cara kerja Capasitor, Apabila sebuah rangkaian diberikan suatu
tegangan, maka elektron menjadi mengalir ke kapasitor. Disaat kondensator ini
telah penuh oleh muatan elektron, tegangannya akan berproses atau berubah.
Kemudian elektron tersebut keluar dr kapasitor dan berjalan menuju rangkaian yg
memerlukannya. Dengan demikian maka komponen ini bisa membangkitkan daya
reaktifnya.
Fungsi Kapasitor secara
khusus. Pertama adalah sebagai kopling diantara satu rangkaian tertentu dengan
rangkaian lannya di power supply. Kedua, sebagai penyaring / filter didalam rangkaian power supply. Ketiga,
dalam rangkaian antena berfungsi sebagai pembangkit gelombang / frekuensi.
Keempat, pada lampu neon adalah untuk penghemat daya listrik. Kelima, pada
rangkaian yg ada terdapat kumparan dan terjadi pemutusan / terputusnya arus
maka akan terjadi loncatan listrik, nah kapasitor lah yang berfungsi untuk
mencegah terjadinya loncatan listrik ini. Keenam, pada mesin mobil dapat
dipakai pada rangkaian yang berfungsi menghidupkannya. Terakhir, pada pesawat
penerima radio fungsinya untuk pemilih panjang frekuensi / gelombang yang akan
ditangkap.
Kapasitor
merupakan sebuah Alat elektronik persis dengan baterai namun memiliki fungsi
yang jauh lebih besar dan sangat bermanfaat sebagai penyimpan energi listrik
yang efisien dalam elektronik. Itu mengapa hampir semua alat elektronik
menggunakan kapasitor.
|
Kapasitor dalam Rangkaian Eelektronik, gambar: jagatreview
|
# Apa Itu Kapasitor?
Kapasitor
Kapasitor sebenarnya sedikit seperti
baterai. Meskipun keduanya bekerja dalam cara yang sama sekali berbeda,
kapasitor dan baterai kedua penyimpan energi listrik.
Jika Baterai memiliki dua terminal yaitu terminal
di dalam baterai bekerja untuk reaksi kimia menghasilkan elektron pada
satu terminal dan menyerap elektron pada terminal lain.
Sebuah kapasitor jauh lebih
sederhana daripada baterai, karena tidak dapat menghasilkan elektron baru dan
hanya menyimpannya.
Di dalam kapasitor, terdapat dua pelat logam yang
dipisahkan oleh sebuah zat dielektrik. Kita dapat dengan mudah membuat
kapasitor dari dua potong aluminium foil dan kertas. Namun hal
tersebut tidak akan menjadi sebuah kapasitor yang sangat baik dalam hal
kapasitas penyimpanan, tetapi tetap akan bekerja.
Secara teori, dielektrik dapat berupa zat non konduktif
alias tidak bisa menghantarkan listrik seperti plastik.
Namun, untuk aplikasi praktis material khusus yang
digunakan yang paling sesuai dengan fungsi kapasitor adalah mika, keramik,
selulosa, porselin, Mylar, Teflon dan bahkan udara adalah beberapa bahan non
konduktif yang sering digunakan.
Dielektrik menentukan jenis sebuah kapasitor dan
menentukan apa yang paling cocok digunakan.Tergantung pada ukuran dan jenis
dielektrik, beberapa kapasitor yang lebih baik untuk menggunakan frekuensi
tinggi, sementara beberapa yang lain lebih baik untuk aplikasi tegangan tinggi.
Kapasitor dapat diproduksi untuk memenuhi tujuan apapun,
dari kapasitor plastik terkecil di kalkulator hingga kapasitor ultra yang dapat
dijadikan kekuatan bus komuter. NASA menggunakan kapasitor kaca untuk
membantu membangun sirkuit pesawat ulang-alik dan membantu penerbangan pesawat
antariksa.
