut ditempatkan secara berselingan dan tersambung secara elektris. Salah satu set berada pada posisi tetap. Pelat-pelat pada set lainnya sanggup digeser-geser ehingga kita sanggup mengubah jarak antara pelatpelat kapasitor. Perubahan jarak ini akan menjadikan berubahnya nilai kapasitansi.
Kapasitor-kapasitor dengan ukuran yang lebih besar, yang banyak dipakai untuk aplikasi penalaan pada pesawat-pesawat peserta radio, memanfaatkan udara sebagai lapisan isolatornya. Lapisan film plastik dipakai sebagai isolator pada kapasitor-kapasitor trimmer berukuran kecil (sebelah kanan dalam foto di atas). Beberapa kapasitor trimmer mempunyai sebuah sekrup yag dpat diputar-putar untuk mengencangkan atau merenggangkan jepitan antara pelat-pelat dan lapisan filmnya, sehingga menimbulkan berubahnya kapasitansi.
Kapasitor-kapasitor Elektrolisis
Kapasitor-kapasitor ini dipakai untuk menyimpa muatan listrik dalam jumlah besar. Kapasitansi dari jenis ini pada umumnya ialah 1 mF atau lebih dan sanggup mencapai sampai 10.000 mF. Dua jenis kapaitor elektrolisis yang paling sering dipakai ialah jenis elektrolisis aluminium (sebelah kiri dan tengah dalam foto di bawah) dan kapasitor butir tantalum (sebelah kanan).
Kapasitor-kapasitor elektrolisis sanggup menyimpan muatan listrik dalam jumlah besar selm berjam-jam. Ketika menciptakan dan menguji sebuah rangkaian listrik, ada resiko bahwa anda akan menderika 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 (sebelah kiri dalam foto di atas) sehingga kapasitor tidak sanggup mengisi kembali muatannya.
Kapasitor-kapasitor elektrolisis dikatakan terpolarisasi, yang berarti bahwa kapasitor-kapasitor jenis ini mempunyai terminal nyata dan terminal negative. Kedua terminal ini harus disambungkan dengan polaritas yang benar. Dalam foto di atas, terdapat gejala yang mengindikasikan terminal negatif pada tubuh kapasitor. Apabila sebuah kapasitor elektrolisis aluminium disambungkan dengan polaritas yang keliru, akan terbentuk gas di dalamnya dan hal ini sanggup menjadikan kapasitor meledak. Kapasitor butir tantalum sanggup rusak hanya dalam beberapa detik sebab kesalahan polaritas sambungan.
Bahan isolator di antara kedua pelat kapasitor elektrilisis (khususnya tipe aluminium) tidak sekuat materi isolator pada jenis-jenis kapasitor lainnya. Dapat terjadi kebocoran arus sebesar beberapa mikroamp di antara kedua pelat kapasitor.
Kapasitor-kapasitor elektrolisis mempunyai nilai toleransi yang cukup tinggi, biasanya ±20% atau bahkan lebih besar lagi. Kapasitor-kapasitor dari jenis ini tidak sanggup dipakai pad 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 aluminium. Akan tetapi, jenis ini pada umumnya mempunyai ukuran yang lebih kecil sehingga sangat berkhasiat dalam aplikasi-aplikasi yang melibatkan keterbtasan ruang.
