KAPASITOR Adalah komponen elektronika yg mampu menyimpan elektron-elektron selama waktu tertentu.

Presentasi berjudul: "KAPASITOR Adalah komponen elektronika yg mampu menyimpan elektron-elektron selama waktu tertentu."— Transcript presentasi:

1 KAPASITOR Adalah komponen elektronika yg mampu menyimpan elektron-elektron selama waktu tertentu.

2 Polystyrene Film Capacitor
Kapasitor Mika Electric Double Capacitor (Super Capacitor) Tuning Capacitor Trimmer Capacitor

3 A.Pembacaan Kapasitor(condensor)
Untuk rangkaian elektronik praktis, satuan farad adalah sangat besar sekali. Umumnya kapasitor yang ada di pasaran memiliki satuan : µF, nF dan pF. 1 Farad = µF (mikro Farad) 1 µF = pF (piko Farad) 1 µF = nF (nano Farad) 1 nF = pF (piko Farad) 1 pF = µµF (mikro-mikro Farad) 1 µF = 10 F-6 1 nF = 10 F-9

4 Kondensator diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung. Sedangkan jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah, tidak mempunyai kutub positif atau negatif pada kakinya, kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan lainnya seperti tablet atau kancing baju yang sering disebut kapasitor (capacitor).

5 1. Wujud dan Macam Kondensator
Berdasarkan kegunaannya kondensator di bagi menjadi : 1. Kondensator tetap (nilai kapasitasnya tetap tidak dapat diubah) 2. Kondensator elektrolit (Electrolit Condenser = Elco) 3. Kondensator variabel (nilai kapasitasnya dapat diubah-ubah) C0nt0h-1 : pada kapasitor elco dengan jelas tertulis kapasitansinya sebesar 100µF25v yang artinya kapasitor/ kondensator tersebut memiliki nilai kapasitansi 100 µF dengan tegangan kerja maksimal yang diperbolehkan sebesar 25 volt.

6 Contoh-2:, kapasitor yang bertuliskan dua angka 47, maka kapasitansi kapasitor tersebut adalah 47 pF. Jika ada 3 digit, angka pertama dan kedua menunjukkan nilai nominal, sedangkan angka ke-3 adalah faktor pengali. Faktor pengali sesuai dengan angka nominalnya, berturut-turut 1 = 10, 2 = 100, 3 = 1.000, 4 = , 5 = dan seterusnya. Kapasitor yang ukuran fisiknya kecil biasanya hanya bertuliskan 2 (dua) atau 3 (tiga) angka saja. Jika hanya ada dua angka, satuannya adalah pF (pico farads).

7 Untuk kapasitor polyester nilai kapasitansinya bisa diketahui berdasarkan warna seperti pada resistor. Gambar kapasitor polyester

8 4 1 2 5 3

9 Contoh-3 : coklat hitam, orange

10 Contoh :Tabel pembacaan kapasitor

11 Prefix dalam SI (Sistem satuan nternasional)

12 B. Macam dan Penggunaan Kapasitor
Electrolytic Capacitor Elektroda dari kapasitor ini terbuat dari alumunium yang menggunakan membran oksidasi yang tipis. Karakteristik utama dari Electrolytic Capacitor adalah perbedaan polaritas pada kedua kakinya. Dari karakteristik tersebut kita harus berhati – hati di dalam pemasangannya pada rangkaian, jangan sampai terbalik. Bila polaritasnya terbalik maka akan menjadi rusak bahkan “MELEDAK”.

13 Biasanya jenis kapasitor ini digunakan pada
lanjutan Biasanya jenis kapasitor ini digunakan pada rangkaian power supply, low pass filter , rangkaian pewaktu. Kapasitor ini tidak bisa digunakan pada rangkaian frekuensi tinggi. Biasanya tegangan kerja dari kapasitor dihitung dengan cara mengalikan tegangan catu daya dengan 2. Misalnya kapasitor akan diberikan catu daya dengan tegangan 5 Volt, berarti kapasitor yang dipilih harus memiliki tegangan kerja minimum 2 x 5 = 10 Volt.

