Kapasitor

sumber: hot.liputan6.com

Kapasitor atau kondensator adalah komponen listrik yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik. Secara prinsip, kapasitor terdiri dari dua konduktor yang dipisahkan oleh bahan penyekat (disebut juga bahan dielektrik). Kedua konduktor itu diberi muatan sama besar, tetapi berlawanan tanda (yang satu bermuatan +, lainnya bermuatan -). Kemampuan kapasitor menyimpan muatan dinyatakan oleh besaran kapasitas (kapasitansi) yang umumnya diukur dalam satuan mikrofarad (uF ) atau pikofarad (pF). 1 uF = 10^-6 F dan 1 pF = 10^-12 F

Gaya elektrostatis antara dua pelat konduktor yang muatannya tidak sejenis

Beberapa penggunaan kapasitor dalam berbagai fungsi kapasitor dalam berbagai rangkaian listrik adalah sebagai berikut:

a. untuk memilih frekuensi pada radio penerima

b. sebagai filter dalam catu daya (power supply)

c. untuk menghilangkan bunga api pada sistem pengapian mobil

d. sebagai penyimpan energi dalam rangkaian penyala elektronik.

Kapasitor terdiri dari berbagai bentuk, ukuran, dan jenis disesuaikan dengan penggunaannya dalam praktek. Berikut ini dibahas tiga jenis kapasitor yang sering digunakan dalam praktek, yaitu kapasitor kertas, kapasitor elektrolit, dan kapasitor variabel.

a. Kapasitor Kertas

Kapasitor kerta terdiri dari dua lembar kertas timah panjang yang berfungsi sebagai pelat-pelat konduktor. Kertas timah ini digulung pada sebuah silinder yang diantaranya diberi penyekat kertas. Jadi, kertas berfungsi sebagai bahan penyekat di antara kedua pelat. Kapasitor jenis ini memiliki kapasitansi sebesar 0,1 uF

b. Kapasitor Elektrolit

Kapasitor elektrolit terdiri dari dua lembar kertas aluminium (sebagai pelat konduktor) dan aluminium oksida yang diproses secara kimia sebagai bahan penyekat. Satu pelat konduktor diberi tanda + dan pelat ini harus diberi muatan positif. Apabila diberi muatan negatif maka bahan penyekatnya akan rusak. Kapasitor jenis ini memiliki kapasitas paling tinggi (sampai 100.000 pF).

c. Kapasitor Variabel

Kapasitor variabel digunakan untuk memilih frekuensi gelombang pada radio penerima. Kapasitor ini memiliki dua kumpulan pelat-pelat logam pararel (sebagai pelat konduktor) yang dipisahkan oleh udara (udara sebagai bahan penyekat). Kumpulan pelat yang satu ditahan tetap (agar tidak dapat bergerak) dan kumpulan pelat lainnya dapat diputar sehingga nilai kapasitansinya dapat berubah. Nilai maksimum kapasitansinya sampai dengan 0,0005 uF (500 pF)

Kapasitas Kapasitor

Kapasitor adalah komponen listrik yang digunakan untuk menyimpan muatan lsitrik dan kemampuannya untuk menyimpan muatan lsitrik dinyatakan oleh besaran atau kapasitansi. Kapasitas ( C ) didefinisikan sebagai perbandingan antara muatan q yang tersimpan dalam kapasitor dan beda potensial antara kedua konduktornya V. 

keterangan:

C = kapasitas kapasitor (farad diberi lambang F)
Q = muatan listrik yang tersimpan dalam kapasitor (Coulomb diberi lambang C)
V = beda potensial antara keping kapasitor (volt)

Besarnya kapasitas kapasitor keping sejajar yang memiliki luas penampang keping yang sama berbanding lurus dengan luas penampang keping dan berbanding terbalik dengan jarak antara kedua keping dan tergantung pada bahan dielektrikum yang diselipkan di antara kedua keping tersebut, yang dapat dinyatakan dalam persamaan :

keterangan
C = kapasitas kapasitor
A = luas penampang keping kapasitor
d = jarak antara kedua keping kapasitor
Eo = konstanta permitivitas ruang hampa = 8,85 × 10^-12 C²N^-1m^-2
Er = permitivitas relatif bahan
E = permitivitas bahan

Contoh Soal dan Pembahasan

Sebuah kapasitor terbuat dari dua lempeng konduktor yang masingmasing luasnya 12.10-3 m2 dan terpisah pada jarak 2 mm. Hitunglah kapasitas kapasitor tersebut jika di antara kedua keping tersebut berisi :

a. udara
b. zat dengan permitivitas relatif = 50

Pembahasan:

 Sumber: BSE Fisika 3, Sri Handayani, Suharyanto, Drajat