Materi Fisika: Kapasitor

Pengertian Kapasitor
Seberapa seringkah kalian men-charge handphone..? atau pernahkah kalian melihat lampu flash dari kamera..?

  

     Baterai handphone, lampu flash kamera ialah pola penggunaan kapasitor dari kehidupan sehari-hari. Alat-alat elektronik yang ada menyerupai TV, komputer, Laptop memakai kapasitor sebagai komponen penyusunnya.

Pengertian Kapasitor

Kapasitor ialah komponen elektro yang dipakai untuk menyimpan muatan listrik, dan secara sederhana terdiri dari dua konduktor yang dipisahkan oleh materi penyekat (bahan dielektrik) tiap konduktor di sebut keping. Kapasitor atau disebut juga kondensator ialah alat (komponen) listrik yang dibentuk sedemikian rupa sehingga bisa menyimpan muatan listrik untuk sementara waktu. Pada prinsipnya sebuah kapasitor terdiri atas dua konduktor (lempeng logam) yang dipisahkan oleh materi penyekat (isolator). Isolator penyekat ini sering disebut materi (zat) dielektrik.
 

Zat dielektrik yang dipakai untuk menyekat kedua penghantar sanggup dipakai untuk membedakan jenis kapasitor. Beberapa kapasitor memakai materi dielektrik berupa kertas, mika, plastik cairan dan lain sebagainya. Beberapa jenis kapasitor berdasarkan materi dielektiknya antara lain: 

1.  Kapasitor           2.  Kapasitor          3.  Kapasitor               4.  Kapasitor              5.  Kapasitor
     elektrolit                  tantalum                Polister Film                Poliprolyene              Kertas

                                                       

6.  Kapasitor               7.  Kapasitor               8.  Kapasitor               9.  Kapasitor             
     Mica                            Keramik                       Epoxy                         Variable

                                                

Kegunaan kapasitor dalam banyak sekali rangkaian listrik adalah:
a.  mencegah loncatan bunga api listrik pada rangkaian yang mengandung kumparan, kalau tiba-tiba      arus listrik diputuskan dan dinyalakan
b.  menyimpan muatan atau energi listrik dalam rangkaian penyala elektronik
c.  memilih panjang gelombang pada radio penerima
d.  sebagai filter dalam catu daya (power supply)

Bentuk kapasitor
a.  kapasitor kertas (besar kapasitas 0,1 F)
b.  kapasitor elektrolit (besar kapasitas 105 pF)
c.  kapasitor variabel (besar kapasitas bisa di ubah-ubah dengan nilai kapasitas maksimum 500 pF)

Simbol Kapasitor







 

Kapasitas Kapasitor

Ketika kapasitor dihubungkan dengan sumber tegangan (misalnya baterai atau sumber tegangan yang lain) kapasitor akan menyimpan muatan. Besarnya kapasitas muatan yang tersimpan dalam kapasitor disebut kapasitas kapasitor. Besarnya kapasitas kapasitor disebut kapasitansi. Kapasitas kapasitor ialah banyak muatan yang tersimpan dalam kapasitor dikala di hubungkan dengan beda potensial tertentu. Besarnya kapasitansi (C) adalah. 

    Keterangan
    C  = Kapasitas kapasitor, farad
    q  = muatan yang tersimpan, coulomb
                  V = beda potensial, volt

Pada Umumnya besaran kapasitor C diukur dalam satuan mikrofarad (F) atau pikofarad (pF). Hubungan antara farad,mikrofarad dan pikofarad sanggup dinyatakan sebagai berikut:
1 F = 10^-6 F
1 pF = 10^-12F

Kapasitor yang paling sederhana ialah kapasitor keping sejajar yang terdiri dari 2 keping logam seluas A yang terpisah pada jarak d, menyerupai terlihat pada gambar berikut:

Pada keping sejajar nilai kapasitas kapasitor dinyatakan

Untuk penyekat  udara ε_r=1, sehingga nilai kapasitas kapasitor

Tampilan:
C  =  kapasitas keping sejajar, farad
ε_r  =  permitivitas relatif materi penyekat
 ε  =  permitivitas  materi penyekat
ε₀ =  permitivitas vakum
         8,5 x 10^-12C²/N^-1m^-2d  =  Jarak antar keping, m
 Susunan Kapasitor

         
Susunan Seri Kapasitor                     

Pada susunan seri kapasitor berlaku                                                                 

• muatan pada tiap-tiap kapasitor ialah sama, yaitu sama dengan muatan pada kapasitor pengganti q_s = q₁ = q₂ = ....

• Beda potensial pada ujung-ujung kapasitor pengganti ialah sama dengan jumlah beda potensial ujung-ujung tiap kapasitor V _s = V ₁ + V ₂ + ....

• Besarnya kapasitas kapasitor pengganti susunan seri dari beberapa buah kapasitor sanggup dihitung V _s = V ₁ + V ₂ + ....
  
    karena q_s = q₁ = q₂ = .... maka

            

Susunan Paralel Kapasitor

                         

Pada susunan paralel kapasitor berlaku                                                  

• Beda potensial tiap-tiap kapasitor sama, yaitu sama dengan potensial sumber
  V_p = V₁ = V₂ = ....
  
• Muatan kapasitor pengganti sama dengan jumlah muatan tiap-tiap kapasitor
  q_p = q₁ + q₂ ....
  
• Untuk menentukan besar kapasitas kapasitor pengganti susunan paralel CP dari beberapa buah kapasitor sanggup dihitung
  q_s = q₁ + q₂ + ....
  V_pV_p = C₁V₁ + C₂V₂ +..... alasannya ialah V_p = V₁ = V₂ = ....
  

Energi yang tersimpan dalam kapasitor ( W ) dinyatakan dengan persamaan
W =  q²/C
    =  qV
    =  C V²

Keterangan:
W =  Energi yang tersimpan dalam kapasitor, J
q  =  muatan pada kapasitor, coulomb
C  =  kapasitas kapasitor, farad
V  =  Beda potensial, volt

Sumber http://fisika-indonesia.blogspot.com