Kapasitor

Definisi Kapasitor

Definisi kapasitor menurut KBBI (Kamus Besar Bahasa Indonesia) adalah peranti elektrik yang terdiri atas dua penghantar dan disekat di antaranya dengan dielektrik, yang mempunyai kapasitans tertentu kondensor atau kondensator elektrik

Michael Faraday, seorang fisikawan dan kimia terkemuka, mendefinisikan kapasitor sebagai alat yang dapat menyimpan energi dalam medan listrik. Faraday menganggap kapasitor sebagai komponen elektronik kunci yang memungkinkan penyimpanan energi potensial listrik secara statis.

James Clerk Maxwell, fisikawan teoritis dari Skotlandia, mendefinisikan kapasitor sebagai alat yang memiliki kemampuan untuk menyimpan muatan listrik dan kemudian melepaskannya ketika dibutuhkan. Maxwell melihat kapasitor sebagai salah satu elemen penting dalam rangkaian listrik.

Pengertian Kapasitor

Sebagai komponen elektronik pasif, kapasitor memiliki peran yang sangat penting dalam dunia elektronika. Kapasitor adalah suatu alat yang digunakan untuk menyimpan dan melepaskan energi listrik dalam suatu rangkaian listrik. Kapasitor terdiri dari dua pelat konduktor yang dipisahkan oleh bahan isolator atau disebut juga sebagai dielektrik.

Fungsi Kapasitor

1. Menyimpan dan Melepaskan Energi Listrik

Fungsi utama dari kapasitor adalah untuk menyimpan energi listrik. Saat arus listrik mengalir melalui kapasitor, muatan listrik akan disimpan pada pelat-pelat konduktor. Muatan ini kemudian dapat dilepaskan kembali ke dalam rangkaian saat dibutuhkan.

2. Menghalangi Arus Searah (DC)

Kapasitor juga berfungsi untuk menghalangi arus searah (DC) namun membiarkan arus bolak-balik (AC) melaluinya. Ini berarti bahwa kapasitor bisa digunakan dalam rangkaian elektronik sebagai alat untuk memfilter sinyal listrik.

3. Penyetelan Resonansi Rangkaian

Dalam rangkaian yang melibatkan frekuensi, seperti dalam radio atau televisi, kapasitor digunakan untuk menyetel resonansi. Resonansi rangkaian adalah titik di mana rangkaian memiliki reaktansi minimum dan arus maksimum.

Jenis-Jenis Kapasitor

Kapasitor memiliki berbagai jenis yang digunakan untuk beragam aplikasi, tergantung pada karakteristik dan kebutuhan tertentu. Berikut adalah beberapa jenis kapasitor yang lebih umum digunakan:

1. Kapasitor Keramik

Kapasitor keramik merupakan jenis kapasitor yang paling umum digunakan, khususnya dalam aplikasi frekuensi tinggi. Kapasitor ini memiliki nilai kapasitansi yang relatif kecil, biasanya mulai dari beberapa pikofarad hingga mikrofarad. Material dielektriknya terbuat dari keramik, yang memiliki karakteristik dielektrik yang baik dan stabil, membuatnya ideal untuk aplikasi frekuensi tinggi.

2. Kapasitor Elektrolit

Kapasitor elektrolit, yang terkadang disebut sebagai kapasitor ‘can’, memiliki kapasitansi yang lebih besar dibandingkan kapasitor keramik. Kapasitansi ini bisa mencapai beberapa mikrofarad hingga miliaran farad. Kapasitor ini biasanya digunakan dalam aplikasi dimana diperlukan kapasitansi yang besar, seperti dalam rangkaian catu daya.

3. Kapasitor Mica

Kapasitor mica adalah jenis kapasitor yang dibuat dari mica, suatu mineral yang resisten terhadap suhu dan kelembaban. Kapasitor ini memiliki kestabilan dan akurasi yang tinggi, serta resistansi yang tinggi terhadap suhu dan kelembaban. Kapasitor mica biasanya digunakan dalam aplikasi frekuensi tinggi dan presisi.

4. Kapasitor Film

Kapasitor film dibuat dengan menggunakan bahan dielektrik berupa film plastik. Kapasitor ini memiliki rentang kapasitansi yang luas dan stabilitas tinggi. Biasanya digunakan dalam aplikasi audio dan RF.

5. Kapasitor Tantalum

Kapasitor tantalum adalah kapasitor yang dielektriknya terbuat dari oksida tantalum. Kapasitor ini memiliki kapasitansi per unit volume yang tinggi dan biasanya digunakan dalam aplikasi portabel.

Cara Kerja Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang bekerja dengan prinsip menyimpan energi listrik dalam bentuk muatan listrik. Proses kerja kapasitor melibatkan dua konsep utama yaitu pengisian dan pengosongan muatan.

1. Pengisian Muatan

Ketika kapasitor terhubung dengan sumber arus listrik, arus akan mengalir dan mengisi pelat konduktor dalam kapasitor dengan muatan listrik. Hal ini membuat potensial listrik atau tegangan antara dua pelat konduktor tersebut meningkat. Proses ini berlanjut hingga kapasitor terisi penuh, atau sampai tegangan kapasitor sama dengan tegangan sumber. Saat kapasitor sudah terisi penuh, arus akan berhenti mengalir.

2. Pengosongan Muatan

Ketika sumber tegangan diputus, muatan listrik yang telah disimpan dalam kapasitor akan dilepaskan. Muatan ini akan mengalir kembali ke rangkaian, menciptakan arus listrik. Proses ini berlanjut hingga semua muatan telah dilepaskan dan tegangan antara dua pelat konduktor menjadi nol.

Dengan cara inilah kapasitor bekerja dalam suatu rangkaian listrik, baik sebagai penyimpan energi, penghalang arus searah, atau penyetel resonansi dalam rangkaian osilasi dan filter.

Sejarah dan Perkembangan Kapasitor

Ewald Georg von Kleist adalah orang pertama yang menemukan kapasitor pada tahun 1745. Dia menamakannya “botol Kleistian”.

Tak lama setelah itu, Pieter van Musschenbroek menyempurnakan desain tersebut dan menghasilkan apa yang sekarang kita kenal sebagai “botol Leyden”.

Pada abad ke-20, kapasitor mengalami perkembangan pesat dengan ditemukannya berbagai jenis kapasitor seperti kapasitor keramik, elektrolit, dan mica. Saat ini, kapasitor digunakan dalam hampir setiap perangkat elektronik, mulai dari smartphone hingga pesawat ruang angkasa.