14 1. Tantalum Capacitor Merupakan jenis electrolytic capacitor yang elektrodanya terbuat dari material tantalum. Komponen ini memiliki polaritas, cara membedakannya dengan mencari tanda + yang ada pada tubuh kapasitor, tanda ini menyatakan bahwa pin dibawahnya memiliki polaritas positif. Diharapkan berhati – hati di dalam pemasangan komponen karena tidak boleh terbalik. Karakteristik temperatur dan frekuensi lebih bagus daripada electrolytic capacitor yang terbuat dari bahan alumunium dan kebanyakan digunakan untuk sistem.

15 2. Ceramic Capacitor Kapasitor menggunakan bahan titanium acid barium untuk dielektriknya. Karena tidak dikonstruksi seperti koil maka komponen ini dapat digunakan pada rangkaian frekuensi tinggi. Biasanya digunakan untuk melewatkan sinyal frekuensi tinggi menuju ke ground. Kapasitor ini tidak baik digunakan untuk rangkaian analog, karena dapat mengubah bentuk sinyal. Jenis ini tidak mempunyai polaritas dan hanya tersedia dengan nilai kapasitor yang sangat kecil dibandingkan dengan kedua kapasitor diatas.

16 3. Multilayer Ceramic Capacitor (MCC)
Bahan material untuk kapasitor ini sama dengan jenis kapasitor keramik, bedanya terdapat pada jumlah lapisan yang menyusun dielektriknya. Pada jenis ini dielektriknya disusun dengan banyak lapisan atau biasanya disebut dengan layer dengan ketebalan 10 s/d 20 µm dan pelat elektrodanya dibuat dari logam yang murni. Selain itu ukurannya kecil dan memiliki karakteristik suhu yang lebih bagus daripada kapasitor keramik. Biasanya (MCC)jenis ini baik digunakan untuk aplikasi atau melewatkan frekuensi tinggi menuju tanah.

17 4. Polyester Film Capacitor
Dielektrik dari kapasitor ini terbuat dari polyester film. Mempunyai karakteristik suhu yang lebih bagus dari semua jenis kapasitor diatas. Dapat digunakan untuk frekuensi tinggi. Biasanya jenis ini digunakan untuk rangkaian yang menggunakan frekuensi tinggi, dan rangkaian analog. Kapasitor ini biasanya disebut mylar dan mempunyai toleransi sebesar ±5% sampai ±10%.

18 5. Polypropylene Capacitor
TOLERANSI 1% Kapasitor ini memiliki nilai toleransi yang lebih tinggi dari polyester film capacitor. Pada umumnya nilai kapasitansi dari komponen ini tidak akan berubah apabila dirancang disuatu sistem dimana frekuensi yang melaluinya lebih kecil atau sama dengan 100KHz.

19 6. Kapasitor Mika Jenis ini menggunakan mika sebagai bahan dielektriknya. Kapasitor mika mempunyai tingkat kestabilan yang bagus, karena temperatur koefisiennya rendah. Karena frekuensi karakteristiknya sangat bagus, biasanya kapasitor ini digunakan untuk rangkaian resonansi, filter untuk frekuensi tinggi dan rangkaian yang menggunakan tegangan tinggi misalnya: radio pemancar yang menggunakan tabung transistor. Kapasitor mika tidak mempunyai nilai kapasitansi yang tinggi, dan harganya relatif mahal.

20 7. Polystyrene Film Capacitor7
Dielektrik dari kapasitor ini menggunakan polystyrene film Tipe ini tidak bisa digunakan untuk aplikasi yang menggunakan frekuensi tinggi, karena konstruksinya yang sama seperti kapasitor elektrolit yaitu seperti koil. Kapasitor ini baik untuk aplikasi pewaktu dan filter yang menggunakan frekuensi beberapa ratus KHz. Komponen ini mempunyai 2 warna untuk elektrodanya, yaitu: merah dan abu –abu. Untuk yang merah elektrodanya terbuat dari tembaga sedangkan warna abu – abu terbuat dari kertas alumunium.

21 Biasanya mempunyai satuan F.
8. Electric Double Capacitor (Super Capacitor) Jenis kapasitor ini bahan dielektriknya sama dengan kapasitor elektrolit. Tetapi bedanya adalah ukuran kapasitornya lebih besar dibandingkan kapasitor elektrolit yang telah dijelaskan di atas. Biasanya mempunyai satuan F. Gambar bentuk fisiknya dapat dilihat di atas, pada gambar tersebut kapasitornya memiliki ukuran 0.47F. Kapasitor ini biasanya digunakan untuk rangkaianpower supply.

22 9. Trimmer Capacitor Kapasitor jenis ini menggunakan keramik atau plastik sebagai bahan dielektriknya. Nilai dari kapasitor dapat diubah – ubah dengan cara memutar sekrup yang berada diatasnya. Didalam pemutaran diharapkan menggunakan obeng yang khusus, agar tidak menimbulkan efek kapasitansi antara obeng dengan tangan.

23 Jenis dielektriknya menggunakan udara.
10. Tuning Capacitor Kapasitor ini dinegara Jepang disebut sebagai “Varicons”, biasanya banyak sekali digunakan sebagai pemilih gelombang pada radio. Jenis dielektriknya menggunakan udara. Nilai kapasitansinya dapat dirubah dengan cara memutar gagang yang terdapat pada badan kapasitor kekanan atau kekiri.

24 B.PRINSIP KERJA KAPASITOR
Kapasitor (kondensator) terdiri dari dua keping konduktor yang dipisahkan oleh isolator (zat dielektrikum). Kapasitor berfungsi untuk : 1. menyimpan muatan atau energi listrik 2. digunakan dalam rangkaian penala, berfungsi untuk memilih panjang gelombang pada pesawat radio 3. menghindari loncatan listrik pada rangkaian yang mengandung kumparan jika tiba-tiba arus listrik putus. 4. meratakan arus listrik pada rangakaian catu daya (memisahkan arus bolak-balik menjadi arus searah) 5. mengontrol frekuensi pada rangkaian osilator 6. penghubung (coupling) dan penyimpang arus (bypass)

25 Pengisian Kapasitor Proses pengisian kapasitor dilakukan dengan menghubungkan kedua keeping (pelat) kapasitor dengan ujung-ujung sumber tegangan.

26 Kutub positif baterai akan menarik electron dari pelat X kapasitor dan memindahkan ke pelat Y, sehingga jumlah muatan positif pada pelat X sama dengan jumlah muatan negatif pada pelat Y kapasitor. Pada keadaan ini kapasitor dikatakan diisi dengan muatan. Proses pengisian kapasitor berlangsung sangat cepat. Pengisian Kapasitor

27 Pengosongan kapasitor
Proses pengosongan kapasitor yang telah bermuatan listrik dilakukan dengan cara menghubungkan kedua pelat kapasitor melalui kawat atau resistor. Elektron dari pelat negatif akan mengalir meuju pelat positif, sebaliknya arus listrik engalir dari pelat positif menuju pelat negatif. Keadaan ini terjadi sampai kedua muatan saling mentralkan. Hal tersebut terjadi karena kedua muatan pada pelat kapasitor sama besar namun berlawanan jenis.

28 Kemampuan menyimpan muatan listrik dalam suatu dialekrik.
kapasitannsi Kemampuan menyimpan muatan listrik dalam suatu dialekrik.

29 C.Kapasitas Kapasitor Keping Sejajar
Jika dua keping sejajar yang luasnya sama (A) diberikan muatan sama besar (q) berlawanan jenis, maka antara dua keeping timbul medan listrik (E) dari keeping positif menuju keeping negatif. A=luas penampang E=Medan listrik Kapasitas Kapasitor Keping Sejajar

30 Rapat muatan tiap keeping (σ) adalah sebesar :
Karena φ = E.A = q/ɛ , maka besarnya kuat medan listrik kedua keping adalah :

31 Besarnya potensial antara kedua keeping kapasitor adalah :

32 Jika di antara kedua keeping kapasitor terdapat bahan yang memiliki konstanta dielektrik K, maka besarnya kapasitas kapasitor keping sejajar adalah

33 Kapasitas Kapasitor Bola Konduktor
Besarnya kapasitas kapasitor bentuk bola adalah :

34 D. RANGKAIAN KAPASITOR Memiliki simbol
Dua kapasitor atau lebih dapat dirangkai secara seri dan parallel. 1. Rangkaian Kapasitor SERI Kapasiotor yang dihubungkan seri, kapasitansi totalnya menjadi kecil.

35 Sifat-sifat rangkaian seri kapasitor :
a. Kapasitas kapasitor total seri sebesar : b. muatan tiap kapasitor sama dengan muatan total

36 2. Rangkaian Kapasitor PARALEL
Kapasitorr yang dihubungkan paralel, kapasitansi totalnya membesar. Sifat-sifat rangkaian paralel kapasitor : a. Kapasitas kapasitor total parallel sebesar : b. Potensial tiap kapasitor sama dengan potensial total rangkaian

37 c. Besarnya muatan masing-masing kapasitor adalah :
d. Muatan total rangkaian paralel adalah :

38 c. Besarnya potensial masing-masing kapasitor adalah :
d. Potensial total rangkaian seri adalah :

39 Rangkaian kapasitor Seri Paralel
Dpt diganti dgn Karena C2 dan C3 berhubungan paralel maka: C23 = C2 + C3 = 2 C dan selanjutnya C1 dan C23 berhungan secara seri, maka sehingga

40 E. GABUNGAN DUA KAPASITOR
Dua kapasitor A dan B masing-masing kapasitasnya C1 dan C2 dan bermuatan listrik q1 dan q2 dapat digabungkan dengan cara menghubungkan kutub kapasitor yang polaritasnya sama. Gabungan ini mengakibatkan aliran muatan dari kapasitor yang beda potensialnya tinggi menuju kapasitor yang beda potensialnya rendah, hingga mencapai beda potensial yang sama (Vgab).

41 Sehingga jumlah muatan kedua kapasitor sebelum digabung sama dengan setelah digabung.

42 E. ENERGI KAPASITOR Energi yang tersimpan dalam kapasitor berasal dari proses pemindahan muatan dari sumber tegangan menuju ke dalam kedua keeping kapasitor, sehingga terjadi beda potensial antara kedua keeping. Sebelum pemindahan beda potensial awal keeping kapasitor sama dengan nol, sehingga beda potensial rata-rata keeping kapasitor sebelum dan sesudah pemindahan adalah :

43 Usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan merupakan energi yang tersimpan dalam kapasitor, yaitu sebesar :

44 Besarnya rapat energi dalam medan listrik adalah energi per volume diantara dua keeping kapasitor, yang besarnya :

45 Contoh Soal: Dua kapasitor 4 µF dan 2 µF disusun seri dihubungkan dengan potensial 6 V. Hitung energi yang tersimpan dalam dalam rangkaian ! Jawab : Jadi energi dalam rangkaian :

46 SEKIAN DAN TERIMA KASIH

47 TUGAS-2 : KUMPUL MINGGU DEPAN : KERJAKAN PD FOLIO BERGARIS
1. Sebuah kapasitor kapasitasnya 60 µF dihubungkan dengan baterai 6 V. Hitung : a. muatan yang tersimpan dalam kapasitor b. energi yang tersimpan dalam kapasitor 2. Kapasitor keeping sejajar dengan luas tiap keeping 1000 cm2 (simbol:A), jarak antar keeping 1 cm. Kapasitor dihubungkan dengan sumber tegangan 12 V (simbol:q). Tentukan : a. kapasitas kapasitor b. rapat muatan tiap keeping c. kuat medan listrik dalam kapasitor d. muatan kapasitor, jika diantara keeping berisi udara e. muatan kapasitor setelah antar keeping berisi kertas dengan nilai K = 2.

48 3. Kapasitor bola berdiameter 18 cm diberi tegangan 200 kV
3. Kapasitor bola berdiameter 18 cm diberi tegangan 200 kV. Hitung muatan dan energi yang tersimpan dalam kapasitor ! 4. Dua kapasitor 30 µF dan 90µF disusun seri dan dihubungkan dengan sumber tegangan 6 V. Tentukan : kapasitas kapasitor total b. muatan masing-masing kapasitor c. tegangan masing-masing kapasitor d. energi masing-masing kapasitor 5. Tiga buah kapasitor A, B dan C masing-masing kapasitasnya 10 pF, 20 pF dan 30 pF dirangkai parallel. Setelah dihubungkan dengan sumber listrik, kapasitor A berisi muatan 1,2 nC. Tentukan : a. kapasitas total b. tegangan sumber listrik c. muatan B dan C

49 6. Perhatikan rangkaian kapasitor berikut :
Jika C1, C2 dan C3 masing-masing 3 µF, 2 µF dan 4µF dan ujung-ujung rangkaian dihubungkan dengan potensial 300 V, tentukan : a. muatan pada masing-masing kapasitor b. beda potensial masing-masing kapasitor c. energi masing-masing kapasitor