13 Oct 2014

3 Oct 2014

Capasitor

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.



Jenis-jenis Kapasitor
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


Simbol 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.