Pernahkah kamu bertanya-tanya bagaimana handphone-mu dapat menyimpan daya listrik atau bagaimana flash pada kamera dapat menyala padahal kedua benda itu tidak tersambung dengan sumber listrik ketika digunakan. Untuk dapat memahami cara kerjanya mari kita belajar mengenai salah satu komponen elektronik yang dimanfaatkan dalam kedua benda tersebut, yaitu kapasitor.
Daftar Isi
Pengertian Kapasitor
Kapasitor disebut juga kondensator adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi menyimpan muatan. Kapasitor terdiri dari dua elektroda (plat metal konduktor) yang mengapit dielektrik. Dieletrik yang digunakan dapat berupa vakum udara, gelas, atau keramik.
Ketika kapasitor dihubungankan dengan sumber tegangan, muatan listrik positif terkumpul pada salah satu kaki elektroda, dan ujung lain diisi muatan negative. Akibat adanya dielektrik yang bersifat isolator muatan pada ujung-ujung ini tertahan dan tidak dapat bergerak.
Selama tidak ada konduksi yang mengganggu, muatan ini tersimpan di dalam kapasitor. Muatan yang tersimpan ini menghasilkan energi dari medan listrik yang dimanfaatkan dalam berbagai alat yang menggunakan kapasitor. Besar energi listrik yang tersimpan berbanding lurus dengan banyaknya muatan yang dapat disimpan kapasitor.
Baca juga: Materi Gerak Lurus
Fungsi Kapasitor
Di dalam rangkaian, kapasitor berfungsi sebagai :
- Penyimpan muatan listrik
- Penahan arus searah (DC)
- Hambatan pada arus bolak-balik (AC)
- Kopling antara satu rangkaian dengan rangkaian lain misalnya pada power supply dan amplifier
- Filter pada rangkaian yang terhubung dengan power supply
- Pembangkit frekuensi dalam rangkaian antenna (radio)
- Penghemat daya listrik pada lampu neon
- Penghilang loncatan bunga api pada saklar
Kapasitansi Kapasitor
Banyaknya muatan yang dapat memuati kapasitor disebut sebagai kapasitansi kapasitor ( C ). Satuan kapasitansi kapasitor adalah Farad (F).
Dengan:
C = kapasitansi kapasitor (F)
Q = muatan ( C)
V = Beda potensial (V)
Karena V adalah
Maka:
Atau
C = A.ε / d
ε₀ = permitivitas ruang hampa
ε = ε₀ . K (permitivitas bahan dielektrik)
k = konstanta dielektrik bahan
A = luas permukaan plat yang saling berhadapan
D= jarak antar plat
Maka yang mempengaruhi nilai kapasitansi suatu kapasitor adalah susunan kapasitor itu sendiri, seperti luas, jarak, serta bahan dielektrik yang digunakan.
Jenis-Jenis Kapasitor
Jenis kapasitor dapat kamu bedakan berdasarkan beberapa hal, yakni :
1. Bahan Dielektrik
Kapasitor elektrolit
Kapasitor polister film
Kapasitor poliprolyene
Kapasitor kertas
Kapasitor gelas
Kapasitor keramik
Kapasitor mika
2. Polaritas Kapasitor
Kapasitor polar: kapasitor yang letak kutub positif dan kutub negatifnya tetap. Contoh kapasitor polar adalah: kapasitor elektrolit.
Kapasitor nonpolar: kapasitor yang letak kutub positif dan kutub negatif tidak dapat ditentukan. Sehingga kapasitor jenis ini dapat dipasang bolak-balik. Contoh kapasitor nonpolar adalah: kapasitor mika, kapasitor keramik dan kapasitor kertas.
3. Nilai Kapasitansi Kapasitor
Kapasitor tetap: kapasitor yang nilai kapasitansi selalu tetap. contoh: kapasitor keramik
Kapasitor variable: kapasitor yang nilai kapasitansinya dapat diubah berdasarkan kebutuhan rangkaian.
Rangkaian Listrik Kapasitor
Terdapat dua macam susunan rangkaian kapasitor yakni seri dan paralel. Sifat-sifat rangkaian arus seperti hukum I khirchoff tetap berlaku pada rangkaian kapasitor. Untuk membedakan kedua jenis rangkaian listrik kapasitor kamu dapat melihat pada tabel berikut:
Energi Kapasitor
Energi dari kapasitor secara matematis dapat diketahui dengan
U = energi kapasitor (J)
Q = muatan (C)
V = beda potensial (V)
C = kapasitansi kapasitor (F)
Penerapan Kapasitor dalam Kehidupan Sehari-hari
Pada kehidupan sehari-hari awan bekerja dengan cara yang sama dengan kapasitor. Yakni mampu mengumpulkan muatan positif dan negative.
Selain itu, beberapa alat elektronik yang memanfaatkan kapasitor diantaranya :
- Power supply
- Amplifier
- Lampu neon
- Radio
- Flash kamera
Contoh Soal Kapasitor
- UTBK 2019
Jawaban:
- SBMPTN 2012
Jawaban:
V = Q/ C
V = I.t / C
V = 0.01 . 10 / 0.2
V = 0.5 volt = 500 mV
Baca juga: Materi Listrik Statis
Pemahaman Akhir
Kapasitor, atau kondensator, adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik. Hal ini memungkinkan perangkat seperti handphone dan kamera dapat menyimpan daya listrik tanpa harus terhubung dengan sumber listrik selama digunakan. Kapasitor terdiri dari dua elektroda yang mengapit dielektrik, dan ketika dihubungkan dengan sumber tegangan, muatan listrik terkumpul pada elektroda, menyebabkan muatan positif dan negatif terpisah.
Fungsi kapasitor dalam rangkaian sangat beragam, termasuk sebagai penyimpan muatan listrik, penahan arus searah (DC), hambatan pada arus bolak-balik (AC), penghubung antara rangkaian, filter pada rangkaian yang terhubung dengan power supply, pembangkit frekuensi dalam rangkaian antenna, dan penghemat daya listrik pada lampu neon, di antara fungsi lainnya.
Kapasitansi kapasitor, yang diukur dalam farad (F), bergantung pada jumlah muatan yang dapat disimpan oleh kapasitor. Kapasitansi ini dipengaruhi oleh luas permukaan plat elektroda, jarak antar plat, dan bahan dielektrik yang digunakan. Ada berbagai jenis kapasitor berdasarkan bahan dielektrik, polaritas, dan nilai kapasitansi, termasuk kapasitor elektrolit, kapasitor polister film, kapasitor keramik, dan lainnya.
Kapasitor juga digunakan dalam berbagai perangkat elektronik dan aplikasi kehidupan sehari-hari, seperti power supply, amplifier, lampu neon, radio, flash kamera, dan banyak lagi. Mempelajari kapasitor dan fungsinya penting untuk memahami bagaimana perangkat elektronik bekerja dan bagaimana energi listrik dapat disimpan dan dimanfaatkan secara efisien.
Itu dia penjelasan mengenai pengertian kapasitor, kapasitansi kapasitor, energi kapasitor, hingga contoh latihan soal SBMPTN mengenai kapasitor. Adakah yang ingin kamu diskusikan? komentar di bawah ya.
Sumber :
BSE Fisika Kelas 12 Karya Joko Budiyanto
Fisika untuk Sains dan Teknik Edisi Ketiga Jilid 2 Karya Tipler
Dasar Listrik dan Elektronika karya RAtih Listiyarini (2018)