Berikut adalah beberapa berbagai jenis kapasitor dan
bagaimana mereka digunakan:
- Air - Sering digunakan
dalam rangkaian radio tuning
- Mylar - Paling
sering digunakan untuk sirkuit waktu seperti
jam, alarm dan penghitung
- Kaca - Baik
untuk aplikasi tegangan tinggi
- Keramik - Digunakan untuk
tujuan frekuensi tinggi seperti antena, X-ray
dan mesin MRI
- Kapasitor
super - Powers listrik dan mobil hibrida
# Sirkuit dan komponen-komponen Kapasitor
Penemuan kapasitor
bervariasi, ada catatan yang menunjukkan seorang ilmuwan Jerman bernama
Georg von Kleist Ewald menemukan kapasitor pada bulan November
1745. Beberapa bulan kemudian Pieter van Musschenbroek, seorang profesor
Belanda di Universitas Leiden datang dengan perangkat yang sangat mirip dalam
bentuk botol Leyden.
The Leyden Jar adalah perangkat yang sangat sederhana.
Terdiri dari tabung kaca, diisi setengah penuh dengan air dan dilapisi dalam
dan luar dengan kertas logam. Gelas bertindak sebagai dielektrik.
Bertahun-tahun kemudian, kimiawan Inggris Michael
Faraday sebagai pelopor aplikasi praktis pertama untuk kapasitor
dalam mencoba untuk menyimpan elektron yang tidak terpakai dari eksperimennya. Hal
ini pertamakalinya kapasitor digunakan yang terbuat dari barel minyak
besar.
Kemajuan Faraday dengan kapasitor inilah yang akhirnya
memungkinkan kita untuk memberikan tenaga listrik pada jarak yang
jauh. Sebagai hasil dari prestasi Faraday di bidang listrik, unit
pengukuran untuk kapasitor atau kapasitansi dikenal sebagai farad.
Komponen-komponen Kapasitor
|
Keterangan
Nomor: 1.Terminals, 2.Safety vent, 3.Sealing disc, 4.Aluminum can, 5.Positive
pole, 6.Separator, 7.Carbon electrode, 8.Collector, 9.Carbon electrode,
10.Negative pole
|
|
Keterangan
Nomor pada gambar: 1.Positive electrode, 2.Negative electrode,
3.Separator
|
Bila kita
menghubungkan kapasitor ke baterai, inilah yang terjadi:
|
Pengisian
Kapasitor, sumber gambar: howstuffworks.com
|
Pelat pada kapasitor yang melekat
pada terminalnegatif baterai menerima elektron
yangmemproduksi baterai.
Pelat pada kapasitor yang menempel ke
terminalpositif baterai kehilangan elektron ke baterai.
Setelah diisi atau pengisian, kapasitor memilikitegangan
yang sama seperti baterai
(1,5 volt pada baterai, 1,5
volt juga pada kapasitor).
Untukkapasitor kecil maka kapasitasnya
(kemampuan menyimpannya) juga kecil.
Tapi kapasitor
besar dapat menyimpan lebih besar energi. Kita dapat menemukan kapasitor sebesar kaleng soda yang memiliki cukup energi untuk
menyalakan lampu senter selama satu menit atau lebih.
Bahkan alam menunjukkan kapasitornya dalam
bentuk petir.
Satu
lempengannya adalah berupa awan, dan
lempeng lainnya adalah tanah dan petir adalah
energi yang dihasilkan antara dua "lempengan
tersebut." Hal ini jelas menggambarkan bahwa dalam kapasitor
yang besar, kita dapat menyimpan sejumlah besar energi!
|
Kapasitor,
baterai dan lampu. gambar: howstuffworks.com
|
Apa yang terjadi saat
kapasitor kita hubungkan dengan baterai dan lampu?
