Apa Fungsi dari Kapasitor: Rumus, Contoh dan Tipenya? – Tentunya untuk mengetahui apa itu kapasitor, anda harus tahu persis apa itu kapasitor, bukan? Nah, kapasitor adalah salah satu komponen elektronika dasar dan tergolong pasif, yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu singkat.
Nama Farad diambil dari nama pendirinya Michael Farady (1791-1867). Michael Farady adalah seorang ilmuwan dari Inggris. Namun unit Farad yang digunakan memiliki kapasitas yang sangat besar.
Oleh karena itu, satuan kapasitor yang biasa digunakan dalam elektronik rumah adalah satuan Farad, yang telah direduksi menjadi pikoFarad, MicroFarad, dan NanoFarad.
Untuk lebih jelasnya, Tabel Konversi Satuan Farad menggunakan:
- 1 farad = 1.000.000 uF (mikro farad)
- 1 uF = 1.000 nF (Nano Farad)
- 1µF = 1.000.000 pF (pikofarad)
- 1nF = 1.000 pF (pikofarad)
Kapasitor atau sering juga disebut kapasitor ini terdiri dari dua buah papan sirkuit tercetak yang biasanya terdiri dari isolator yaitu pemisah dan logam. Supaya kamu tidak penasaran, yuk baca artikel berikut ini baik-baik.
Daftar Isi
- 1 Fungsi Kapasitor
- 1.1 Sebagai Penyimpan Muatan Listrik
- 1.2 Sebagai Penyaring atau Filter
- 1.3 n, sebaliknya, resistansi rendah terhadap sinyal frekuensi lebih tinggi, berdasarkan rumus XC = 1 / 2πfc.
- 1.4 Sebagai Penghubung Kopling
- 1.5 Sebagai Penghalus Riak
- 1.6 Sebagai Penyeimbang Penghantaran Listrikikan
- 1.7 Sebagai Cadangan Energi
- 2 Rumus kapasitor
- 3 Contoh dan Tipe Kapasitor
Fungsi Kapasitor
-
Sebagai Penyimpan Muatan Listrik
Tentunya inilah fungsi utama dari kapasitor. Banyak perangkat yang menggunakan kapasitor sebagai sumber tenaga seperti kipas angin, mobil, AC, dan lainnya.
Untuk memahami cara kerja kapasitor sebagai penyimpan muatan listrik, maka cukup mengetahui prinsip-prinsip fungsi kapasitor.
-
Sebagai Penyaring atau Filter
Fungsi kapasitor yang kedua adalah sebagai filter atau filter, biasa kita menyebutnya sebagai kapasitor filter. Bagaimana cara kerja kapasitor sebagai filter atau filter?
Filter umumnya digunakan untuk menghilangkan bagian sinyal yang tidak diinginkan. Dengan penyaringan, kita dapat memblokir frekuensi yang tidak diinginkan yang dipancarkan di dekat penerima radio (yaitu untuk mengurangi gangguan frekuensi radio yang dipancarkan).
Karena filter pemrosesan sinyal bereaksi terhadap frekuensi, ada berbagai jenis filter yang ditentukan oleh frekuensi pengaruhnya.
Kapasitor filter adalah kapasitor yang menyaring frekuensi atau rentang frekuensi tertentu dari suatu rangkaian. Biasanya, kapasitor menyaring sinyal frekuensi yang sangat rendah; Sinyal H. yang sangat dekat dengan 0 Hz dalam nilai frekuensi juga dikenal sebagai sinyal DC.
Bagaimana Cara Kerja Kapasitor Filter
Cara kerja kapasitor filter didasarkan pada prinsip reaktansi kapasitif. Reaktansi kapasitif adalah bagaimana impedansi (atau resistansi) kapasitor berubah sehubungan dengan frekuensi sinyal yang melewatinya.
Yang harus Anda ketahui adalah bahwa resistor adalah perangkat non-reaktif, artinya resistor hanya memberikan resistansi yang sama untuk suatu sinyal terlepas dari frekuensi sinyalnya.
