Materi Fisika Tentang Kapasitor

Kapasitor

adalah sebuah benda yang dapat menyimpan muatan listrik. Benda ini terdiri dari dua pelat konduktor yang dipasang berdekatan satu sama lain tapi tidak sampai bersentuhan. Benda ini dapat menyimpan tenaga listrik dan dapat menyalurkannya kembali, kegunaannya dapat kamu temukan seperti pada lampu flash pada camera, juga banyak dipakai pada papan sirkuit elektrik pada komputer yang kamu pakai maupun pada berbagai peralatan elektronik.

Sebuah Kapasitor terdiri atas dua keeping konsuktor yang ruang di antaranya diisi oleh dielektrik (penyekat), misalnya udara atau kertas. Kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan listrik dinyatakan oleh besaran kapasitas (atau kapasitansi). Satuan SI dari kapasitas adalah farad(F), namun ukuran kapasitas kapasitor yang sering digunakan dinyatakan dalam microfarad (µF), nanofarad (nF), dan pikofarad (pf).

1 µF = 10^-6F ; 1 nF = 10^-9F ; 1 pF = 10^-2F

Jenis- Jenis Kapasitor

a. Kapasitor Kertas Kertas berfungsi sebagai bahan penyekat diantara kedua pelat. Kapasitor jenis ini memiliki kapasitas 0,1 µF

b. Kapasitor Elektrolit Pada kapaitor elektrolit, bahan penyekatnya adalah aluminium oksida. Kapasitor elektrolit memiliki kapasitas paling besar, yaitu sampai dengan 100.000 pF.

c. Kapasitor Variabel Kapasitor Variabel adalah kapasitor dengan nilai kapasitas dapat diubah-ubah, sehingga digunakan untuk memilih frekuensi gelombang pada radio penerima. Penyekatnya adalah udara, dengan nilai maksimum kapasitasnya sampai dengan 500 pF (0,0005 µF)

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 …………….(1)

q : muatan elektron dalam C (coulombs)

C : nilai kapasitansi dalam F (farads)

V : besar tegangan dalam V (volt)

1 F = 1 coulumb/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) ...(2)

Analisis Rangkaian Kapasitor

a. Susunan Seri Kapasitor

Kapasitas ekivalen, C_ekdari susunan seri didefinisikan sebagai kapasitas dari sebuah kapasitor tunggal, yang memiliki muatan yang sama dengan muatan kapasitor yang digantikannya, yaitu q, ketika diberi beda potensial V yang sama.

Pada rangkaian kapasitor seri, berlaku rumus:

tegangan total : V = V₁ + V₂ + … + V_n

Muatan Total : Q = Q₁ = Q₂ = Q_n

Kebalikan dari kapasitor ekivalen dari susunan seri kapasitor sama dengan jumlah kebalikan dari tiap-tiap kapasitas. Beda potensial tiap kapasitor umumnya tidak sama.

b. Susunan Paralel Kapasitor

Kapasitas ekivalen, C_ek, dari susunan paralel didefinisikan sebagai kapasitas dari sebuah kapasitor tunggal.

q = C_ekV

hasil ini dapat diperluas untuk sejumlah kapasitor yang disusun parallel

Pada rangkaian kapasitor paralel, berlaku rumus:
Tegangan tiap kapasitor sama besar V₁ = V₂ =V₃ = V_n

Muatan Total :Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q_n

Kapasitor Ekivalen Paralel C_ek= C₁+ C₂+ C_3+…

Kapasitas ekivalen dari susunan parallel sama dengan jumlah dari tiap-tiap kapasitas. Beda potensial tiap kapasitor dalam susunan parallel adalah sama, yaitu sama dengan beda potensial kapasitor ekivalennya, namun muatan kapasitor umumnya tidak sama.

c. Susunan Gabungan Seri dan Pararel

Susunan ini adalah gabungan dari susunan seri dan pararel. Rumus yang berlaku sama dengan rumus yang berlaku pada kedua jenis rangkaian sebelumnya. Di sini sobat harus lihai-lihai mengidentifikasi dari suatu rangkain gabungan mana yang seri dan mana yang pararel.