RESUM MATERI ELEKTRONIKA TENTANG KAPASITOR

Transkripsi

1 RESUM MATERI ELEKTRONIKA TENTANG KAPASITOR Disusun oleh : Nama : Andri Nuriawan NIM : A14007 Prodi : Mekanik Otomotif PROGRAM STUDI D3 MEKANIK OTOMOTIF POLITEKNIK INDONUSA SURAKARTA 2015

2 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum warahmatullahi wabarakatuh. Alhamdulillahirabbilalamin, banyak nikmat yang Allah berikan, tetapi sedikit sekali yang kita ingat. Segala puji hanya layak untuk Allah Tuhan seru sekalian alam atas segala berkat, rahmat, taufik, serta hidayah-nya yang tiada terkira besarnya, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah dengan judul JUDUL MAKALAH TRANSISTOR. Dalam penyusunannya, penulis memperoleh banyak bantuan dari berbagai pihak, karena itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: Kedua orang tua dan segenap keluarga besar penulis yang telah memberikan dukungan, kasih, dan kepercayaan yang begitu besar. Dari sanalah semua kesuksesan ini berawal, semoga semua ini bisa memberikan sedikit kebahagiaan dan menuntun pada langkah yang lebih baik lagi. Meskipun penulis berharap isi dari makalah ini bebas dari kekurangan dan kesalahan, namun selalu ada yang kurang. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar skripsi ini dapat lebih baik lagi. Akhir kata penulis berharap agar makalah ini bermanfaat bagi semua pembaca. Surakarta, 20 April 2015 Penulis Andri Nuriawan (NIM : A14007)

3 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Teknologi pada masa ini mengalami kemajuan yang sangat signifikan sehingga banyak berpengaruh pada berbagai bidang terutama kesehatan. Setiap alat kesehatan mampu mendeteksi dan membantu paramedis dalam mengatasi berbagai macam penyakit. Masingmasing alat kesehatan didukung oleh komponen-komponen yang melengkapi fungsi komponen lainnya. Salah satu komponen yang amat dibutuhkan yaitu kapasitor. Komponen ini berperan penting dalam suatu rangkaian listrik. Kapasitor berfungsi sebagai adalah untuk penyaring atau filtrasi tegangan yang masuk kedalam rangkaian. Dalam dunia elektronika tentunya tidak terlepas dari hal yang namanya kapasitor. Komponen ini sangat penting dalam dunia elektronika itu sendiri. Dalam pemasangannya terdapat berbagai macam type rangkaian dan satu sama lain bisa dikombinasikan. Contoh yang sering kita lihat adalah pada keyboard yaitu kapasitor dengan plat sejajar. Selain itu juga kapasitor banyak terdapat pada elektronik yang lain. Dalam percobaan yang akan dilakukan kali ini adalah kapasitor dengan rangkaian parallel dan bagaimana dielektrik yang melapisi plat pada kapasitor. Hal ini tentunya akan berkaitan dengan nilai kapasitansi yang terdapat dalam rangkaian begitu juga dengan tegangan yang dihasilkan. Maka dari itu kami akan melakukan percobaan mengenai hal tersebut.

4 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian kapasitor Kapasitor atau kondensator oleh ditemukan oleh Michael Faraday ( )pada hakikatnya adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/ muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik atau komponen listrik yang mampu menyimpan muatan listrik yang dibentuk oleh permukaan (piringan atau kepingan) yang berhubungan yang dipisahkan oleh suatu penyekat. Ketika kapasitor dihubungkan pada sebuah sumber tegangan maka piringan atau kepingan terisi elektron. Bila elektron berpisah dari satu plat ke plat lain maka muatan elektron akan terdapat diantara kedua kepingan. Muatan ini disebabkan oleh muatan positif pada plat yang kehilangan elektron dan muatan negatif pada plat yang memperoleh elektron. Kapasitor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik, 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 umumnya terbuat dari dua buah lempengan logam yang saling sejajar satu sama lain dan diantara kedua logam tersebut terdapat bahan isolator yang sering disebut dielektrik. Dielektrik adalah bahan yang dapat mempengaruhi nila dari kapasitansi fungsi kapasitor. Adapun bahan dielektrik yang paling sering di gunakan adalah keramik, kertas, udara, metal film, gelas, vakum dan lain-lain sebagainya.kapasitor sering disebut sebagai kondensator. Kapasitor memiliki berbagai macam bentuk dan ukuran, tergantung dari kapasitas, tegangan kerja, dan lain sebagainya. Kapasitansi didefenisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x 1018 elektron. Kemudian Michael Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs. Dengan rumus dapat ditulis : Q = CV Dimana : Q = muatan elektron dalam C (coulombs) C = nilai kapasitansi dalam F (farads) V = besar tegangan dalam V (volt) Dalam praktek pembuatan kapasitor, kapasitansi dihitung dengan mengetahui luas area plat metal (A), jarak (t) antara kedua plat metal (tebal dielektrik) dan konstanta (k) bahan dielektrik. Dengan rumusan dapat ditulis sebagai berikut : C = (8.85 x 10-12) (k A/t) Berikut adalah tabel contoh konstanta (k) dari beberapa bahan dielektrik yang disederhanakan Udara vakum k = 1 Aluminium oksida k = 8 Keramik k = Gelas k = 8 Polyethylene k = 3

