Kapasitas Kapasitor   

Kapasitor atau kondensator adalah alat (komponen) yang dibuat sedemikian rupa sehingga mampu menyimpan muatan listrik yang besar untuk sementara waktu. Sebuah kapasitor terdiri atas keping-keping logam yang disekat satu sama lain dengan isolator. Isolator penyekat disebut zat dielektrik. Simbol yang digunakan untuk menampilkan sebuah kapasitor dalam suatu rangkaian listrik adalah

Ada dua cara pemasangan kapasitor, yaitu tanpa memerhatikan kutub-kutubnya (untuk kapasitor nonpolar) dan dengan memperhatikan kutub-kutubnya (untuk kapasitor polar). Beberapa kegunaan kapasitor, antara lain sebagai berikut:

a. menyimpan muatan listrik,
b. memilih gelombang radio (tuning),
c. sebagai perata arus pada rectifier,
d. sebagai komponen rangkaian starter kendaraan bermotor,
e. memadamkan bunga api pada sistem pengapian mobil,
f. sebagai filter dalam catu daya (power supply).

Berikut ini gambar macam-macam kapasitor

A kapasitor celah udara

B Kapasitor Botol Leyden

C Kapasitor Film Logam

D Kapasitor Keramik

E Kapasitor Variabel

1 Kapasitas kapasitor

Kapasitas kapasitor menyatakan kemampuan kapasitor dalam menyimpan muatan listrik. Kapasitas atau kapasitansi lambang C ) didefinisikan sebagai perbandingan antara muatan listrik (q) yang tersimpan dalam kapasitor dan beda potensial (V ) antara kedua keping. Secara matematis kapasitas kapasitor dapat dituliskan sebagai berikut:

dengan C : kapasitansi (farad )

q : muatan listrik ( C )

V : Potensial Listrik

2. Kapasitor keping sejajar

Dua lempeng disejajarkan dan diberi jarak akan memiliki kapatisas untuk menyimpan muatan listrik. Muatan yang tersimpan tergantung dari jarak antar lempeng, luas lempeng, dan permabilitas ruangan. jadi persamaannya dapat ditulis :

Apabila di antara keping sejajar diberi zat dielektrik, permitivitas ruang hampa atau udara ( ε⁰ ) diganti dengan permitivitas zat dielektrik. Dengan ε=kε_0.... sehingga persamaan menjadi :

Keterangan C : kapasitansi ( farad )

                 k : Konstanta dielektrik

                 ε₀ : Konstanta permivitas ( 8,85 x 10^-12 C/Nm² )

                 d : jarak antar lempengan

3 . kapasitas kapasitor pada Bola konduktor

Pada bola konduktor akan timbul potensial apabila diberi muatan. Berarti, bola konduktor juga mempunyai kapasitas. dari kapasitas :

 dengan V= . Dengan mensubtitusikan V ke dalam C maka persamaannya akan menjadi :

atau

C=4πε₀r

Pengenalan NTC dan PTC

Pengertian atau Definisi Termistor   

Asal kata Termistor atau Thermistor dalam bahasa inggris yaitu Thermo dan Resistor yang bermakna Thermally Sensitive Resistor. Jadi Termistor adalah komponen atau sensor elektronika yang berguna ataupun dipakai sebagai pengukur suhu. Orang yang mendapat hak paten di Amerika Serikat dengan nomor #2.021.491 atau sebagai penemu Termistor ini adalah Samuel Ruben. Termistor bisa dibuat dalam bentuk yang berbeda-beda, bergantung pada rangkaian elektronika yang akan diukur temperatur suhunya. Dalam sebuah rangkaian elektronika Termistor disimbolkan dengan huruf TH.

