Kapasitor adalah sebuah komponen elektronika yang bisa menyimpan muatan listrik dalam waktu tertentu. Kapasitor juga sering disebut dengan kondensator. Kapasitor merupakan komponen pasif, yaitu komponen yang memerlukan tegangan bias untuk bisa bekerja. Kapasitor sangat banyak dipakai pada rangkaian elektronika terutama pada rangkaian Power Supply.
Konstruksi sebuah kapasitor terbentuk dari dua buah plat konduktor yang dipisahkan oleh bahan dielektrikum atau insulator. Penggunaan bahan dielektrikum pada kapasitor inilah yang menunjukkan jenis kapasitor. Seperti misalnya kapasitor keramik menggunakan dielektrikum dari bahan keramik dan kapasitor elektrolit (elco) menggunakan cairan elektrolit sebagai bahan dielektrikum.
Penggunaan berbagai jenis kapasitor tersebut juga berbeda tergantung dari aplikasi dan karakteristik rangkaian. Misalnya saat membuat pemancar FM kita biasanya memerlukan kapasitor dengan jenis keramik, lalu saat membuat power supply kita membutuhkan sebuah kapasitor elektrolit dengan polaritas, begitu juga dengan aplikasi yang lainnya.
Daftar isi Artikel:
- Pengertian Kapasitor
- Simbol Kapasitor
- Bentuk Fisik Kapasitor
- Nilai Kapasitor
- Fungsi Kapasitor
- Jenis jenis Kapasitor
- Jenis jenis Kapasitor Tetap
- Jenis jenis Kapasitor Variabel
- Polaritas Kapasitor
- Varactor
Pengertian Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang bisa menyimpan muatan listrik dalam waktu tertentu dengan satuan kapasitasnya adalah Farad . Kapasitor sering disebut juga dengan kondensator. Saat ini kapasitor banyak dipakai pada peralatan elektronika khususnya pada Rangkaian Power Supply. Kulkas dan Mesin Cuci juga menggunakan kapasitor untuk menggerakkan motor.
Satuan Kapasitor dinyatakan dalam Farad, mengambil dari nama penemunya yaitu Michael Faraday (1791 ~ 1867). Pada praktenya, nilai 1 Farad adalah satuan nilai yang sangat besar. Nilai-nilai kapasitor yang umum dipakai dipasaran berada pada kisaran pikoFarad, nanoFarad dan microFarad.
Simbol Kapasitor
Kapasitor digambarkan dengan simbol dua garis yang ditata sejajar yang dipisahkan oleh ruang kosong. Dua garis sejajar merupakan perwujudan dari dua buah plat konduktor sedangkan ruang kosong menyimbolkan dielektrikum. Untuk kapasitor elektrolit terdapat tambahan tanda positif atau negatif yang ditandai dengan garis lengkung atau ketebalan garis.
Berikut ini contoh simbol kapasitor yang lazim dipakai pada rangkaian elektronika:
Bentuk Fisik Kapasitor
Ada berbagai macam bentuk kapasitor yang sering kita jumpai pada rangkaian elektronika. Diantara bermacam-macam bentuk tersebut ada beberapa bentuk yang menjadi ciri khas kapasitor. Seperti misalnya kapasitor keramik memiliki bentuk bulat pipih seperti cakram dengan warna cokelat atau hijau.
Kemudian kapasitor polyester atau milar memiliki bentuk kotak pipih dengan warna hijau atau merah. Untuk kapasitor elco memiliki bentuk yang khas yaitu bulat seperti tabung dengan tanda strip berwarna putih urut pada salah satu kaki untuk menandai kaki negatif.
Nilai Kapasitor
Nilai kapasitor dinyatakan dengan satuan Farad dan ditulis dengan tanda huruf F. Kata Farad diambil dari nama Michael Faraday yang berhasil merumuskan besarnya nilai kapasitansi sebesar 1 Farad jika kapasitor tersebut dapat menyimpan muatan listrik sebesar 1 Coloumbs pada tegangan 1 Volt.
Pernyataan diatas dapat dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut:
Dimana :
- Q adalah muatan listrik
- C adalah kapasitansi
- V adalah tegangan listrik
Pada kenyataannya dalam praktek sehari-hari sangat jarang ditemui kapasitor dengan nilai sampai 1 Farad. Nilai-nilai kapasitor yang sering ditemui adalah pada kisaran pikoFarad(pF), nanoFarad(nF) dan mikroFarad(µF). Notasi piko berarti 10-12, nano berarti 10-9 , dan mikro berarti 10-6.