Artinya, misalnya, sinyal 1 Hz dan sinyal 100 kHz melewati resistor dengan resistansi yang sama. Frekuensi bukanlah faktor. Namun, kapasitor tidak seperti itu, mereka adalah perangkat reaktif di mana resistansi atau impedansinya bervariasi tergantung pada frekuensi sinyal yang melalui.
Kapasitor adalah komponen reaktif yang menawarkan resistansi lebih tinggi terhadap sinyal frekuensi rendah da
n, sebaliknya, resistansi rendah terhadap sinyal frekuensi lebih tinggi, berdasarkan rumus XC = 1 / 2πfc.
Ini berarti bahwa kapasitor dapat memberikan nilai impedansi yang berbeda untuk sinyal frekuensi yang berbeda dan dengan demikian secara efektif bertindak sebagai resistor dalam rangkaian.
-
Sebagai Penghubung Kopling
Fungsi kapasitor selanjutnya adalah kopling atau disebut juga sebagai kapasitor kopling. Kapasitor kopling adalah kapasitor yang digunakan untuk memasangkan atau menghubungkan dua rangkaian secara seri, dengan hanya sinyal AC yang melewati rangkaian. Kapasitor mencegah sinyal DC memasuki sirkuit kedua, sehingga hanya sinyal AC yang lewat.
Rutekan sinyal AC atau sinyal yang Anda inginkan dengan memblokir sinyal DC, seperti: B. pada sirkuit audio dan amplifier, sirkuit digital, sirkuit telekomunikasi, sirkuit filter dan crossover, serta sirkuit catu daya.
- Sebagai Pengaman (Sekering)
Fungsi kapasitor selanjutnya adalah sebagai pengaman (sekring) kapasitor. Konsep kerja kapasitor sebagai pengaman adalah mendeteksi apakah terjadi beban berlebih atau terjadi korsleting. Kapasitor menginterupsi arus dari sumber listrik sehingga tidak terjadi lompatan listrik.
- Sebagai Power Supply
Fungsi kapasitor selanjutnya adalah catu daya. Catu daya kapasitor, juga dikenal sebagai pipet kapasitif, adalah jenis catu daya yang menggunakan kapasitor reaktansi kapasitif untuk mengurangi tegangan saluran ke tegangan yang lebih rendah.
Contoh alat yang menggunakan kapasitor catu daya sebagai sumber tenaga start adalah mobil. Pada mobil, komponen kapasitor berperan sebagai sumber tenaga awal, dimana kapasitor dapat menyalurkan tenaga listrik lebih cepat dari pada aki mobil.
Seperti diketahui, sistem distribusi tenaga baterai berjalan cukup lambat, sehingga peran kapasitor sangat penting disini.
-
Sebagai Penghalus Riak
Fungsi kapasitor selanjutnya adalah kapasitor yang disebut dengan riak halus atau lebih sering disebut kapasitor penghalus.
Kapasitor penghalus adalah kapasitor yang menghaluskan atau menghaluskan fluktuasi sinyal. Aplikasi yang paling umum digunakan sebagai kapasitor pemulusan adalah penyearah tegangan, yang memperbaiki rangkaian AC / tegangan menjadi DC / DC.
Tegangan suplai terkadang dapat memberikan tegangan yang sangat berfluktuasi, tidak teratur, dan tidak rata. Saat kita membutuhkan sinyal DC yang stabil, kapasitor pemulusan merupakan komponen yang tepat untuk memuluskan sinyal yang berfluktuasi dan membuatnya lebih stabil.
-
Sebagai Penyeimbang Penghantaran Listrikikan
Selanjutnya muncul fungsi kapasitor sebagai penyeimbang keluaran arus. Ada kalanya beberapa komponen tidak mendapatkan daya listrik yang cukup sehingga tidak dapat bekerja secara optimal. Oleh karena itu kapasitor disini berperan dalam menyeimbangkan pengiriman arus ke seluruh komponen agar dapat bekerja secara maksimal.
