Pengertian Kapasitor, Jenis, Fungsi dan Rumusnya dalam Fisika

tirto.id - Dalam ilmu fisika, kapasitor dikenal sebagai komponen elektris yang secara fisis terdiri dari dua konduktor dan dipisahkan oleh bahan isolator atau dielektrikum.

Dilansir dari Modul tema 12 Tarik Menarik dan Tolak Menolak, kapasitor adalah perangkat yang memiliki sifat elektrik utamanya adalah kapasitas.

Kapasitas atau kemampuan digunakan untuk menyimpan muatan listrik. Umumnya kapasitor terdiri dari dua pelat, yaitu konduktor (pelat logam atau foil) dipisahkan satu sama lain oleh isolator, atau dielektrik, dengan

masing-masing pelat terhubung ke terminal.

Secara teori, dielektrik dapat berupa zat non-konduktif. Beberapa bahan dielektri, yaitu mika, keramik, selulosa, porselen, Mylar, Teflon, dan udara.

Penggunaan lain kapasitor adalah dalam rangkaian filter sinyal elektrik. Dalam hal ini, sebuah kapasitor dengan kapasitansi dapat divariasikan penggunaannya dengan rangkaian tuning penerima radio dan televisi, sehingga sesuai dengan frekuensi stasiun, saluran yang diinginkan, ataupun menyaring sinyal dari semua frekuensi lainnya.

Jenis kapasitor

Kapasitor memiliki beberapa macam bentuk dan ukuran. Hal ini disesuaikan dengan kapasitas, tegangan kerja, ataupun faktor lainnya. Berikut jenis kapasitor dan penejalasannya.

1. Kapasitor keramik

Kapasitor keramik adalah sebuah kapasitor yang mempunyai bahan keramik. Kapasitor keramik banyak dipakai di dalam rangkaian elektronik.

Cara membaca, yaitu dengan membaca kode dari kapasitor keramik. Misalnya, sebuah kapasitor memiliki kode 103 berarti 10 dan 3 angka di belakang menjadi 10.000 Pf yang jika di dalam satuan lebih besar menjadi 10 nf (satuan nano farad).

2. Kapasitor tantalum

Kapasitor tantalum memiliki kapasitas yang hampir sama dengan kapasitor elektrolit, hanya saja kapasitor tantalum

mempunyai kapasitansi dan kepopuleran yang cukup tinggi.

Kendati demikian, kapasitor tantalum memiliki kelemahan, yaitumudah meledak jika digunakan terus menerus dengan tekanan yang tinggi.

Kelebihan dari jenis kapasitor ini ialah:

• Mempunyai bentuk komponen yang kecil, tapi kapasitansinya mempunyai nilai yang besar sehingga sangat efisien jika digunakan.
• Bisa dipakai pada jarak frekuensi yang luas dan frekuensi yang tinggi.
• Dapat dipakai dan tahan terhadap suhu dari -55⁰c sampai +125⁰c sehingga sangat cocok jka dipakai di rangkaian yang diharuskan mempunyai daya tahan yang tinggi.

Kapasitor elektrolit dikenal dengan kapasitor yang terpolarisasi dan bisa memberikan hasil suatu kapasitansi tinggi hingga 1 mikrofarad lebih. Kapasitor elektrolit dapat digunakan untuk aplikasi pasokan listrik frekuensi rendah dan aplikasi kopling audio.

Kendati demikian, pada pemasangannya kapasitor elektrolit harus berhati-hati. Pasalnya, kapasitor elektrolit mempunyai polaritas (+) dan (-).

Oleh karena itu, jika pemasangannya terbalik maka kapasitor berpotensi akan meledak. Tidak hanya itu, nilai kapasitas dari kapasitor elektrolit ini umumnya juga besar dengan jumlah tegangan yang tinggi.

4. Kapasitor mika

Kapasitor mika termasuk kapasitor yang jarang dipakai. Pasalnya, kapasitor tantalum dan kapasitor elektrolit memiliki fitur yang lebih lengkap.

Kendati begitu, kapasitor mika mempunyai kapasitansi yang cukup tinggi hingga angka 1000 pikofarad. Selain itu, pemakaian kapasitor mika ini biasanya digunakan di rangkaian radio frekuensi (rf) dengan frekuensi yang tinggi.

Hal ini disebabkan karena kapasitor mika memiliki toleransi yg rendah dan ketahanan suhu yg sangat baik. Fungsi kapasitor mika, yaitu osilator rf, kopling, dan filter.

5. Kapasitor Kertas

Kapasitor kertas adalah salah satu jenis kapasitor yang isolatornya terbuat dari suatu kertas. Umumnya nilai kapasitor kertas berkisar antara 300pf sampai dengan 4µF.

Dalam hal ini, kapasitor kertas tidak mempunyai suatu polaritas arah atau bisa dipasang bolak balik dalam suatu rangkaian elektronika.

6. Kapasitor Polyester

Kapasitor polyester adalah salah satu jenis kapasitor yang isolatornya terbuat dari sebuah polyester persegi empat. Kapasitor polyester ini bisa dipasang terbalik dalam suatu rangkaian elektronika atau tidak mempunyai polaritas arah.

Fungsi kapasitor

Dikutip dari laman Edukasi Kemdikbud, fungsi kapasitor adalah sebagai berikut:

1. Penyimpan muatan listrik

2. Penghubung (coupling)

3. Filter frekuensi tertentu

4. Penyimpang arus (by Pass)

5. Penerus arus AC

6. Penyaring (filter)

Rumus kapasitor

Kapasitas kapasitor diartikan sebagai perbandingan antara muatan yang tersimpan dalam kedua keping dengan beda potensialnya. Secara matematis rumusnya ditulis,

C = Q : V

Q adalah sebuah muatan pada salah satu konduktor

V adalah beda potensial V kedua konduktor.

Kapasitansi merupakan ukuran kemampuan kapasitor dalam menyimpan energi di medan listrik. Umumnya, kapasitansi dinyatakan dalam farad.

Satu (1) farad adalah kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan listrik 1 coulomb bila diberi tegangan 1 volt. Dalam pemakaian praktis, satuan Farad terlalu besar sehingga biasanya digunakan satuan yang lebih kecil seperti :

• 1 mikrofarad (µF) = 10 pangkat -6 farad
• 1 nanofarad ( nF) = 10 pangkat -9 farad
• 1 pikofarad (pF) = 10 pangkat -12 farad