Fungsi kapasitor
Kapasitor memiliki fungsi yang banyak dan cukup utama pada rangkaian elektronika. Misalnya saat membuat rangkaian power supply kita membutuhkan kapasitor untuk menyaring tegangan DC agar lebih halus dan rata.
Beberapa aplikasi seperti pemancar radio memerlukan komponen kapasitor untuk membentuk rangkaian tangki resonansi pada rangkaian osilator.
Berikut ini fungsi kapasitor pada rangkaian elektronika diantaranya :
- Penyimpan muatan listrik.
- Filter untuk menghilangkan riple pada Power Supply.
- Penghubung yang melewatkan sinyal AC.
- Isolator yang menghambat arus DC.
- Sebagai rangkaian tangki resonansi pada osilator.
- Kopling antar penguat transistor.
- Peredam loncatan bunga api rangkain saklar.
- Pemilih gelombang frekuensi pada Tuner.
- Penggeser Fasa
Jenis Jenis Kapasitor
Jenis jenis Kapasitor dapat dibagi berdasarkan bahan isolator dan nilainya. Ada jenis kapasitor tetap dan kapasitor variabel. Setiap jenis kapasitor tersebut memiliki bahan isolator yang berbeda dengan jangkauan nilai yang berbeda pula.
Macam-macam kapasitor tersebut juga memiliki ciri fisik dan karakteristik yang berbeda. Kapasitor tetap memiliki nilai kapasitas tetap dan kapasitor variabel mamiliki nilai kapasitas yang bisa dirubah sesuai dengan keinginan kita dengan cara
Berikut ini adalah Jenis-jenis Kapasitor yang nilainya Tetap :
- Kapasitor Keramik (Ceramic Capasitor)
- Kapasitor Polyester (Polyester Capacitor)
- Kapasitor Kertas (Paper Capacitor)
- Kapasitor Mika (Mica Capacitor)
- Kapasitor Elektrolit (Electrolyte Capacitor)
- Kapasitor Tantalum
Dan berikut ini adalah Jenis-jenis Kapasitor yang nilainya Variabel :
- VARCO (Variable Condensator)
- Trimmer.
Jenis jenis Kapasitor Tetap
Kapasitor Tetap adalah kapasitor yang memiliki nilai kapasitas tetap yang ditentukan dari pabrik. Ada macam-macam kapasitor tetap diantaranya Kapasitor Keramik, Kapasitor Polyester, Kapasitor Kertas, Kapasitor Mika, Elco dan Tantalum.
Kapasitor ini dibagi menurut bahan isolator yang memisahkan dua plat kapasitor yang disebut dielektrikum. Bahan dielektrikum yang dipakai pada kapasitor tetap adalah sesuai dengan namanya yaitu keramik, polyester, kertas, mika, metal film dan elektrolit.
Berikut ini contoh beberapa jenis kapasitor tetap berdasarkan dielektrikumnya yang umum dipakai dalam praktek sehari-hari. Kapasitor ini memiliki suatu nilai tetap dengan besaran toleransi tertentu. Nilai kapasitor tetap tidak akan berubah selama pemakaian kecuali terjadi kerusakan.
1. Kapasitor Keramik (Ceramic Capacitor)
Kapasitor Keramik adalah kapasitor dengan bahan dielektrikum keramik. Kapasitor jenis ini banyak digunakan pada aplikasi frekuensi tinggi seperti pada pemancar dan penerima radio.
Kapasitor keramik yang ada dipasaran biasanya memiliki kisaran nilai antara 1pikoFarad (1pF) sampai 100nanoFarad(100nF).Bentuk kapasitor keramik yang umum adalah bulat pipih seperti cakram dengan warna didominasi oleh warna coklat atau hijau.
2. Kapasitor Polyester (Polyester Capacitor)
Kapasitor Polyester adalah kapasitor dengan bahan dielektrikum polyester. Kapasitor polyester banyak dipakai pada rangkaian audio. Kapasitor Polyester memiliki bentuk segi empat pipih seperti permen.