-
Sebagai Cadangan Energi
Fungsi kapasitor selanjutnya adalah sebagai penghemat energi. Terkadang suatu rangkaian tiba-tiba terputus karena kapasitor dapat menyalurkan energi listrik akibat arus tansien, mirip dengan aki yang pendek.
Fungsi kapasitor lainnya
- Kapasitor sebagai penyambung listrik (penghantar), bila dipasang pada rangkaian arus bolak-balik, dapat melewatkan arus bolak-balik (AC) melalui
- Kapasitor sebagai resistor arus (isolator) dapat mengganggu aliran arus searah jika dipasang pada rangkaian arus searah.
- Kondensor bertindak sebagai bagian dari cahaya pendek pada lampu kilat kamera.
- Kapasitor bertindak sebagai generator sinyal frekuensi di rangkaian antena
- Kapasitor berperan sebagai penentu frekuensi pada rangkaian osilator.
- Kapasitor berfungsi sebagai penghemat daya, misalnya kapasitor dibuat menjadi lampu fluoresen
- Kapasitor bertindak sebagai pergeseran fasa
Disebut kapasitor kertas karena bahan dielektriknya terbuat dari kertas. Kapasitor jenis ini sudah lahir sejak generasi pertama, ketika tabung vakum masih digunakan pada saat itu. Kapasitor jenis ini jarang terjadi saat ini dan hampir tidak berfungsi. Ini bukan masalah saat memasang kapasitor ini karena tidak memiliki polaritas. Kapasitansi kapasitor jenis ini adalah 100 pF hingga 6800 pF.
Rumus kapasitor
Rumus kapasitor terdiri dari beberapa rumus yang digunakan untuk menghitung besarnya muatan listrik yang dibangkitkan oleh kapasitor dan muatan listrik yang masuk. Berikut ini adalah beberapa rumus mengenai kapasitor dengan sambungan paralel, sambungan seri, dan sambungan kapasitor seri dan paralel yang satuan perhitungannya adalah farad (F). Rumus berikut disimpan dalam potongan kapasitor bermuatan listrik sebagai berikut:
-
Rumus kapasitor
Penjelasan:
- Q = muatan, satuannya coulumb
- C = kapasitansi dalam farad
- V = tegangan dalam volt
- (1 coulumb = 6,3 1018 elektron)
Kapasitor dapat berperan sebagai baterai karena tegangan tetap berada pada kapasitor meskipun tidak dihubungkan. Durasi tegangan bergantung pada kapasitansi dari kapasitor itu sendiri. Contoh rumus lain dalam rangkaian kapasitor:
-
Rumus untuk Kapasitor dengan Rangkaian Paralel
C total = C1 + C2 + C3
Pada rumus kapasitor diatas dapat disimpulkan bahwa pada rangkaian kapasitor paralel tidak ada pembagian sama sekali untuk tegangan atau muatan listrik, semua tegangan pada setiap titik pada rangkaian kapasitor paralel mempunyai besaran yang sama, karena pada titik yang sama besarnya tegangan kapasitor paralel dihubungkan sedemikian rupa sehingga tidak ada yang mengalami perubahan yang signifikan.
-
Rumus untuk Kapasitor dengan Rangkaian Seri
1 / C total = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3
Pada rumus kapasitor dengan sambungan seri di atas, dapat disimpulkan bahwa dengan setiap pengukuran kapasitor seri ini terdapat pembagian tegangan dari sumber tegangan ke setiap titik, yang digabungkan di bagian ujung dengan menambahkan tegangan dari masing-masing. titik itu terlihat persis seperti itu Total tegangan dari sumber tegangan.