Fungsi Termistor

Dari kalimat-kalimat pada pengertian atau definisi Termistor diatas Saya rasa Anda sudah paham apa fungsi dari Termistor ini. Memang benar dari namanya saja sudah dapat ditebak fungsi utama Termistor adalah sebagai pungukur suhu. Lalu apakah suhu badan manusia bisa kita ukur menggunakan termistor, jawabannya tidak karena termistor bukan merupakan alat ukur suhu badan namun ia merupakan komponen elektronika jadi dia diaplikasikan kepada suatu rangkaian elektronika yang akan diukur temperaturnya.

Gambar Termistor dan Simbolnya

Contoh Termistor (NTC)

Contoh 2 Termistor (NTC)

Simbol Termistor

Jenis-jenis Termistor

Termistor atau Thermistor (inggris) ada 2 jenis yakni:

1. NTC (Negative Temperature Coefisient)   
   
   NTC merupakan termistor yang mempunyai koefisient negatif. Termistor ini terbuat dari logam oksida yaitu dari serbuk yang halus kemudian dikompress dan disinter pada temperatur yang tinggi. Kebanyakan material penyusun termistor mengandung unsur – unsur seperti O3,Cu2 O, Mn2 O3, NiO,CO2, Fe2 O3 TiO2, dan U2 O3. Oksida-oksida tersebut sebetulnya mempunyai resistansi yang cukup tinggi, akan tetapi bisa diubah menjadi semikonduktor dengan menambahkan beberapa unsur lain.
2. PTC (Positive Temperature Coefisient)
   
   PTC merupakan termistor dengan koefisien yang positif. Termistor PTC memiliki perbedaan dengan NTC antara lain:1. Koefisien temperatur dari thermistor PTC bernilai positif hanya pada interfal suhu tertentu, sehingga diluar interval tersebut akan bernilai nol atau negatif. Nilai dan koefisien temperatur dari termistor PTC jauh lebih besar dari pada termistor NTC.

Saya harap Anda dapat memahami apa yang saya tulis diatas walau sangat singkat mengenai Termistor atau paling tidak sudah ada pencerahan tentang apa itu Termistor.

Gambar jenis-jenis kapasitor

FUNGSI, JENIS-JENIS DAN PENGERTIAN KAPASITOR

Kapasitor adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan arus listrik dalam bentuk muatan, selain itu kapasitor juga dapat digunakan sebagai penyaring frekuensi. Kapasitas untuk menyimpan kemampuan kapasitor dalam muatan listrik disebut Farad (F) sedangkan simbol dari kapasitor adalah C (kapasitor).  sebuah kapasitor pada dasarnya terbuat dari dua buah lempengan logam yang saling sejajar satu sama lain dan diantara kedua logam tersebut terdapat bahan isolator yang sering disebut dielektrik.

Bahan dielektrik tersebut dapat mempengaruhi nilai dari kapasitansi kapasitor tersebut. adapun bahan dielektrik yang paling sering dipakai adalah keramik, kertas, udara, metal film dan lain-lain. Kapasitor sering juga disebut sebagai kondensator. Kapasitor memiliki berbagai macam bentuk dan ukuran, tergantung dari kapasitas, tegangan kerja, dan lain sebagainya.

Suatu kapasitor mempunyai satuan yaitu Farad (F), yang menemukan adalah Michael Faraday(1791-1867) pada dasarnya kapasitor dibagi menjadi 2 bagian yaitu kapasitor Polar dan Non Polar, berikut penjelasanya :
1. Kapasitor Polar adalah kapasitor yang kedua kutubnya mempunyai polaritas positif dan negatif, biasanya kapasitor Polar bahan dielektriknya terbuat dari elketrolit dan biasanya kapasitor ini mempnyai nilai kapasitansi yang besar dibandingkan dengan kapasitor yang menggunakan bahan dielektrik kertas atau mika atau keramik.Lihat pada gambar di bawah.

2. Kapasitor Non Polar adalah kapasitor yang yang pada kutubnya tidak mempunyai polaritas artinya pada kutup kutupnya dapat dipakai secara berbalik. biasanya kapasitor ini mempunyai nilai kapasitansi yang kecil dan bahan dielektriknya terbuat dari keramik, mika dll.