Warna kapasitor polyester yang umum dijumpai adalah hijau, merah dan putih. Kapasitor polyester yang ada dipasaran pada umumnya memiliki nilai antara 1nanoFarad (nF) sampai 1mikroFarad (µF).
3. Kapasitor Kertas (Paper Capacitor)
Kapasitor Kertas adalah kapasitor yang bahan dielektrikumnya terbuat dari kertas. Kapasitor jenis ini umumnya memiliki nilai berkisar diantara 300pf sampai 4µF. Kapasitor Kertas termasuk jenis non-polar dan boleh dipasang bolak balik dalam rangkaian elektronika.
Seperti Kapasitor Polyester, kapasitor kertas juga banyak digunakan pada rangkaian audio.
4. Kapasitor Mika (Mica Capacitor)
Kapasitor Mika adalah kapasitor yang bahan dielektrikumnya terbuat dari mika. Kapasitor jenis ini umumnya memiliki nilai berkisar diantara 50pF sampai 0.02µF. Kapasitor Mika boleh dipasang secara bolak balik karena tidak memiliki polaritas tertentu.
5. Kapasitor Elektrolit (Elco)
Kapasitor Elektrolit adalah kapasitor dengan bahan dielektrikum cairan elektrolit. Dalam praktek sehari-hari, kapasitor elektrolit sering disebut dengan Elco. Kapasitor elektrolit memiliki nilai antara 0.1 mikroFarad (µF) sampai 1 Farad.
Bentuk kapasitor elektronika yang umum dijumpai dalam praktek sehari-hari adalah berbentuk bulat panjang seperti tabung dengan pemasangan kaki ada yang dua kaki ditaruh pada satu sisi dan ada yang dibagi masing-masing kaki ditaruh pada kedua sisi.
Kapasitor jenis ini banyak dipakai pada rangkaian power supply khususnya kapasitor elektrolit dengan polaritas yaitu digunakan sebagai filter tegangan DC hasil penyearahan dari tegangan AC. Kapasitor elektrolit juga banyak dijumpai pada rangkaian audio, yaitu berfungsi sebagai penghubung atau kopling antar penguat transistor atau op-amp.
6. Kapasitor Tantalum
Kapasitor Tantalum adalah kapasitor yang juga memiliki polaritas seperti elco. Bahan dielektrikum kapasitor ini juga berupa bahan elektrolit. Nama Tantalum diambil dari nama logam tantalum yang dipasang pada terminal positifnya.
Kelebihan dari kapasitor tantalum adalah dia bisa beroperasi pada suhu tinggi yang kapasitor elektrolit tidak mampu. Rata-rata kapasitor elektrolit (elco) hanya mampu sampai suhu 85°C saja. Kapasitor ini juga memiliki bentuk fisik yang relatif lebih kecil sehingga cocok untuk digunakan pada perangkat ukuran kecil.
Kapasitor Tantalum lazim dipakai pada perangkat handphone dan laptop yang memiliki rangkaian berukuran kecil. Kekurangan dari kapasitor Tantalum terletak dari harganya yang relatif lebih mahal dibanding dengan kapasitor elektrolit (elco).
Jenis jenis Kapasitor Variabel
Kapasitor Variabel dalah kapasitor dengan nilai yang dapat diatur/diubah. Biasanya nilai kapasitor diubah dengan mengatur besarnya dielektrikum atau mengatur besarnya luas penampang dari plat konduktor. Ada dua jenis kapasitor variabel yaitu VARCO (Variabel Capacitor) dan Trimmer Capacitor.
Contoh penggunaan kapasitor variabel yang umum kita jumpai adalah pada pemacar dan penerima radio. Disini kapasitor variabel digunakan untuk mengatur frekuensi resonansi dari penguat RF dan menentukan frekuensi outut rangkaian osilator.
1. VARCO (Variable Condensator)
VARCO adalah kapasitor variabel yang bisa dirubah dengan memutar tuas secara langsung tanpa harus menggunakan obeng. VARCO adalah singkatan dari Variable Condensator. VARCO ada yang terbuat dari plastik dan ada yang terbuat dari Logam dengan ukuran yang lebih besar.
Penggunaan VARCO pada umumnya untuk memilih Gelombang Frekuensi pada Rangkaian Radio. VARCO sering dikombinasikan pada rangkaian penala bersama dengan lilitan Antena dan lilitan Osilator. Nilai Kapasitansi VARCO memiliki nilai kapasitansi yang relatif kecil yaitu berkisar antara 100pF sampai 500pF.