-
Rangkaian Rumus Kapasitor Seri dan Paralel
C total = (C1 + C2) // C3
1 / CA = 1 / C1 + 1 / C2 (seri)
Pada rumus kapasitor di atas dengan sambungan seri dan paralel, dapat disimpulkan bahwa rangkaian jenis ini dapat dihitung dengan menggabungkan beberapa persamaan dilihat dari dua rumus kapasitor yaitu sambungan seri dan paralel. Dengan ini kita dapat mengetahui jumlah total kombinasi kedua jenis kapasitor ini.
Contoh dan Tipe Kapasitor
-
Tantalum Capacitor
Merupakan jenis kapasitor elektrolitik yang elektroda terbuat dari bahan tantalum. Komponen ini memiliki polaritas. Bagaimana Anda bisa membedakannya dengan mencari tanda + pada badan kapasitor? Tanda ini menunjukkan bahwa pin di bawah ini memiliki polaritas positif. Diharapkan bahwa kehati-hatian harus dilakukan saat memasang komponen karena tidak boleh terbalik. Sifat suhu dan frekuensi lebih baik daripada kapasitor elektrolitik yang terbuat dari aluminium.
-
Ceramic Capacitor
Kapasitor menggunakan asam titanic-barium sebagai dielektriknya. Karena komponen ini tidak dikonstruksi seperti kumparan, maka dapat digunakan pada rangkaian frekuensi tinggi. Karakteristik respon frekuensi sangat perlu diperhatikan terutama pada saat kapasitor beroperasi pada frekuensi tinggi.
Untuk perhitungan respon frekuensi juga terdapat satuan faktor kualitas Q (faktor kualitas), yang tidak lain adalah 1 / DF. Biasanya digunakan untuk merutekan sinyal frekuensi radio ke ground. Kapasitor ini tidak cocok untuk rangkaian analog karena dapat mengubah bentuk sinyalnya. Jenis ini tidak memiliki polaritas dan hanya tersedia dengan nilai kapasitor yang sangat kecil.
-
Electrolytic Capacitor
Kelompok kapasitor elektrolitik terdiri dari kapasitor yang bahan dielektriknya adalah lapisan oksida logam. Elektroda kapasitor ini terbuat dari aluminium yang menggunakan membran oksidasi tipis. Secara umum kapasitor yang termasuk dalam golongan ini adalah kapasitor polar dengan tanda + dan – pada badannya. Karena karakteristik tersebut maka pengguna harus berhati-hati saat memasang pada rangkaian tersebut agar tidak terbalik. Jika polaritasnya dibalik, maka akan rusak bahkan “EXPLOSE”.
Untuk mendapatkan luas permukaan yang besar, material plat aluminium ini biasanya digulung secara radial. Dengan cara ini, kapasitor dengan kapasitas besar dapat diperoleh. Biasanya, kapasitor jenis ini digunakan pada rangkaian catu daya, filter low pass, dan rangkaian timing.
Kapasitor ini tidak dapat digunakan di sirkuit frekuensi tinggi. Biasanya tegangan kerja kapasitor dihitung dengan cara mengalikan tegangan suplai dengan 2. Misal kapasitor menerima catu daya dengan tegangan 5 volt, artinya kapasitor yang dipilih harus mempunyai tegangan kerja minimal 2 x 5 = 10 volt.
-
Multilayer Ceramic Capacitor
Bahan untuk kapasitor ini sama dengan bahan untuk kapasitor keramik. Perbedaannya terletak pada jumlah lapisan yang menyusun dielektrik tersebut. Pada jenis ini, dielektrik tersusun dalam banyak lapisan, atau biasa disebut dengan lapisan tebal 10 sampai 20 µm, dan pelat elektroda terbuat dari logam murni.
Ini juga kecil dan memiliki karakteristik suhu yang lebih baik daripada kapasitor keramik. Biasanya jenis ini digunakan untuk aplikasi atau untuk mentransmisikan frekuensi tinggi ke tan
-
Polyester Film Capacitor
Dielektrik pada kapasitor ini terdiri dari film poliester. Memiliki karakteristik suhu yang lebih baik daripada jenis kapasitor di atas. Dapat digunakan untuk frekuensi tinggi. Biasanya jenis ini digunakan untuk rangkaian frekuensi tinggi dan rangkaian analog. Kapasitor ini biasa disebut sebagai mylar dan memiliki toleransi ± 5% hingga ± 10%.
