A. PENGERTIAN KAPASITOR
Kondensator atau kapasitor adalah komponen listrik yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik. Bahan penyusun kapasitor yaitu dua keping atau dua lembaran penghantar listrik yang dipisahkan menggunakan isolator listrik berupa bahan dielektrik. Masing-masing keping atau lembaran penghantar listrik diberi muatan listrik dalam jumlah yang sama tetapi berlainan jenis, yaitu muatan positif dan muatan negatif. Secara keseluruhan kapasitor sesungguhnya bermuatan netral. Kapasitor dapat dibedakan berdasarkan bahan dielektrik yang digunakan menjadi kapasitor mika, kapasitor kertas, kapasitor keramik, kapasitor elektrolit, dan kapasitor udara.
B. SIMBOL DAN FUNGSI KAPASITOR BESERTA JENIS - JENISNYA
Kapasitor (Capacitor) atau disebut juga dengan Kondensator
(Condensator) adalah Komponen Elektronika Pasif yang dapat menyimpan muatan
listrik dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansinya adalah Farad. Satuan
Kapasitor tersebut diambil dari nama penemunya yaitu Michael Faraday (1791 ~
1867) yang berasal dari Inggris. Namun Farad adalah satuan yang sangat besar,
oleh karena itu pada umumnya Kapasitor yang digunakan dalam peralatan
Elektronika adalah satuan Farad yang dikecilkan menjadi pikoFarad, NanoFarad
dan MicroFarad.
Konversi Satuan Farad adalah sebagai
berikut :
1 Farad = 1.000.000µF (mikro Farad)
1µF = 1.000nF (nano Farad)
1µF = 1.000.000pF (piko Farad)
1nF = 1.000pF (piko Farad)
Kapasitor merupakan Komponen Elektronika
yang terdiri dari 2 pelat konduktor yang pada umumnya adalah terbuat dari logam
dan sebuah Isolator diantaranya sebagai pemisah. Dalam Rangkaian Elektronika,
Kapasitor disingkat dengan huruf “C”.
Jenis - jenis Kapasitor
Berdasarkan bahan Isolator dan nilainya, Kapasitor dapat dibagi menjadi 2 Jenis yaitu Kapasitor Nilai Tetap dan Kapasitor Variabel. Berikut ini adalah penjelasan singkatnya untuk masing-masing jenis Kapasitor :
1. Kapasitor Nilai Tetap (Fixed Capacitor)
Kapasitor Nilai Tetap atau Fixed Capacitor adalah Kapasitor yang nilainya konstan atau tidak berubah-ubah. Berikut ini adalah Jenis-jenis Kapasitor yang nilainya Tetap :
a. Kapasitor Keramik (Ceramic Capasitor)
Kapasitor Keramik adalah Kapasitor yang
Isolatornya terbuat dari Keramik dan berbentuk bulat tipis ataupun persegi
empat. Kapasitor Keramik tidak memiliki arah atau polaritas, jadi dapat
dipasang bolak-balik dalam rangkaian Elektronika. Pada umumnya, Nilai Kapasitor
Keramik berkisar antara 1pf sampai 0.01µF.
Kapasitor yang berbentuk Chip (Chip
Capasitor) umumnya terbuat dari bahan Keramik yang dikemas sangat kecil untuk
memenuhi kebutuhan peralatan Elektronik yang dirancang makin kecil dan dapat
dipasang oleh Mesin Produksi SMT (Surface Mount Technology) yang berkecepatan
tinggi.
b. Kapasitor Polyester (Polyester Capacitor)
Kapasitor Polyester adalah kapasitor yang
isolatornya terbuat dari Polyester dengan bentuk persegi empat. Kapasitor
Polyester dapat dipasang terbalik dalam rangkaian Elektronika (tidak memiliki
polaritas arah)
c.
Kapasitor Kertas (Paper Capacitor)
Kapasitor Kertas adalah kapasitor yang
isolatornya terbuat dari Kertas dan pada umumnya nilai kapasitor kertas
berkisar diantara 300pf sampai 4µF. Kapasitor Kertas tidak memiliki polaritas
arah atau dapat dipasang bolak balik dalam Rangkaian Elektronika.
d.