Satuan-satuan yang sering dipakai untuk kapasitor adalah :

* 1 Farad = 1.000.000 µF (mikro Farad).

* 1 µFarad = 1.000 nF (nano Farad).

* 1 nFarad = 1.000 pF (piko Farad).

Sifat dasar sebuah kapasitor adalah dapat menyimpan muatan listrik, dan kapasitor juga mempunyai sifat tidak dapat dilalui arus DC (direct Current) dan dapat dilalui arus AC (alternating current) dan juga dapat berfungsi sebagai impedansi (resistansi yang nilainya tergantung dari frekuensi yang diberikan). kapasitor berdasarkan nilai kapasitansinya dibagi menjadi 2 bagian:
a. kapasitor tetap adalah seperti yang telah saya jelaskan diatas.
b. kapasitor variable adalah kapasitor yang dapat diubah nilainya. Biasanya kapasitor ini digunakan sebagai tuning pada sebuah radio. Ada 2 macam kapasitor variable yaitu varco (variable Capacitor) dengan inti udara dan varaktor ( dioda varaktor). Pada dasarnya varaktor adalah sebuah Dioda tetapi dipasang terbalik, dioda varaktor dapat mengubah kapasitansi dengan memberikan tegangan reverse kepada ujung anoda dan katodanya. Biasanya varaktor digunakan sebagai tuning pada radio digital dengan fasilitas auto search.

Fungsi kapasitor pada rangkaian elektronika biasanya adalah sebagai berikut:
1. Kapasitor sebagai kopling, dilihat dari sifat dasar kapasitor yaitu dapat dilalui arus ac dan tidak dapat dilalui arus dc dapat dimanfaatkan untuk memisahkan 2 buah rangkaian yang saling tidak berhubungan secara dc tetapi masih berhubungan secara ac(signal), artinya sebuah kapasitor berfungsi sebagai kopling atau penghubng antara 2 rangkaian yang berbeda.

2. Kapasitor berfungsi sebagai filter pada sebuah rangkaian power supply, yang saya maksud disini adalah kapasitor sebagai ripple filter, disini sifat dasar kapasitor yaitu dapat menyimpan muatan listrik yang berfungsi untuk memotong tegangan ripple.

3. Kapasitor sebagai penggeser fasa.

4. Kapasitor sebagai pembangkit frekuensi pada rangkaian oscilator.

5. Kapasitor digunakan juga untuk mencegah percikan bunga api pada sebuah saklar.

Penemu Kapasitor

Kapasitor ditemukan oleh penemu kapasitor yang bernama Michael Faraday (1791 – 1867) dan untuk mengenang jasanya maka satuan Kapasitor disebut “Farad” yang berasal dari nama sang penemu. Pernahkah terlintas dibenak anda ”Kok dinamai Kondesator??” mengapa kapasitor sampai mempunyai nama lain kondensator?? adalah karena pada masa itu pada tahun 1782 dunia masih kuat akan pengaruh dari ilmuan kimiawi lainnya yaitu Alessandro Volta, yang berkebangsaan italia. Dimana pada masa tersebut segala komponen yang berkenaan dengan kemampuan untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya ia sebut dengan namaCondensatore (Bahasa Italia).

Jadi itulah mengapa kondensator nama lain dari kapasitor.

Pengenalan Kapasitor

- Terdiri atas dua keping konduktor yang ruang diantaranya diisi oleh dielektrik (penyekat)

- Besaran kapasitor adalah Kapasitas.

- Satuan SI dari kapasitas adalah farad (F)

Cara Kerja Kapasitor 

Cara kerja kapasitor dalam sebuah rangkaian adalah dengan mengalirkan elektron menuju kapasitor. Pada saat kapasitor sudah di penuhi dengan elektron, tegangan akan mengalami perubahan. Selanjutnya, elektron akan keluar dari sebuah kapasitor dan mengalir menuju rangkaian yang membutuhkannya. Dengan begitu, kapasitor akan membangkitkan reaktif suatu rangkaian.

