Kapasitas Kapasitor
Kapasitor atau kondensator adalah alat (komponen) yang dibuat sedemikian
rupa sehingga mampu menyimpan muatan listrik yang besar untuk sementara
waktu. Sebuah kapasitor terdiri atas keping-keping logam yang disekat
satu sama lain dengan isolator. Isolator penyekat disebut zat
dielektrik. Simbol yang digunakan untuk menampilkan sebuah kapasitor
dalam suatu rangkaian listrik adalah
Ada dua cara pemasangan kapasitor, yaitu tanpa memerhatikan
kutub-kutubnya (untuk kapasitor nonpolar) dan dengan memperhatikan
kutub-kutubnya (untuk kapasitor polar). Beberapa kegunaan kapasitor,
antara lain sebagai berikut:
a. menyimpan muatan listrik,
b. memilih gelombang radio (tuning),
c. sebagai perata arus pada rectifier,
d. sebagai komponen rangkaian starter kendaraan bermotor,
e. memadamkan bunga api pada sistem pengapian mobil,
f. sebagai filter dalam catu daya (power supply).
Berikut ini gambar macam-macam kapasitor
B Kapasitor Botol Leyden
C Kapasitor Film Logam
D Kapasitor Keramik
E Kapasitor Variabel
1 Kapasitas kapasitor
Kapasitas kapasitor menyatakan kemampuan kapasitor dalam menyimpan
muatan listrik. Kapasitas atau kapasitansi lambang C ) didefinisikan
sebagai perbandingan antara muatan listrik (q) yang tersimpan dalam
kapasitor dan beda potensial (V ) antara kedua keping. Secara matematis
kapasitas kapasitor dapat dituliskan sebagai berikut:
dengan C : kapasitansi (farad )
q : muatan listrik ( C )
V : Potensial Listrik
2. Kapasitor keping sejajar
Dua lempeng disejajarkan dan diberi jarak akan memiliki kapatisas untuk
menyimpan muatan listrik. Muatan yang tersimpan tergantung dari jarak
antar lempeng, luas lempeng, dan permabilitas ruangan. jadi persamaannya
dapat ditulis :
Apabila di antara keping sejajar diberi zat dielektrik, permitivitas ruang hampa atau udara ( ε0 ) diganti dengan permitivitas zat dielektrik. Dengan ε=kε0.... sehingga persamaan menjadi :
Keterangan C : kapasitansi ( farad )
k : Konstanta dielektrik
ε0 : Konstanta permivitas ( 8,85 x 10-12 C/Nm2 )
d : jarak antar lempengan
3 . kapasitas kapasitor pada Bola konduktor
Pada bola konduktor akan timbul potensial apabila diberi muatan.
Berarti, bola konduktor juga mempunyai kapasitas. dari kapasitas :
dengan V=
. Dengan mensubtitusikan V ke dalam C maka persamaannya akan menjadi :
atau
C=4πε0r
Rangkaian Kapasitor dan Energi pada kapasitor
Rangakian Kapasitor dibagi menjadi dua yaitu rangakain seri dan
rangkaian paralel. Cara penghitungannya hampir sama dengan rangakian
seri dan paralel pada resistor. Berikut ini persamaan dari rangkaian
kapasitor.
1. Rangkaian Seri
Rangkaian seri pada kapasitor merupakan rangkaian yang disusun dengan satu garis rangkaian arus listrik. seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut ini :
1. Rangkaian Seri
Rangkaian seri pada kapasitor merupakan rangkaian yang disusun dengan satu garis rangkaian arus listrik. seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut ini :
Persamaan untuk rangkaian seri yaitu :
2. Rangakian Parale
Rangakaian paralel merupakan rangkaian yang disusun secara sejajar dan
memiliki percabangan pada ujungnya. Seperti pada gambar berikut ini :
Persamaan penyelesaian pada rangkaian paralel adalah :
Energi Kapsitor
Muatan listrik menimbulkan potensial listrik dan untuk memindahkannya
diperlukan usaha. Untuk memberi muatan pada suatu kapasitor diperlukan
usaha listrik, dan usaha listrik ini disimpan di dalam kapasitor sebagai
energi. Pemberian muatan dimulai dari nol sampai dengan q coulomb.
Persamaan Energi pada kapasitor dapat ditulis :
jika yang diketahui menggunakan muatan listrik maka persamaan menjadi :
keterangan : W = eneergi kapasitor
Q : Muatan Listrik ( C )
V : Potensial listrik