5 2.2 Cara kerja, prinsip kapasitor dan besaran kapasitansi a. 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. Namun tidak kita pungkiri, meski suatu komponen kapasitor memiliki bentuk dan ukuran yang berbeda, tetapi fungsi kapasitor tetap sangat di perlukan dalam suatu komponen elektronikaatau bahkan rangkaian elektronika. Adapun kedua keping atau piringan pada kapasitor dipisahkan oleh suatu insolator, pada dasarnya tidak ada elektron yang dapat menyeberang celah di antara kedua keping. Pada saat baterai belum terhubung, kedua keping akan bersifat netral (belum temuati). Saat baterai terhubung, titik dimana kawat pada ujung kutub negatif dihubungkan akan menolak elektron, sedangkan titik dimana kutub positif terhubungkan menarik elektron. Elektron-elektron tersebut akan tersebar ke seluruh keping kapasitor. Sesaat, elektron mengalir ke dalam keping sebelah kanan dan elektron mengalir keluar dari keping sebelah kiri; pada kondisi ini arus mengalir melalui kapasitor walaupun sebenamya tidak ada elektron yang mengalir melalui celah kedua keping tersebut. Setelah bagian luar dari keping termuati, berangsur-angsur akan menolak muatan baru dari baterai. Karenanya arus pada keping tersebut akan menurun besarnya terhadap waktu sampai kedua keping tersebut berada pada tegangan yang dimiliki baterai. Keping sebelah kanan akan memiliki kelebihan elektron yang terukur dengan muatan -Q dan pada keping sebelah kiri termuati sebesar +Q. b. prinsip pembentukan kapasitor 1) Jika dua buah plat atau lebih yang berhadapan dan dibatasi oleh isolasi, kemudian plat tersebut dialiri listrik maka akan terbentuk kondensator (isolasi yang menjadi batas kedua plat tersebut dinamakan dielektrikum). 2) Bahan dielektrikum yang digunakan berbeda-beda sehingga penamaan kapasitor berdasarkan bahan dielektrikum. Luas plat yang berhadapan bahan dielektrikum dan jarak kedua plat mempengaruhi nilai kapasitansinya. 3) Pada suatu rangkaian yang tidak terjadi kapasitor liar. Sifat yang demikian itu disebutkan kapasitansi parasitic. Penyebabnya adalah adanya komponen-komponen yang berdekatan pada jalur penghantar listrik yang berdekatan dan gulungan-gulungan kawat yang berdekatan.

6 Gambar diatas menunjukan bahwa ada dua buah plat yang dibatasi udara. Jarak kedua plat dinyatakan sebagai d dan tegangan listrik yang masuk. c. Besaran Kapasitansi Kapasitas dari sebuah kapasitor adalah perbandingan antara banyaknya muatan listrik dengan tegangan kapasitor. C = Q / V Jika dihitung dengan rumus C= 0,0885 D/d. Maka kapasitasnya dalam satuan piko farad D = luas bidang plat yang saling berhadapan dan saling mempengaruhi dalam satuan cm2. d = jarak antara plat dalam satuan cm. Bila tegangan antara plat 1 volt dan besarnya muatan listrik pada plat 1 coulomb, maka kemampuan menyimpan listriknya disebut 1 farad. Dalam kenyataannya kapasitor dibuat dengan satuan dibawah 1 farad. Kebanyakan kapasitor elektrolit dibuat mulai dari 1 mikrofarad sampai beberapa milifarad Fungsi Kapasitor Fungsi Kapasitor sendiri terbagi atas 2 kelompok yaitu kapasitor yang memiliki kapasitas yang tetap dan kapasitor yang memiliki kapasitas yang dapat diubah-ubah atau dengan kata lain kapasitor variabel. Sifat dasar dalam sebuah kapasitor adalah dapat menyimpan muatan listrik, dan juga memiliki sifat yang 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). Fungsi kapasitor pada suatu rangkaian juga mempunyai maksud dan tujuan di antaranya, sebagai, penghubung (coupling) yang menghubungkan masing-masing bagian dalam suatu rangkaian, memisahkan arus bolak-balik dari arus searah, sebagai filter yang dipakai pada rangkaian catu daya, sebagai pembangkit frekuensi dalam rangkaian pemancar dan untuk menghemat daya listrik dalam rangkaian lampu TL. 2.4 Jenis dan macam- macam kapasitor