Kapasitas Kapasitor

Kapasitas adalah ukuran kemampuan atau daya tumpang kapasitor untuk menyimpan muatan listrik untuk beda potensial yang diberikan.

Rumus Kapasitas Kapasitor

C = q / V

1 farad = 1 couloumb / volt

Kapasitor Pelat Sejajar

Memperbesar Kapasitansi Kapasitor

Memperbesar luas pelat

Agar ukuran kapasitor tidak terlalu besar maka kedua pelat dibatasi dengan lapisan tipis isolator.

Memperkecil jarak antar pelat

Kapasitansi dapat diperbesar dengan cara ini tetapi , dapat menimbulkan kebocoran disebabkan jarak antar pelat yang sangatkecil.

Menggunakan bahan dielektrik

Bahan dielektrik yang digunakan adalah bahan dengan konstanta dielektrik tinggi sebagai lapisan pemisah dua pelat

Rangkaian Kapasitor Seri 

Kapasitas Ekuivalen Seri 

V = q ( 1/C1 + 1/C2 )

Rumus Kapasitas Seri

Kebalikan dari kapasitor ekivalen dari susunan seri kapasitor sama dengan jumlah kebalikan dari tiap - tiap kapasitas.

Rangkaian Kapasitor Paralel 

Kapasitas Ekuivalen Paralel

q = ( C1 + C2 ) V

Rumus Kapasitor Paralel 

Kapasitas ekivalen dari susunan paralel sama dengan jumlah tiap -tiap kapasitas.

Pengertian Listrik Statis dan Dinamis

Pengertian Listrik Statis dan Dinamis

Listrik telah ditemukan sejak manusia mulai mengamati efek yang timbul dari dua buah benda yang saling digosokkan. Hal ini juga tampak pada pesta anak-anak, misalnya dengan trik menggosok-gosok balon dan menempelkannya di langit-langit. Bahkan, mungkin kita pernah merasakan seperti sengatan pada kaki kita setelah berjalan di atas karpet yang terbuat dari nilon.

Dengan penalaran yang lebih mendalam, beberapa pertanyaan berikut ini akan muncul di benak kita. Gaya apakah yang menyebabkan elektron tetap pada orbimya mengelilingi inti atom? Gaya apakah yang menyebabkan gedung-gedung pencakar langit atau hamparan gunung tetap tegak kokoh? Gaya apakah yang menimbulkan kilat dan badai petir?

Peristiwa-peristiwa tersebut di atas merupakan gejala dari listrik statis. Listrik statis adalah gejala tentang interaksi rnuatan listrik yang tidak bergerak atau tidak bergerak secara permanen.
Listrik statis adalah gejala tentang interaksi rnuatan listrik yang tidak bergerak atau tidak bergerak secara permanen.

Muatan Listrik

Muatan listrik adalah suatu sifat dasar alam. Dengan mempelajari interaksi elektrostatis, kita dapat memperoleh pengertian akan rnuatan listrik.

Jika batang politen didekatkan pada batang perspeks yang tergantung, kedua batang akan tarik-menarik. Akan tetapi, jika batang politen didekatkan pada batang politen lain yang juga telah digosok dengan kain wol kering maka keduanya akan tolak-menolak. Peristiwa tersebut menunjukkan bahwa rnuatan listrik pada politen dan perspeks berlainan jenis.

Benjamin Franklin memberi penandaan pada kedua jenis rnuatan listrik sebagai muatan positif dan muatan negatif. Hal ini hanya merupakan penandaan yang dirasa mudah, bukan pengertian lebih kecil dari nol untuk muatan negatif. Muatan positif dan negatif adalah sifat yang saling melengkapi atau komplementer.

Untuk mengetahui apakah suatu benda bermuatan listrik atau tidak, digunakan alat yang dinamakan elektroskop.