Kapasitor Mika (Mica Capacitor)
Kapasitor Mika adalah kapasitor yang bahan
Isolatornya terbuat dari bahan Mika. Nilai Kapasitor Mika pada umumnya berkisar
antara 50pF sampai 0.02µF. Kapasitor Mika juga dapat dipasang bolak balik
karena tidak memiliki polaritas arah.
e.
Kapasitor Elektrolit (Electrolyte Capacitor)
Kapasitor Elektrolit adalah kapasitor yang
bahan Isolatornya terbuat dari Elektrolit (Electrolyte) dan berbentuk Tabung /
Silinder. Kapasitor Elektrolit atau disingkat dengan ELCO ini sering dipakai
pada Rangkaian Elektronika yang memerlukan Kapasintasi (Capacitance) yang
tinggi. Kapasitor Elektrolit yang memiliki Polaritas arah Positif (-) dan
Negatif (-) ini menggunakan bahan Aluminium sebagai pembungkus dan sekaligus
sebagai terminal Negatif-nya. Pada umumnya nilai Kapasitor Elektrolit berkisar
dari 0.47µF hingga ribuan microfarad (µF). Biasanya di badan Kapasitor
Elektrolit (ELCO) akan tertera Nilai Kapasitansi, Tegangan (Voltage), dan
Terminal Negatif-nya. Hal yang perlu diperhatikan, Kapasitor Elektrolit dapat
meledak jika polaritas (arah) pemasangannya terbalik dan melampui batas
kamampuan tegangannya.
f.
Kapasitor Tantalum
Kapasitor Tantalum juga memiliki Polaritas
arah Positif (+) dan Negatif (-) seperti halnya Kapasitor Elektrolit dan bahan
Isolatornya juga berasal dari Elektrolit. Disebut dengan Kapasitor Tantalum
karena Kapasitor jenis ini memakai bahan Logam Tantalum sebagai Terminal
Anodanya (+). Kapasitor Tantalum dapat beroperasi pada suhu yang lebih tinggi
dibanding dengan tipe Kapasitor Elektrolit lainnya dan juga memiliki kapasintansi
yang besar tetapi dapat dikemas dalam ukuran yang lebih kecil dan mungil. Oleh
karena itu, Kapasitor Tantalum merupakan jenis Kapasitor yang berharga mahal.
Pada umumnya dipakai pada peralatan Elektronika yang berukuran kecil seperti di
Handphone dan Laptop.
2. Kapasitor Variabel (Variabel Capacitor)
Kapasitor Variabel adalah Kapasitor yang nilai Kapasitansinya dapat diatur atau berubah-ubah. Secara fisik, Kapasitor Variabel ini terdiri dari 2 jenis yaitu :
a.
VARCO (Variable Condensator)
VARCO (Variable Condensator) yang terbuat
dari Logam dengan ukuran yang lebih besar dan pada umumnya digunakan untuk
memilih Gelombang Frekuensi pada Rangkaian Radio (digabungkan dengan Spul
Antena dan Spul Osilator). Nilai Kapasitansi VARCO berkisar antara 100pF sampai
500pF
b.
Trimmer
Trimmer adalah jenis Kapasitor Variabel
yang memiliki bentuk lebih kecil sehingga memerlukan alat seperti Obeng untuk
dapat memutar Poros pengaturnya. Trimmer terdiri dari 2 pelat logam yang
dipisahkan oleh selembar Mika dan juga terdapat sebuah Screw yang mengatur
jarak kedua pelat logam tersebut sehingga nilai kapasitansinya menjadi berubah.
Trimmer dalam Rangkaian Elektronika berfungsi untuk menepatkan pemilihan
gelombang Frekuensi (Fine Tune). Nilai Kapasitansi Trimmer hanya maksimal
sampai 100pF.
Fungsi Kapasitor dalam Rangkaian
Elektronika
Pada Peralatan Elektronika, Kapasitor
merupakan salah satu jenis Komponen Elektronika yang paling sering digunakan.
Hal ini dikarenakan Kapasitor memiliki banyak fungsi sehingga hampir setiap
Rangkaian Elektronika memerlukannya.
Dibawah ini adalah beberapa fungsi daripada
Kapasitor dalam Rangkaian Elektronika :
a)
Sebagai Penyimpan arus atau tegangan listrik
b)
Sebagai Konduktor yang dapat melewatkan arus AC (Alternating Current)
c)
Sebagai Isolator yang menghambat arus DC (Direct Current)
d)
Sebagai Filter dalam Rangkaian Power Supply (Catu Daya)
e)
Sebagai Kopling
f)
Sebagai Pembangkit Frekuensi dalam Rangkaian Osilator
g)
Sebagai Penggeser Fasa
h)
Sebagai Pemilih Gelombang Frekuensi (Kapasitor Variabel yang digabungkan
dengan Spul Antena dan Osilator)
C.
CARA MEMBACA DAN MENGHITUNG NILAI KAPASITOR BERDASARKAN KODE ANGKA
Cara Membaca dan Menghitung Nilai Kapasitor
berdasarkan Kode Angka – Kapasitor atau disebut juga dengan Kondensator adalah
merupakan salah satu Komponen Elektronika Pasif yang paling banyak digunakan
dalam rangkaian peralatan elektronika. Fungsi Kapasitor yang dapat menyimpan
muatan listrik dalam waktu sementara membuatnya menjadi Komponen Elektronika
yang penting. Artikel sebelumnya telah membahas tentang Jenis-jenis Kapasitor
beserta Fungsi dan Simbolnya, maka untuk kesempatan ini akan membahas tentang
Cara Membaca dan Menghitung Nilai Kapasitor berdasarkan Kode Angka dan
Huruf-nya.
Satuan Kapasitansi Kapasitor adalah Farad,
tetapi Farad merupakan satuan yang besar untuk sebuah Kapasitor yang umum
dipakai oleh Peralatan Elektronik. Oleh Karena itu, Satuan-satuan yang merupakan
turunan dari Farad menjadi pilihan utama produsen dalam memproduksi sebuah
Kapasitor agar dapat digunakan oleh peralatan Elektronika. Satuan-satuan
tersebut diantaranya adalah : Micro Farad (µF), Nano Farad (nF) dan Piko Farad
(pF ).
Berikut ini adalah ukuran turunan Farad
yang umum digunakan dalam menentukan Nilai Kapasitansi sebuah Kapasitor :
1 Farad = 1.000.000µF (mikro Farad)
1µF = 1.000nF (nano Farad)
1µF = 1.000.000pF (piko Farad)
1nF = 1.000pF (piko Farad)
1.
Cara Membaca Nilai Kapasitor Elektrolit (ELCO)
Untuk Kapasitor Elektrolit atau ELCO, nilai
Kapasitansinya telah tertera di label badannya dengan jelas. Jadi sangat mudah
untuk menentukan nilainya. Contoh 100µF 16V, 470µF 10V, 1000µF 6.3V ataupun
3300µF 16V. Untuk lebih Jelas silakan lihat gambar dibawah ini :
Nilai Kapasitor pada gambar diatas adalah
3300µF (baca : 3300 Micro Farad)
Hal yang perlu diingat adalah Kapasitor Elektrolit (ELCO) merupakan jenis Kapasitor yang memiliki Polaritas (+) dan (-) sehingga perlu hati-hati dalam pemasangannya. Seperti Gambar diatas, di badan Kapasitor juga terdapat tanda yang menunjukkan Polaritas arah Negatif (-) dari sebuah Kapasitor Elektrolit. Disamping itu, daya tahan Panas Kapasitor juga tertulis dengan jelas di label badannya. Contohnya 85°C dan 105°C.
2.
Cara Membaca Nilai Kapasitor Keramik, Kapasitor Kertas dan Kapasitor
non-Polaritas lainnya
Untuk Kapasitor Keramik, Kapasitor Kertas,
Kapasitor Mika, Kapasitor Polyester atau Kapasitor Non-Polaritas lainnya, pada
umumnya dituliskan Kode Nilai dibadannya. Seperti 104J, 202M, 473K dan lain
sebagainya. Maka kita perlu menghitungnya ke dalam nilai Kapasitansi Kapasitor
yang sebenarnya.
Cara Membaca dan Menghitung Nilai Kapasitor berdasarkan Kode Angka Kapasitor
Contoh untuk membaca Nilai Kode untuk
Kapasitor Keramik diatas dengan Tulisan Kode 473Z. Cara menghitung Nilai
Kapasitor berdasarkan kode tersebut adalah sebagai berikut :
Kode : 473Z
Nilai Kapasitor = 47 x 103
Nilai Kapasitor = 47 x 1000
Nilai Kapasitor = 47.000pF atau 47nF atau
0,047µF
Huruf dibelakang angka menandakan Toleransi
dari Nilai Kapasitor tersebut, Berikut adalah daftar Nilai Toleransinya :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G= 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%
473Z = 47,000pF +80% dan -20% atau berkisar
antara 37.600 pF ~ 84.600 pF.
Jika di badan badan Kapasitor hanya
bertuliskan 2 angka, Contohnya 47J maka perhitungannya adalah sebagai berikut :
Kode : 47J
Nilai Kapasitor = 47 x 100
Nilai Kapasitor = 47 x 1
Nilai Kapasitor = 47pF
Jadi Nilai Kapasitor yang berkode 47J
adalah 47 pF ±5% yaitu berkisar antara 44,65pF ~ 49,35pF
Jika di badan Kapasitor tertera 222K maka
nilai Kapasitor tersebut adalah :
Kode : 222K
Nilai Kapasitor = 22 x 102
Nilai Kapasitor = 22 x 100
Nilai Kapasitor = 2200pF
Toleransinya adalah 5% :
Nilai Kapasitor =2200 – 5%
= 1980pF
Nilai Kapasitor = 2200 + 5% = 2310pF
Jadi Nilai Kapasitor dengan Kode 222K
adalah berkisar antara 1.980 pF ~ 2.310 pF.
D.
RANGKAIAN SERI DAN PARALEL KAPASITOR SERTA CARA MENGHITUNG NILAINYA
Rangkaian Seri dan Paralel Kapasitor serta
Cara Menghitung Nilainya – Kapasitor (Kondensator) adalah Komponen Elektronika
yang berfungsi untuk menyimpan Muatan Listrik dalam waktu yang relatif dengan
satuannya adalah Farad. Variasi Nilai Farad yang sangat besar mulai dari
beberapa piko Farad (pF) sampai dengan
ribuan Micro Farad (μF) sehingga produsen komponen Kapasitor tidak mungkin
dapat menyediakan semua variasi nilai Kapasitor yang diinginkan oleh perancang
Rangkaian Elektronika.
Pada kondisi tertentu, Engineer Produksi ataupun penghobi Elektronika mungkin juga akan mengalami permasalahan tidak menemukan Nilai Kapasitor yang dikehendakinya di Pasaran. Oleh karena itu, diperlukan Rangkaian Seri ataupun Rangkaian Paralel Kapasitor untuk mendapatkan nilai Kapasitansi Kapasitor yang paling cocok untuk Rangkaian Elektronikanya. Yang dimaksud dengan Kapasitansi dalam Elektronika adalah ukuran kemampuan suatu komponen atau dalam hal ini adalah Kapasitor dalam menyimpan muatan listrik.
Berikut ini adalah nilai Kapasitansi Standar untuk Kapasitor Tetap yang umum dan dapat ditemukan di Pasaran :
Menurut Tabel diatas, hanya sekitar 133
nilai Standar Kapasitor Tetap yang umum dan dapat ditemukan di Pasaran. Jadi
bagaimana kalau nilai kapasitansi yang paling cocok untuk rangkaian Elektronika
kita tidak ditemukan di Pasaran atau bukan nilai Standar Kapasitor Tetap?
Jawabannya adalah dengan menggunakan Rangkaian Seri ataupun Rangkaian Paralel
Kapasitor.
1.