Variabel Capacitor atau biasa disingkat dengan Varco adalah kapasitor variabel yang nilainya diubah dengan cara memutar as mengunakan tangan. Sedangkan
2. Trimmer Kondensator
Trimmer kondensator adalah kapasitor variabel yang nilainya diubah dengan cara memutar as-nya menggunakan obeng trim. Trimmer 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.
Trimmer banyak dipakai pada rangkaian penala dan osilator gelombang radio. Penggunaan trimmer dimaksudkan untuk memperoleh nilai kapasitor yang bisa diatur untuk meng-kompensasi variasi nilai sebuah lilitan yang dipasangkan terhadapnya.
Jenis Jenis Polaritas Kapasitor
Polaritas adalah definisi arah/kutub pada sebuah titik. Maksud dari polaritas pada kapasitor adalah penentuan titik positif dan negatif pada penggunaan.
Dengan ditentukan atau tidak ditentukan polaritasnya akan dipakai sebagai acuan saat perancangan dan pemasangan kapasitor pada rangkaian. Ada tiga macam kapasitor yang dibedakan berdasarkan polaritasnya, yaitu kapasitor polar, non-polar dan bipolar.
Kapasitor Non-Polar
Kapasitor Non-Polar adalah kapasitor yang tidak mempunyai polaritas. Dalam rangkaian, pamasangan kapasitor jenis ini boleh terbalik. Contoh kapasitor non-polar adalah kapasitor keramik dan polyester.
Kapasitor non-polar terjadi karena bahan-bahan yang digunakan memang tidak memiliki polaritas ion positif maupun negatif sehingga tidak memunculkan polaritas tertentu.
Kapasitor Polar
Kapasitor Polar adalah kapasitor yang memiliki polaritas. Berbeda dengan kapasitor non-polar, kapasitor jenis ini tidak boleh pemasangannya dalam rangkaian.Contoh kapasitor polar adalah kapasitor elektrolit dan tantalum.
Kapasitor ini memiliki polaritas karena bahan dielektrikumnya memang memiliki polaritas, sehingga dalam penggunaannya juga harus diperhatikan dengan benar polaritasnya.
Kapasitor Bipolar
Sekilas kapasitor bipolar memang mirip dengan non-polar, mengapa? karena kapasitor bipolar boleh dipasang secara terbalik seperti kapasitor non-polar. Lalu mengapa disebut kapasitor bipolar? jawabannya karena kapasitor ini memang memiliki dua polaritas, dan ini terkait dengan bahan dielektrikum yang digunakan, yaitu elektrolit.
Seperti diketahui bahwa kapasitor keramik dan polyester termasuk jenis non-polar dan memiliki keterbatasan nilai maksimal.
Lalu bagaimana jika kita membutuhkan kapasitor tanpa polaritas dengan nilai yang lebih tinggi, tentu kita harus menggunakan kapasitor elektrolit. Permasalahannya adalah kapasitor elektrolit memiliki polaritas, lalu bagaimana solusinya?
Teknik yang digunakan untuk membuat kapasitor tanpa polaritas dari bahan dielektrikum elektrolit inilah yang melahirkan kapasitor bipolar. Berbeda dengan kapasitor non-polar yang bahan dielektrikumnya memang tidak memiliki polaritas, kapasitor bipolar memiliki dua polaritas karena dibuat dari bahan dielektrikum elektrolit.
Jenis Kapasitor Varactor
Komponen ini sebenarnya merupakan jenis komponen dioda. Karena memiliki nilai kapasitansi maka varactor saya masukkan kedalam jenis kapasitor yang nilainya dirubah melalui perubahan tegangan yang diberikan kepadanya.
Varactor mempunyai kapasitansi tertentu yang berubah seiring dengan tegangan bias yang diberikan kepadanya. Dengan kelebihan ini maka varactor bisa diaplikasi pada sistem penala digital seperti yang diterapkan pada sistem komunikasi modern. Silahkan baca lebih lanjut tentang Dioda Varactor disini.
Itulah jenis jenis kapasitor yag sering kita jumpai dalam praktek elektronika sehari-hari. Untuk membedakan masing-masing kapasitor ini bisa dilihat dari bentuk fisiknya maupun dari tanda-tanda yang melekat pada body kapasitor.