Dalarn suatu atom atau benda, apabila jumlah muatan positif (berasal dari proton) sama dengan muatan negatif (berasal dari elektron), maka atom atau benda tersebut tidak bermuatan (netral). Akan tetapi, mengingat elektron suatu atom atau benda dapat berpindah, maka dalarn suatu atom bisa terjadi jumlah muatan positif (proton) tidak sama dengan jumlah muatan negatif (elektron).

Dengan perkataan lain, muatan dari suatu benda ditentukan oleh jumlah proton dan elektronnya.
Sebuah balon yang digosok-gosokkan pada sehelai kain akan menempel pada badan kita. Dua buah balon yang digosok-gosokkan pada kain yang sama akan tolak-menolak. Hal ini merupakan bukti fundamental bahwa muatan yang sejenis akan tolak-menolak, sedangkan muatan yang tidak sejenis akan tarik-menarik. Pakaian yang saling menempel pada saat diainbil dari pengering, debu yang menempel pada layar TV atau komputer, kejutan kecil pada saat memegang gagang pintu dari logam, merupakan contoh listrik statis.

Gaya listrik yang merupakan tarikan atau tolakan ini pertama kali diselidiki oleh seorang fisikawan besar Perancis bernama Charles Coulomb (1736 1806) pada akhir abad 18. Dia menemukan bahwa gaya antara muatan bekerja sepanjang garis yang menghubungkan keduanya dengan besar yang sebanding dengan besar kedua tnuatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak. Hasil pengamatan ini melahirkan hukum Coulomb yang secara matematis ditulis sebagai

dengan:
F = gaya coulomb (N),

ql, q2 = muatan masing-masing partikel (C),

r = jarak antara kedua muatan (m),

k = tetapan elektrostatis untuk ruang hampa

MEDAN LISTRIK

Medan listrik adalah suatu daerah (ruang) di sekitar muatan yang masih dipengaruhi oleh gaya listrik. Oleh Michael Faraday medan listrik digambarkan sebagai garis medan listrik yang dimulai (keluar) dari muatan positif dan diakhiri (masuk) pada muatan negatif.

Kuat medan listrik yang semakin besar digambarkan dengan garis medan yang semakin rapat.

Kuat medan Listrik

Pada setiap titik di dalam medan listrik ada suatu kuantitas yang menyatakan tingkat kekuatan medan tersebut, yang disebut kuat medan lishik. Atas dasar ini, kuat medan listrik dapat didefinisikan sebagai berikut.

Kuat medan listrik (E) di sebuah titik adalah gaya per satuan muatan yang dialami oleh sebuah muatan di titik tersebut.

 Energi Potensial Listrik

Sebagaimana medan gravitasi burni, medan listrik dari distribusi muatan yang statis juga bersifat kekal. Dengan demikian, kerja yang diperlukan untuk memindahkan sebuah muatan titik di dalam medan listrik juga tidak tergantung pada lintasan. Medan seperti ini disebut sebagai medan konservatif.
Karena medan listrik bersifat koservatif, maka kita dapat menghubungkannya dengan energi potensial. Kerja yang dilakukan untuk memindahkan sebuah muatan melawan gaya listrik akan tersimpan sebagai potensial muatan.

Definisi Energi Potensial :

Energi potensial suatu muatan di suatu titik adalah usaha untuk memindahkan suatu muatan uji dari tempat yang jauh tak terhingga ke suatu tempat di sekitar muatan sumber.



    Potensial Listrik

    Setiap titik di dalarn medan listrik selalu mempunyai gaya listrik, kuat medan listrik, dan potensial listrik. Gaya listrik dan kuat medan listrik adalah besaran vektor sedangkan potensial listrik adalah besaran skalar. Jadi, potensial listrik tidak memiliki arah. Potensial listrik diperoleh dari energi potensial per satuan muatan.