Di sini kita memiliki
baterai, bola lampu dansebuah kapasitor. Jika
kapasitor cukup besar, apa yang akan terjadi bila kita
menghubungkan baterai, bola lampu akan menyala
saat arus mengalir dari baterai ke kapasitor dalam proses
pengisian. Bola lampu akan semakin redup dan
akhirnya mati saat kapasitor
mencapai kapasitasnya. Jika kita kemudian keluarkan
baterai dan menggantinyadengan kawat, arus akan
mengalir dari kapasitor.
Bola lampu akan menyala awalnya dan kemudian
redup kembali sebagai proses pembuangan kapasitor, sampai
benar-benar mati.
#Farad
Potensi penyimpanan sebuah kapasitor atau kapasitansi diukur dalam satuan yang
disebut Farad. Sebuah kapasitor 1 farad dapat menyimpan satu coulomb
dengan energi pada 1 volt. Coulomb adalah 6.25e18 (6.25 * 10 ^ 18 atau
6250000000 miliar) elektron. Satu Ampere merupakan laju aliran elektron
dari 1 coulomb elektron per detik.
Sebuah kapasitor 1 farad biasanya akan cukup besar bahkan
terlalu besar. Mungkin sebesar sekaleng sarden tuna atau botol soda 1
liter, tergantung pada tegangan yang dapat disimpan. Oleh sebab itu,
kapasitor biasanya diukur dalam mikrofarad (sepersejuta farad).
Untuk mendapatkan beberapa
perspektif tentang seberapa besar farad mari kita perhatikan ini :
Sebuah baterai AA alkaline
standar menyala sekitar 2,8 Ampere - jam. Itu berarti bahwa baterai AA
dapat menghasilkan 2,8 amp untuk satu jam pada 1,5 volt (sekitar 4,2 watt-jam -
baterai AA dapat menyalakan lampu 4 watt untuk sedikit lebih dari satu jam ).
Untuk menyimpan satu energi baterai AA dalam kapasitor,
kita akan membutuhkan 3.600 * 2,8 = 10.080 farads untuk menyimpannya, karena
Ampere - jam adalah 3.600 Ampere - detik .
Sehingga jika terdapat
kapasitor sebesar kaleng sarden maka tidak efisien digunakan untuk tegangan
rendah kecuali untuk menyimpan daya pada tegangan tinggi.
#Aplikasi dari Kapasitor
Perbedaan antara kapasitor dan baterai adalah bahwa kapasitor dapat menyimpan
seluruh energi dalam sedikit waktu bahkan dalam hitungan detik, berbeda dengan
baterai yang mkenyimpan energi dalam hitungan menit untuk sepenuhnya terisi.
Itu sebabnya flash elektronik di kamera menggunakan
kapasitor. Energi baterai menghasilkan lampu kilat kapasitor hanya dalam
beberapa detik. Begitupun dengan TV yang sering kita lihat mengandung
kapasitor yang jauh lebih besar dibandingkan kamera.
Kapasitor yang digunakan dalam beberapa cara yang berbeda dalam sirkuit
elektronik :
Kadang-kadang, kapasitor digunakan untuk menyimpan energi untuk penggunaan
kecepatan tinggi. Laser besar menggunakan teknik ini untuk mendapatkan
cahaya yang sangat terang dalam sesaat.
Sebuah kapasitor dapat memblokir tegangan DC. Jika
kita menghubungkan kapasitor kecil ke baterai, maka tidak ada arus akan
mengalir antara kutub baterai setelah pengisian kapasitor. Namun, sinyal
alternating current (AC ) mengalir melalui sebuah kapasitor tanpa
hambatan. Itu karena kapasitor akan mengisi debit energi karena sifatnya
yang fluktuatif dari arus bolak menimbulkan kesan bahwa arus bolak-balik tetap
mengalir.
kapasitor bahkan
mengeliminasi riak atau mengeliminir kejutan listrik serta dapat menyeimbangkan
tegangan listrik serta menyerap energi secara penuh dan mengisi kembali energi
tersebut kepada alat elektronik yang digunakan.