-
Polypropylene Capacitor
Kapasitor juga memiliki nilai toleransi yang lebih tinggi daripada kapasitor film poliester. Secara umum, nilai kapasitansi komponen ini tidak berubah ketika diletakkan dalam sistem jika frekuensi yang melaluinya kurang dari atau sama dengan 100 kHz.
Gambar di atas menunjukkan kapasitor polypropylene dengan toleransi ± 1%. Kapasitor jenis ini juga masih dalam pengembangan untuk menyediakan kapasitansi yang besar tapi kecil dan ringan, contohnya untuk aplikasi mobil listrik.
-
Kapasitor Mika
Jenis ini menggunakan mika sebagai bahan dielektrik. Kapasitor mika memiliki tingkat kestabilan yang tinggi karena koefisien temperatur yang rendah. Karena karakteristik frekuensinya sangat baik, kapasitor ini biasanya digunakan untuk rangkaian resonansi, filter frekuensi tinggi dan rangkaian tegangan tinggi, misalnya: pemancar radio yang menggunakan tabung transistor. Kapasitor mika tidak memiliki nilai kapasitansi yang tinggi dan harganya juga relatif tinggi.
-
Polystyrene Film Capacitor
Dielektrik kapasitor ini adalah film polistiren. Jenis ini tidak dapat digunakan untuk aplikasi yang menggunakan frekuensi tinggi karena memiliki struktur yang sama dengan kapasitor elektrolitik, yaitu mirip dengan kumparan. Kapasitor ini cocok untuk aplikasi pengaturan waktu dan penyaringan dengan frekuensi beberapa ratus kHz.
Komponen elektroda ini memiliki dua warna yaitu merah dan abu-abu. Elektroda merah memiliki elektroda tembaga, sedangkan elektroda abu-abu adalah aluminium foil.
-
Electric Double Capacitor (Super Capacitor)
Kapasitor jenis ini memiliki bahan dielektrik yang sama dengan kapasitor elektrolitik. Perbedaannya, bagaimanapun, adalah ukuran kapasitor lebih besar daripada kapasitor elektrolitik yang dijelaskan di atas. Biasanya memiliki satuan F. Kapasitor ini memiliki batas tegangan yang besar.
Karena kapasitor ini mempunyai batas tegangan dan bentuk yang lebih besar dari kapasitor lain maka disebut juga kapasitor super. Bentuk fisiknya bisa dilihat di atas. Pada Gambar 2.13, kapasitor memiliki ukuran 0,47 F. Kapasitor ini biasa digunakan untuk rangkaian catu daya.
-
Trimmer Capacitor
Selain keramik atau plastik, jenis kapasitor juga menggunakan bahan dielektrik. Nilai kapasitor dapat diubah dengan memutar sekrup di atas. Diharapkan pada saat memutar digunakan obeng khusus agar tidak menimbulkan efek kapasitansi antara obeng dan tangan.
-
Tuning Capacitor
Kapasitor ini disebut “varicons” di Jepang dan biasanya digunakan sebagai pemilih gelombang di radio. Dielektrik menggunakan udara. Nilai kapasitansi dapat diubah dengan memutar pegangan pada badan kapasitor ke kanan atau kiri.
Demikian sedikit pembahasan mengenai Apa Fungsi dari Kapasitor: Rumus, Contoh dan Tipenya? semoga dengan adanya pembahasan ini dapat menambah wawasan dan pengetahuan untuk kita semua, dan kami ucapkan Terima Kasih telah menyimak ulasan kami. Jika kalian merasa ulasan kami bermanfaat mohon untuk dishare 🙂
Baca juga artikel lainnya tentang: