Kapasitor sering disebut juga sebagai kondensator yang merupakan alat penyimpan muatan listrik. Kemampuan kapasitor dalam menyimpan muatan disebut kapasitansi (C). Dan memiliki satuan Farad (F).
Cara Kerja Kapasitor atau Kondensator
Rumus Muatan Kapasitor
Rumus Reaktansi Kapasitif
Pada dasarnya kapasitor dibuat (dibentuk) dari 2 buah plat penghantar yang terisolator (terpisah) satu sama lain. Isolator atau pemisahnya disebut dielektrika. Dan berdasarkan macam-macam dielektrikanya, maka kapasitor dapat dibagi menjadi beberapa jenis, diantaranya:
- Kondensator keramik
- Kondensator elektrolit
- Kondensator mika
- Kondensator mylar
- Kondensator polyster
- Kondensator udara
Sifat Kondensator
- Sebagai coupling, menahan arus DC dan meneruskan arus AC.
- Sebagai filter, menyimpan arus DC dan setelah penuh akan dikeluarkan.
Kapasitor terbagi dalam dua kelompok, yaitu non-polar dan polar.
1. Kapasitor Non-Polar
Tidak mempunyai kutub, kapasitansinya dibawah 1µF, terbuat dari kertas lilin, polythene, polyster dan lain-lain.
Simbol kapasitor non-polar yang tetap (a) dan yang variabel (b)
Salah satu contoh kapasitor non-elektrolit adalah kapasitor keramik. Kapasitor ini memiliki kapasitansi di bawah 1 mikro farad. Dua kakinya tidak memiliki kutub positip dan negatip, sehingga pemasangannya tidak perlu khawatir untuk terbalik. Kapasitor ini biasanya digunakan pada rangkaian penguat frekuensi menengah.
2. Kapasitor Polar
Mempunyai terminal positif dan negatif, kapasitansinya ?1 µF, terbuat dari aluminium, tantalum.
Simbol Kapasitor Polar atau Elco (Electrolit Condensator)
Elektrolit Condensator (Elco) bahan dielektrikanya terbuat dari garam alumunium. Kondensator ini memiliki kapasitansi yang cukup besar, di atas 1 mikro farad. Elco memiliki 2 buah kaki yang berkutub positip dan negatip, sehingga pemasangannya tidak boleh terbalik.
Elco biasanya digunakan pada rangkaian penguat frekuensi rendah, sebagai filter arus DC dalam catu daya. Pada badan elco tertulis nilai kapasitansi dan tanda kutub positip dan negatipnya.
Kerusakan yang sering terjadi pada Elco:
- Kondensator mika, keramik, kertas, dan variabel terhubung antar kaki-kakinya. Kondensator ini tidak dapat digunakan lagi, kecuali kondensator variabel logam.
- Elco sering kering, bocor atau meledak karena pemasangan polaritas yang keliru, atau melampaui batas tegangan kerja kondensator.
- Kapasitas kondensator sering berubah dan kaki-kakinya sering putus.
- Kering (kapasitasnya berubah)
- Konsleting
- Meledak, yang dikarenakan salah dalam pemberian tegangan positif dan negatifnya, jika batas maksimum voltase dilampaui juga bisa meledak.
Hubungan Seri pada Kapasitor
Hubungan Paralel Kapasitor
Fungsi Kondensator
- Bersama kumparan membangkitkan frekuensi tertentu.
- Mengkopel (Coupling) rangkaian yang satu dengan rangkaian berikutnya.
- Sebagai Feedback, mengembalikan hasil penguatan dari transistor supaya mendapatkan penguatan yang lebih besar (umpan balik).
- Sebagai by pass (simpangan), menyimpangkan arus AC ke chasis/ ground untuk mendapatkan nada rendah (bass) pada penguat suara.
- Sebagai filter, untuk menyaring arus AC yang masih masuk melalui dioda, agar dapat dikembalikan atau disearahkan lagi.
Cara Kerja Kapasitor
Mengisi dan Mengosongkan Kapasitor
Rangkaian dan grafik pengisian (a) dan pengosongan (b)
Kapasitas Kondensator
Kapasitas kondensator diukur dalam satuan farad. Ukuran farad dalam praktek terlalu besar sehingga biasanya dinyatakan dalam ukuran yang lebih kecil, yaitu mikro farad (µF atau Mfd), piko farad (pF), nano farad (nF), dan kilo farad (kF) perhatikan persamaan di bawah ini:
Tangga 1
- 1 farad = 1.000.000 Mfd
- 1 Mfd = 1.000.000 pF = 1.000 kF
- 1 kF = 1.000 pF = 1 nF
- 1 kpF = 1.000 pF = 0,001 µF = .001 µF
- 10 kpF = 10.000 pF = 0,01 µF = .01 µF
- 100 kpF = 100.000 pF =0,1 µF = .1 µF
Tangga 2
- 1 Farad = 1.000.000 µF (mikro Farad)
- 1 µF = 1.000.000 pF (piko Farad)
- 1 µF = 1.000 nF (nano Farad)
- 1 nF = 1.000 pF (piko Farad)
- 1 pF = 1.000 µµF (mikro-mikro Farad)
Memeriksa Kapasitor Mika / Keramik
- Hubungkan ohm meter dengan kondensator.
- Bila jarum bergerak, berarti kondensator baik.
- Bila jarum bergerak ke kanan, berarti kondensator terhubung antar kaki-kakinya.
- Bila jarum tidak bergerak, berarti kondensator putus/rusak.
3. Cara membaca nilai kapasitor
a. Kode Angka
- Tertulis 103, berarti nilai kapasitansinya = 10.000 pF = 10kF
- Tertulis 102, berarti nilai kapasitansinya = 1000 pF = 1 kF
- Jadi angka terakhir merupakan banyaknya nol.
b. Kode Warna
Hampir sama dengan pada resistor, bedanya warna pertama dan kedua merupakan bilangan, warna ketiga merupakan banyaknya nol, warna keempat merupakan toleransi, dan warna kelima merupakan tegangan kerja maksimal. Warna pertama adalah warna yang paling jauh dari kaki kondensator.
| Warna | Arti Warna Ke: | | | | |
|---------|----------------|---|-------|-----|------|
| | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Hitam | 0 | 0 | - | 20% | - |
| Coklat | 1 | 1 | 0 | | 100V |
| Merah | 2 | 2 | 00 | | 250V |
| Jingga | 3 | 3 | 000 | | - |
| Kuning | 4 | 4 | 0000 | | 400V |
| Hijau | 5 | 5 | 00000 | | - |
| Biru | 6 | 6 | - | | 630V |
| Ungu | 7 | 7 | - | | - |
| Abu-Abu | 8 | 8 | - | | - |
| Putih | 9 | 9 | - | 10% | - |
Warna ke-3 merupakan banyaknya nol, contoh:
Warna kondensator: Merah, Merah, Hijau, Putih, Merah. Jadi Kapasitasnya adalah:
22 000 00 pF = 2.2 Mfd, toleransi 10% dan V max = 250 Volt.
Menguji Kondensator Elco
Menguji Elco
- Tempatkan saklar pemilih pada posisi (range) ohm meter.
- Tempelkan pencolok warna merah pada kaki positip Elco, dan warna hitam pada kaki negatip Elco.
- Jika jarum bergerak ke kanan, kemudian kembali ke kiri berarti elco baik.
- Jika jarum bergerak ke kanan kemudian kembali ke kiri namun tidak penuh, berarti kondensator elco agak rusak.
- Jika jarum bergerak ke kanan kemudian tidak kembali ke kiri (berhenti), maka kondensator bocor.
- Jika jarum tidak bergerak sama sekali, berarti kondensator elco putus.
Artikel Tambahan (Abstrak)
Kondensator (Capasitor) adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad. Ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867). Kondensator kini juga dikenal sebagai "kapasitor", namun kata "kondensator" masih dipakai hingga saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Itali condensatore), berkenaan dengan kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya. Kebanyakan bahasa dan negara yang tidak menggunakan bahasa Inggris masih mengacu pada perkataan bahasa Italia "condensatore", seperti bahasa Perancis condensateur, Indonesia dan Jerman Kondensator atau Spanyol Condensador.
Macam-macam Kondensator
Berdasarkan kegunaannya kondensator kita bagi dalam:
- Kondensator tetap (nilai kapasitasnya tetap tidak dapat diubah)
- Kondensator elektrolit (Electrolite Condenser = Elco)
- Kondensator variabel (nilai kapasitasnya dapat diubah-ubah)
4. Kondensator tetap
Adalah suatu kondensator yang nilainya konstan dan tidak berubah-ubah. Kondensator tetap ada tiga macam bentuk:
Kondensator keramik (Ceramic Capacitor)
Bentuknya ada yang bulat tipis, ada yang persegi empat berwarna merah, hijau, coklat dan lain-lain. Dalam pemasangan di papan rangkaian (PCB), boleh dibolak-balik karena tidak mempunyai kaki positif dan negatif. Mempunyai kapasitas mulai dari beberapa piko Farad sampai dengan ratusan Kilopiko Farad (KpF). Dengan tegangan kerja maksimal 25 volt sampai 100 volt, tetapi ada juga yang sampai ribuan volt.
Contoh misal pada badannya tertulis = 203, nilai kapasitasnya = 20.000 pF = 20 KpF = 0,02 µF. Jika pada badannya tertulis = 502, nilai kapasitasnya = 5.000 pF = 5 KpF = 0,005 µF.
Kondensator polyester
Pada dasarnya sama saja dengan kondensator keramik begitu juga cara menghitung nilainya. Bentuknya persegi empat seperti permen. Biasanya mempunyai warna merah, hijau, coklat dan sebagainya.
Kondensator kertas
Kondensator kertas ini sering disebut juga kondensator padder. Misal pada radio dipasang seri dari spul osilator ke variabel condensator. Nilai kapasitas yang dipakai pada sirkuit oscilator antara lain:
- Kapasitas 200 pF - 500 pF untuk daerah gelombang menengah (Medium Wave / MW) = 190 meter - 500 meter.
- Kapasitas 1.000 pF - 2.200 pF untuk daerah gelombang pendek (Short Wave / SW) SW 1 = 40 meter - 130 meter.
- Kapasitas 2.700 pF - 6.800 pF untuk daerah gelombang SW 1, 2, 3 dan 4, = 13 meter - 49 meter.
5. Kondensator elektrolit
Kondensator elektrolit atau Electrolytic Condenser (sering disingkat Elco) adalah kondensator yang biasanya berbentuk tabung, mempunyai dua kutub kaki berpolaritas positif dan negatif, ditandai oleh kaki yang panjang positif sedangkan yang pendek negatif atau yang dekat tanda minus ( - ) adalah kaki negatif. Nilai kapasitasnya dari 0,47 µF (mikroFarad) sampai ribuan mikroFarad dengan voltase kerja dari beberapa volt hingga ribuan volt.
Berbagai macam lambang gambar untuk Kapasitor Elektrolit pada skema elektronika:
Selain kondensator elektrolit yang mempunyai polaritas pada kakinya, ada juga kondensator yang berpolaritas yaitu kondensator solid tantalum.
6. Kondensator variabel
Kondensator variabel dan trimmer adalah jenis yang kapasitasnya bisa diubah-ubah. Kondensator ini dapat berubah kapasitasnya karena secara fisik mempunyai poros yang dapat diputar dengan menggunakan obeng.
Kondensator variabel
Kondensator variabel terbuat dari logam, mempunyai kapasitas maksimum sekitar 100 pF (pikoFarad) sampai 500 pF (100pF = 0.0001µF). Kondensator variabel dengan spul antena dan spul osilator berfungsi sebagai pemilih gelombang frekuensi tertentu yang akan ditangkap.
Kondensator trimer
Sedangkan kondensator trimer dipasang paralel dengan variabel kondensator berfungsi untuk menepatkan pemilihan gelombang frekuensi tersebut. Kondensator trimer mempunyai kapasitas dibawah 100 pF (pikoFarad).
Kerusakan umumnya terjadi jika:
- Korsleting
- Setengah korsleting (penangkapan gelombang pemancar menjadi tidak normal).