7 Jenis-Jenis Kapasitor dalam komponen elektronika bermacam-macam di antaranya adalah kapasitor bipolar/ non polar dan capasitor polar (memiliki kutub -/+), walaupun kapasitor ini sama-sama di gunakan untuk menyimpan muatan listrik, tapi banyak perbedaan diantara dua macam capasitor ini, baik dari bahan yang digunakan untuk membuat capasitor tersebut maupun dalam kegunaannya. a. Kapasitor Berdasarkan Bahan Penyekat Konduktor ( Dielektrikum ): 1. Kapasitor keramik Kapasitor keramik adalah kapasitor yang dibuat dengan bahan dasar keramik yang di gunakan untuk media penyimpan arus. Cara memasangnya adalah di letakan diantara dua pin kaki kapasitor tersebut sedemikian rupa sehingga dapat menyimpan arus listrik. Di bawah ini adalah gambar kapasitor dan jenis-jenis kapasitor : 2. Kapasitor tantalum Kapaitor tantalum merupakan jenis-jenis kapasitor elektrolit yang elektrodanya terbuat dari material tantalum. Komponen ini memiliki polaritas, cara membedakannya dengan mencari tanda atau tanda lainya yang ada pada bodi kapasitor, tanda ini menyatakan bahwa pin dibawahnya memiliki polaritas positif. 3. Kapasitor Multilayer kapasitor multilayer terbuat dari bahan material, kapasitor ini sama dengan kapasitor keramik, bedanya hanya terdapat pada jumlah lapisan yang menyusun dielektriknya. Pada jenis ini dielektriknya disusun dengan banyak lapisan atau biasanya disebut dengan layer dengan ketebalan 10 sampai dengan 20 μm dan pelat elektrodanya dibuat dari logam yang murni. Selain itu ukurannya kecil dan memiliki karakteristik suhu yang lebih bagus daripada kapasitor keramik. b. Jenis Kapasitor Berdasarkan Polaritasnya 1. Kapasitor Nonpolaritas Kapasitor ini tidak mempunyai kaki positif dan negatif sehingga cara pemasangan pada rangkaian elektronika boleh bolak-balik. Yang termasuk kapasitor ini adalah kapasitor mika, kapasitor keramik,kapasitor kertas, dan kapasitor milar. 2. Kapasitor Polaritas

8 Kapasitor ini mempunyai kaki positif dan negatif, sehingga cara pemasangan pada rangkaian elektronika tidak boleh terbalik. Kapasitor juga dapat digolongkan sebagai berikut: 1. Menurut bentuknya, dikenal beberapa kapasitor yaitu kapasitor silindris, kapasitor bola sepusat, kapasitor keping sejajar, kapasitor balok, kapasitor botol leiden, dan kapasitor variable. 2. Menurut bentuk dielektriknya, dikenal kapasitor keramik, kapasitor kertas, kapasitor mika, kapasitor gas, kapasitor vakum,dan kapasitor elektrolit(eco) 3. Menurut kegunaannya, dibedakan atas kapasitor tetap dan kapasitor yang dapat diatur (disetel) 4.Menurut pemasangannya dalam rangkaian listrik dibagi menjadi: a. Kapasitor berpolar, mempunyai kutub + dan kutub -, misalnya elco yang dipasang pada rangkaian arus searah(dc) b. Kapasitor nonpolar, tidak mempuyai kutub, bila dipasang pada rangkaian arus bolak balik (AC). 2.5 Kegunaan Kapasitor Kegunaan kapasitor dalam berbagai rangkaian listrik adalah: 1. mencegah loncatan bunga api listrik pada rangkaian yang mengandung kumparan, bila tiba-tiba arus listrik diputuskan dan dinyalakan 2. menyimpan muatan atau energi listrik dalam rangkaian penyala elektronik 3. memilih panjang gelombang pada radio penerima 4. sebagai filter dalam catu daya (power supply). 2.6 Bentuk Kapasitor Bentuk kapasitor: 1. kapasitor kertas (besar kapasitas 0,1 F) 2. kapasitor elektrolit (besar kapasitas 105 pf) 3. kapasitor variabel (besar kapasitas bisa di ubah-ubah dengan nilai kapasitas maksimum 500 pf 2.7 Tipe- tipe kapasitor