Rangkaian Paralel Kapasitor (Kondensator)
Rangkaian Paralel Kapasitor adalah
Rangkaian yang terdiri dari 2 buah atau lebih Kapasitor yang disusun secara
berderet atau berbentuk Paralel. Dengan menggunakan Rangkaian Paralel Kapasitor
ini, kita dapat menemukan nilai Kapasitansi pengganti yang diinginkan.
Rumus dari Rangkaian Paralel Kapasitor
(Kondensator) adalah :
Ctotal = C1 + C2 + C3 + C4 + …. + Cn
Dimana :
Ctotal = Total Nilai Kapasitansi Kapasitor
C1
= Kapasitor ke-1
C2
= Kapasitor ke-2
C3
= Kapasitor ke-3
C4
= Kapasitor ke-4
Cn
= Kapasitor ke-n
Berikut ini adalah gambar bentuk Rangkaian
Paralel
Rangkaian Paralel Kapasitor
Contoh Kasus untuk menghitung Rangkaian
Paralel Kapasitor
Seorang
Perancang Rangkaian Elektronika ingin merancang sebuah Peralatan
Elektronika, salah satu nilai Kapasitansi yang diperlukannya adalah 2500pF,
tetapi nilai tersebut tidak dapat ditemukannya di Pasaran Komponen Elektronika.
Oleh karena itu, Perancang Elektronika tersebut menggunakan Rangkaian Paralel
untuk mendapatkan nilai kapasitansi yang diinginkannya.
Penyelesaian :
Beberapa kombinasi yang dapat
dipergunakannya antara lain :
1 buah Kapasitor dengan nilai 1000pF
1 buah Kapasitor dengan nilai 1500pF
Ctotal = C1 + C2
Ctotal = 1000pF + 1500pF
Ctotal = 2500pF
Atau
1 buah Kapasitor dengan nilai 1000pF
2 buah Kapasitor dengan nilai 750pF
Ctotal = C1 + C2 + C3
Ctotal = 1000pF + 750pF + 750pF
Ctotal = 2500pF
2.
Rangkaian Seri Kapasitor (Kondensator)
Rangkaian Seri Kapasitor adalah Rangkaian
yang terdiri dari 2 buah dan lebih Kapasitor yang disusun sejajar atau
berbentuk Seri. Seperti halnya dengan Rangkaian Paralel, Rangkaian Seri
Kapasitor ini juga dapat digunakan untuk mendapat nilai Kapasitansi Kapasitor
pengganti yang diinginkan. Hanya saja, perhitungan Rangkaian Seri untuk
Kapasitor ini lebih rumit dan sulit dibandingkan dengan Rangkaian Paralel
Kapasitor.
Rumus dari Rangkaian Paralel Kapasitor
(Kondensator) adalah :
1/Ctotal = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + 1/C4 + …. +
1/Cn
Dimana :
Ctotal = Total Nilai Kapasitansi Kapasitor
C1
= Kapasitor ke-1
C2
= Kapasitor ke-2
C3
= Kapasitor ke-3
C4
= Kapasitor ke-4
Cn
= Kapasitor ke-n
Berikut ini adalah gambar bentuk Rangkaian Seri Kapasitor
Contoh Kasus untuk menghitung Rangkaian
Seri Kapasitor
Seorang Engineer ingin membuat Jig Tester
dengan salah satu nilai Kapasitansi Kapasitor yang paling cocok untuk
rangkaiannya adalah 500pF, tetapi nilai 500pF tidak terdapat di Pasaran. Maka
Engineer tersebut menggunakan 2 buah Kapasitor yang bernilai 1000pF yang
kemudian dirangkainya menjadi sebuah Rangkaian Seri Kapasitor untuk mendapatkan
nilai yang diinginkannya.
Penyelesaian :
2 buah Kapasitor dengan nilai 1000pF
1/Ctotal = 1/C1 + 1/C2
1/Ctotal = 1/1000 + 1/1000
1/Ctotal = 2/1000
2 x Ctotal = 1 x 1000
Ctotal = 1000/2
Ctotal = 500pF
Sumber :
http://teknisicuaca.blogspot.com/2018/09/makalah-kapasitor.html
https://teknikelektronika.com/rangkaian-seri-dan-paralel-kapasitor-serta-cara-menghitung-nilainya/
