KAPASITOR

6.      Kapasitor

a.       Kapasitas Kapasitor

Kapasitor atau yang disebut juga kondensator adalah komponen yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik. Banyak sekali macam dari kapasitor ini yaitu kapasitor elektrolit, mika, kertas, dan keramik. Namun, pada bagian ini hanya akan mempelajari kapasitor keping sejajar. Kapasitor keping sejajar tersusun atas dua keping berbeda muatan yang dletakan berdekatan tetapi tidak bersentuhan.

Kapasitor mempunyai kemampuan untuk menyimpan energi. Kemapuan ini disebut dengan kapasitas kapasitor. Menurut Suharyanto (96) menyebutkan bahwa besarnya kapasitas kapasitor adalah “perbandingan antara banyaknya muatan listrik yang tersimpan dalam kapasitor dengan beda potensial yang timbul pada ujung-ujung kapasitor.” Pernyataan di atas dapat ditulis dengan persamaan:

Pada kapasitor keping sejajar yang mempunyai luas penampang besarnya kapasitas kapasitor dapat dituliskan dengan persamaan:

Jika di antara keping sejajar disisipkan suatu bahan isolator (bahan dielektrik), besarnya kapasitas kapasitor dapat dirumuskan sebagai berikut:

Dimana  adalahadalah permitivitas relative bahan yang disisipkan pada kapasitor keping sejajar.

b.      Energi dalam Kapasitor

Kapasitor banyak tedapat pada alat-alat elektronik seperti radio dan tv. Apabila kapasitor dihubungkan dengan sumber tegangan maka kapasitor akan menyimpan energi listrik. Besarnya energi listrik yang tersimpan dalam kapasitor menurut Suharyanto (99) adalah sama dengan usaha yang dilakukan untuk memindahkan muatan listrik dari sumber tegangan ke dalam kapasitor.

Persamaan energi yang tersimpan dalam kapasitor adalah:

c.       Susunan Kapasitor

Seperti resistor, kapasitor juga dapat disusun secara seri, parallel, dan campuran. Di bawah in akan dipelajari tentang rangkaian kapasitor.

1)      Susunan Seri

Kapasitor dapat disusun secara seri yaitu dengan cara menghubungkan kaki-kaki kapasitor (elektroda). Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan pada rangkaian seri ini:

a)      Muatan pada setiap kapasitor adalah sama dengan muatan pengganti dalam rangkaian seri.

b)      Beda potensial pada tiap kapasitor adalah sama dengan beda potensial pengganti rangkaian seri.

2)      Susunan Paralel

Susunan parallel diperoleh dengan cara menggabungkan kutub-kutub kapasitor menjadi satu. Ada beberapa hal yang perlu diperhatkan untuk mengetahui nilai kapasitor pengganti rangkaian parallel, yaitu:

a)      Besarnya beda pada setiap kapasitor sama dengan besarnya beda potensial pengganti rangkaian paralel.

b)      Besarnya muatan listrik pengganti rangkaian adalah sama dengan penjumlahan muatan listrik setiap kapasitor pada rangkaian tersebut.

3)      Susunan Seri Paralel

Susunan seri paralel adalah penggabungan antara rangkaian seri dan paralel. Untuk menentukan besar kapasitas kapasitor penggantinya adalah dengan cara menyelesaikan salah satu rangkain terlebih dahulu.

Untuk ebih memahaminya perhatikanlah contoh di bawah ini.

Dari gambar di atas dapat dilihat C₁, C₂,C₃ disusun secara paralel. Besarnya kapasitas kapasitor adalah:

C_P = C₁ + C₂ + C₃

Setelah rangkaian paralel disederhanakan, gambar rangkaian berubah menjadi:

Besarnya kapasitas kapasitor pengganti rangkaian seri paralel adalah:

Contoh Soal

Tiga buah kapasitor yang disusun secara parallel dihubungkan dengan sumber tegangan sebesar 200 Volt. Besarnya kapasitor masing-masing adalah 2 F, 3 F, dan 5 F. Besarnya muatan ketiganya adalah . . .

Penyelesaian:

<<previous| |next>>