9 1. Variabel Condensator (varco) Kondensator ini dipakai untuk tuning atau mencari gelombang radio. Jenis ini mempunyai udara sebagai dielektrikum.kapasitor variabel mempunyai pelat-pelat yang stasioner (stator) dan pelat-pelat yang digerakkan (rotor ), biasanya terbuat dari alumunium. Dengan memutar tombol, luas plat yang berhadapan dapat diatur sehingga kapasitas kapasitor dapat diubahobah. Dengan mengubah kapasitor frekuensi dapat distel. 2 Kapasitor Keramik Kapasitor ini menpunyai dielektrikum keramik. Kapasitor ini mempunyai oksida logam dan dielektrikumnya terdiri atas campuran titanium-oksida dan oksida lain. Kekuatan dielektrikumnya tinggi dan mempunyai kapasitas besar sekali dalam ukuran kecil. 3.Kapasitor Kertas Kapasitor ini mempunyai dielektrikum kertas dengan lapisan kertas setebal 0,05-0,02 mm antara dua lembar kertas alumunium.kertasnya diresapi dengan minyak mineral untuk memperbesar kapasitas dan kekuatan dielektrikumnya. 4.Kapasitor Mika Kapasitor ini mempunyai elektroida logam dan lapisan dielektrikum dari polysteryne mylar dan teflon setebal 0,0064 mm. Digunakan untuk koreksi faktor daya. Seperti uji visi nuklir 5.Electrolit Condensator (Elco) Kapasitor ini mempunyai dielektrik oksida alumunium dan sebuah elektrolit sebagai elektroda negatif. Elektroda postif terbuat dari logam seperti alumunium dan tantalum tetapi sebuah elektroda negatif terbuat dari elektrolit. Tebal lapisan oksidanya adalah 0,0001. Dalam rangkaian elektronika sebagai perata denyut arus listrik. 2.8 Karakteristik Dan Kode Kapasitor memiliki karakteristik yang nantinya penting dalam memberitahukan besar tegangan maksimum yang dapat diberikan di antara plat kapasitor tanpa memutuskan dielektris lewat penyekat. Karakteristik kapasitor berjalan searah dengan kata lain dpat menggunakan tegangan 200 volt DC. Untuk kapasitor nilai kapasitansinya bisa diketahui berdasarkan warna seperti pada resistor. Warna warna merupakan kode angka yang nantinya melambangkan nilai dari kapasitor dan toleransi kapasitor. BAB III

10 PENUTUP 3. 1 Kesimpulan Kapasitor adalah komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik yang terdiri dari dua konduktor dan di pisahkan oleh bahan penyekat (bahan dielektrik) tiap konduktor di sebut keping. Kapasitor atau yang sering disebut kondensator merupakan komponen listrik yang dibuat sedemikian rupa sehingga mampu menyimpan muatan listrik. Prinsip sebuah kapasitor pada umumnya sama galnya dengan resistor yang juga termasuk dalam kelompok komponen pasif, yaitu jenis komponen yang bekerja tanpa memerlukan arus panjar. Kapasitor terdiri atas dua konduktor (lempeng logam) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator). Isolator penyekat ini sering disebut sebagai bahan (zat) dielektrik. Zat dielektrik yang digunakan untuk menyekat kedua penghantar komponen tersebut dapat digunakan untuk membedakan jenis kapasitor. Beberapa pengertian kapasitor yang menggunakan bahan dielektrik antara lain berupa kertas, mika, plastik cairan dan lain sebagainya. Kegunaan kapasitor dalam rangkaian elektronika sangat di perlukan terutama untuk mencegah loncatan bunga api listrik pada rangkaian yang mengandung kumparan, menyimpan muatan atau energi listrik dalam rangkaian, memilih panjang gelombang pada radio penerima dan sebagai filter dalam catu daya (power supply). Fungsi Kapasitor adalah sebagai penyimpan arus/tegangan listrik. Untuk arus DC kapasitor berfungsi sebagai isulator/penahan arus listrik, sedangkan untuk arus AC Kapasitor berfungsi sebagai konduktor/melewatkan arus listrik. Dalam penerapannya kapasitor digunakan sebagai filter/penyaring, perata tegangan DC yang di gunakan untuk mengubah tengangan AC ke DC,pembangkit gelombang ac atau oscilator dan sebagainya. 3.2 Saran Kapasitor merupakan perbaikan factor daya. Sehingga pemasangan kapasitor dapat diadakan pada setiap konsumen, baik gedung, maupun perindustrian. Ini di karenakan mencegah rugirugi daya yang berlebihan, dan mengurangi kerusakan akibat kelistrikan oleh alat-alat listrik. DAFTAR PUSTAKA

11 diakses pada jumat 12 Oktober diakses pada jumat 12 Oktober diakses pada jumat 12 Oktober diakses pada jumat 12 Oktober diakses pada sabtu 13 Oktober diakses pada sabtu 13 Oktober 2012