    Definisi Potensial Listrik :

    Potensial listrik di suatu titik pada medan listrik adalah besarnya usaha yang diperlukan untuk memindahkan satu satuan muatan listrik dari tak terhingga ke titik tersebut.

    Menghitung superposisi dari beberapa gaya listrik dan kuat medan listrik harus dilakukan secara vektor karena keduanya adalah besaran vektor.
Kapasitor

Di dalarn peralatan listrik elektronika, energi umumnya disimpan di dalam sepasang konduktor bermuatan yang dipisahkan oleh lapisan isolator. Alat penyimpan energi tersebut adalah kapasitor. Kapasitor digunakan untuk menyimpan energi dalam waktu yang singkat untuk kemudian dibebaskan kernbali dengan cepat. Sebagian besar peralatan elektronik seperti radio, TV, komputer dan lain sebagainya tidak mungkin bekerja tanpa pertolongan kapasitor.

LISTRIK DINAMIS

Listrik dinamis adalah listrik yang dapat bergerak. Cara mengukur kuat arus pada listrik dinamis dengan cara muatan listrik dibagai waktu dengan satuan muatan listrik adalah coulumb dan satuan waktu adalah detik. Kuat arus pada rangkaian bercabang sama dengan kuat arus yang masuk dengan kuat arus yang keluar.

Kuat Arus Listrik
Kuat arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu. Secara matematis dituliskan :

keterangan :
I = Kuat arus listrik (ampere)
Q = muatan listrik (coulomb)
t = waktu (sekon)

Arus listrik hanya mengalir pada rangkaian tertutup. Sehingga, ketika saklar dimatikan maka arus listrik akan terhenti.

Beda Potensial Listrik 
Beda Potensial listrik adalah banyaknya energi untuk memindahkan muatan listrik dari satu titik ke titik lain. Secara matematis dituliskan :
 
V = beda potensial (volt) 
W = energi listrik (joule) 
Q = muatan listrik (coulomb) 

Rangkaian sumber tegangan 
a. Rangkaian tunggal 
 
pada rangkaian tunggal sumber tegangan berlaku persamaan : 
 
atau
 


b. Rangkaian seri 
 
pada rangkaian seri sumber tegangan berlaku persamaan : 
 

c. Rangkaian paralel 
 
pada rangkaian paralel sumber tegangan berlaku persamaan : 

keterangan : 
E = GGL sumber tegangan (volt) 
I = Kuat arus listrik (ampere) 
R = Hambatan luar (ohm) 
r = hambatan dalam (ohm) 
n = jumlah GGL/baterai 

Hukum Ohm
Hukum Ohm menyatakan bahwa kuat arus listrik yang mengalir dalam suatu penghantar sebanding dengan beda potensial pada ujung-ujung penghantar. 
 
keterangan : 
V = beda potensial (volt) 
I = kuat arus listrik (ampere) 
R = hambatan listrik (ohm) 

Hukum I Kirchoff
Hukum I Kirchoff menyatakan “Jumlah kuat arus yang masuk pada rangkaian bercabang besarnya sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan” 
 
secara matematis dituliskan : 
 
                 I = I₁ + I₂ + I₃ = I’ 

Rangkaian Hambatan  
a. Rangkain Seri 
 
pada rangkaian hambatan seri berlaku persamaan : 
 

b. Rangkaian Paralel 
 
pada rangkaian hambatan paralel berlaku persamaan :
  
keterangan : 

I = kuat arus total (A)
I₁ = kuat arus pada R₁ (A)
I₂ = kuat arus pada R₂ (A)
I₃ = kuat arus pada R₃ (A)

V = tegangan total (A)
V₁ = tegangan pada R₁ (A)
V₂ = tegangan pada R₂ (A)
V₃ = tegangan pada R₃ (A)

Rs = Hambatan pengganti seri (ohm)
R_p = Hambatan pengganti parallel (ohm)


Cara CEPAT !!!
Jika 2 buah hambatan dirangkai paralel, maka hambatan penggantinya :