Kapasitor: Fungsi, Jenis, Rangkaian dan Contoh

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.

Pengertian Kapasitor

struktur kapasitor
Sumber : Buku Dasar listrik dan elektronika

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 :

  1. Penyimpan muatan listrik
  2. Penahan arus searah (DC)
  3. Hambatan pada arus bolak-balik (AC)
  4. Kopling antara satu rangkaian dengan rangkaian lain misalnya pada power supply dan amplifier
  5. Filter pada rangkaian yang terhubung dengan power supply
  6. Pembangkit frekuensi dalam rangkaian antenna (radio)
  7. Penghemat daya listrik pada lampu neon
  8. 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).

kapasitansi kapasitor
sumber : rumushitung.com

Dengan:

C = kapasitansi kapasitor (F)

Q = muatan ( C)

V = Beda potensial (V)

Karena V adalah

kapasitansi kapasitor - beda potensial
sumber : rumushitung.com

Maka:

kapasitansi kapasitor
sumber : rumushitung.com

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.

konversi satuan farad

Jenis-Jenis Kapasitor

jenis kapasitor
Sumber : freepik

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.

kapasitor polar dan nonpolar
sumber : dasar listrik dan elektronika

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:

rangkaian kapasitor
sumber : studiobelajar.com

Energi Kapasitor

Energi dari kapasitor secara matematis dapat diketahui dengan

energi rangkaian kapasitor
sumber : studiobelajar.com

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 :

  1. Power supply
  2. Amplifier
  3. Lampu neon
  4. Radio
  5. 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

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)

Artikel Terbaru

Nisa

Nisa

Halo, saya alumnus s1 Pendidikan Fisika, Universitas Pendidikan Indonesia yang saat ini aktif sebagai tenaga pengajar Fisika SMA di Bandung.

Tulis Komentar Anda

Your email address will not be published. Required fields are marked *