Bagaimana Cara Kerja Kapasitor / Kondensator ?

Posted on

Di artikel ini akan dicoba menjelaskan secara lengkap bagaimana cara kerja kapasitor atau kondensator ? Bukan teknisi namanya jika tidak mengetahui bagaimana bentuk dari kapasitor / capacitor ini. Terlebih pada hampir semua peralatan elekronika pasti terdapat kapasitor baik itu jenis polar maupun non polar.

Untuk lebih jelasnya bagi yang belum mengetahui komponen ini bisa dicek di artikel jenis jenis kapasitor dan fungsinya. Secara sederhana dan sekilas kapasitor bekerja seperti sebuah baterai / battery walaupun keduanya adalah komponen yang berbeda tetapi sama sama menyimpan energi listrik.

Di dalam sebuah baterai terjadi reaksi kimia yang bisa menghasilkan elektron di satu kutub / terminal dan menyerap elektron di kutub lainnya mirip sebuah aliran listrik pada suatu rangkaian. Kapasitor bekerja dengan cara yang lebih sederhana yaitu hanya berfungsi menyimpan elektron saja.

Di dalam sebuah capacitor kaki terminal dihubungkan dengan 2 plat metal non-conductive atau dielectric, pada prakteknya bahan non konduktif tersebut terdiri dari beberapa bahan yang sering digunakan misalnya mika, keramik, mylar, teflon, bahkan udara adalah salah satu bahan non konduktif yang sering digunakan.

type dan jenis ukuran kapasitor

Ketika kedua kaki terminal diberi tegangan listrik maka muatan positif akan berkumpul pada salah satu kaki elektroda dan pada saat yang sama muatan negatif terkumpul pada ujung elektroda lainnya, muatan ini tidak dapat saling bertemu karena terhalangi oleh bahan dielektrik yang sifatnya non-konduktif.

Muatan listrik elektron ini “tersimpan” pada bahan dielektrik selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung terminal kakinya.

cara kerja kapasitor

Dikarenakan bahannya yang terdiri dari beberapa jenis yang tadi disebutkan ada yang optimal untuk digunakan pada frekuensi tinggi, maupun tegangan tinggi. Capasitor dapat diproduksi untuk berbagai tujuan, mulai yang terkecil digunakan untuk kalkulator mini hingga ultra capacitor untuk kendaraan listrik.

Berikut ini beberapa jenis type dari kapasitor serta penggunaannya :

  • Udara – digunakan untuk kapasitor di radio tuning circuits
  • Mylar – digunakan di rangkaian/ circuit timer, alarms
  • Glass – digunakan untuk kapasitor tegangan tinggi
  • Ceramic – digunakan untuk kapasitor frekuensi tinggi/ high frequency misalnya antenna, X-ray
  • Super capacitor – digunakan di circuit listrik arus besar dan mobil hybrid

Bagaimana Cara Kerja Kapasitor / Kondensator ?

Di dalam sebuah rangkaian simbol kapasitor seperti berikut dibawah ini

simbol kapasitor di rangkaian

Seperti disampaikan sebelumnya bahwa kapasitor bekerja dengan cara menyimpan arus listrik, analoginya adalah seperti dibawah ini misalnya kita menghubungkan sebuah kapasitor dengan sebuah baterai 1,5 Volt.

rangkaian kapasitor dan baterai

Maka yang terjadi adalah :

  • Kaki terminal kapasitor yang dihubungkan dengan terminal negatif baterai akan menerima elektron / energi dari baterai
  • Kaki terminal kapasitor yang dihubungkan dengn terminal positif dari baterai akan membuang elektron yang diterima dari baterai.

Ketika muatan elektron telah memenuhi kapasitas dari kapasitor maka kapasitor akan memiliki tegangan yang sama dengan baterai yaitu 1.5 Volt. Pada kapasitor kecil hanya sedikit arus yang bisa disimpan, sedangkan pada kapasitor yang besar seukuran tabung gelas mungkin bisa menyalakan sebuah lampu bohlam kecil selama beberapa menit.

Satuan Kapasitas Kapasitor

Kapasitansi merupakan kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron sebuah kapasitor diukur dengan satuan yang disebut Farad, 1 farad satuan kapasitor bisa berukuran sangat besar yaitu bisa sekitar sebesar gelas minuman, tergantung juga berapa spesifikasi tegangan kapasitor tersebut.

Padahal kebanyakan kapasitor di rangkaian elektronika menggunakan kapasitas yang kecil, untuk alasan itulah satuan yang sering digunakan pada prakteknya adalah mikro farad. Umumnya kapasitor yang ada di pasar memiliki satuan uF (10-6 F), nF (10-9 F) dan pF (10-12 F).

ukuran kapasitor farad

Perlu diketahui 1 farad sama dengan sama dengan 1.000.000 uF dan itu adalah sebuah energi elektron yang sangat besar. Untuk memudahkan dalam membaca nilai kapasitor maka sering dikonversi menjadi satuan uF misalnya

  1. 0.047uF dapat juga dibaca sebagai 47nF
  2. 0.1nF sama dengan 100pF

Penggunaan Kapasitor

Salah satu perbedaan antara kapasitor dengan sebuah baterai adalah kapasitor dapat membuang semua muatannya dalam sepersekian detik sedangkan baterai memerlukan hingga beberapa menit untuk benar benar dalam kondisi dishcarge (muatannya benar benar habis).

Untuk itulah kapasitor sering digunakan dalam lampu flash pada sebuah kamera, cara kerjanya yaitu baterai mengisi muatan kapasitor selama beberapa detik dan ketika lampu flash dinyalakan maka muatan akan dibuang dalam sepersekian detik.

kapasitor pada kamera digital

Contoh penggunaan kapasitor pada kamera blitz

Kapasitor dimanfaatkan dalam berbagai cara yang berbeda, contoh penggunaan kapasitor dalam rangkaian power supply dimana kapasitor elco sering digunakan untuk mengurangi riak tegangan / spike. Caranya yaitu dengan cara menyerap puncak tegangan dan mengisi lembah yang terbentuk dari sinyal arus DC, cara kerja kapasitor pada alat elektronik seperti demikian bisa digambarkan seperti berikut penjelasan gambarnya :

penyearah arus dc kapasitor

Demikian artikel kali ini tentang cara kerja kapasitor secara umum semoga bisa bermanfaat.