Kapasitor adalah suatu benda yg dapat menyimpan muatan listrik. Benda ini terdiri dr dua pelat konduktor yg dipasang berdekatan satu sama lain tetapi tak hingga bersentuhan. Benda ini mampu menyimpan tenaga listrik & mampu menyalurkannya kembali, manfaatnya mampu ananda temukan seperti pada lampu flash pada camera, pula banyak dipakai pada papan sirkuit elektrik pada komputer yg ananda pakai maupun pada berbagai peralatan elektronik.
Kapasitor [C] gambaran sederhananya terdiri dr dua keping sejajar yg memiliki luasan [A] & dipisahkan dgn jarak yg sempit sejauh [d]. Seringkali kedua keping tersebut digulung menjadi silinder dgn sebuah insulator atau kertas sebagai pemisah kedua keping. Pada gambar rangkaian listrik, simbolnya dinotasikan dengan:
[Simbol]
Berbagai tipe kapasitor, (kiri) keping sejajar, (tengah) silindris, (kanan) gambar beberapa contoh asli yg digunakan pada peralatan elektronik.
[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]
Perlu ananda ketahui bahwa walaupun mempunyai fungsi yg hampir sama, tetapi baterai berlainan dgn kapasitor. Kapasitor berfungsi hanya sebagai penyimpan muatan listrik sementara, sedangkan baterai selain pula dapat menyimpan muatan listrik, baterai pula merupakan salah satu sumber tegangan listrik. Karena baterai perbedaan itu, baterai pula mempunyai simbol yg berbeda pada rangkaian listrik. Simbol baterai dinotasikan dengan:
[Simbol baterai]
Contoh penggunaan kedua simbol tersebut pada rangkaian listrik:
Kamu dapat mencari nilai kapasitas atau kapasitansi suatu kapasitor, yakni jumlah muatan listrik yg tersimpan. Untuk bentuk paling umum yaitu keping sejajar, persamaan kapasitansi dinotasikan dengan:
Dimana:
C = kapasitansi (F, Farad) (1 Farad = 1 Coulomb/Volt)
Q = muatan listrik (Coulomb)
V = beda potensial (Volt)
Nilai kapasitansi tak selalu bergantung pada nilai & . Besar nilai kapasitansi bergantung pada ukuran, bentuk & posisi kedua keping serta jenis material pemisahnya (insulator). Nilai perjuangan mampu berupa kasatmata atau negatif tergantung arah gaya kepada perpindahannya. Untuk jenis keping sejajar dimana keping sejajar memiliki luasan [A] & dipisahkan dgn jarak [d], mampu dinotasikan dgn rumus:
Dimana:
A = luasan penampang keping (m2)
d = jarak antar keping (m)
= permitivitas materi penyekat ()
Jika antara kedua keping hanya ada udara atau vakum (tidak terdapat materi penyekat), maka nilai permitivitasnya digunakan .
Muatan sebelum disisipkan bahan penyekat () sama dgn muatan sesudah disisipkan materi penyekat (), sesuai prinsip bahwa muatan bersifat awet. Beda potensialnya dinotasikan dgn rumus:
Kapasitor menyimpan energi dlm bentuk medan listrik. Besar energi [W] yg tersimpan pada dapat dicari memakai rumus:
Dimana:
W = jumlah energi yg tersimpan dlm kapasitor (Joule)
Rangkaian Kapasitor
Dua kapasitor atau lebih dapat disusun dengan-cara seri maupun paralel dlm satu rangkaian listrik. Rangkaian seri memiliki sifat-sifat yg berlainan dgn rangkaian paralel. Berikut diberikan tabel sifat-sifatnya pada rangkaian seri & paralel.
Contoh Soal
Tiga kapasitor identik, dgn kapasitas 3 µF masing-masing, dihubungkan dgn sumber tegangan 12 V dlm suatu rangkaian mirip pada gambar di samping. Beda berpotensi antara titik Y & Z yaitu …. (Fisika Simak UI 2013)
(A) 9 V
(B) 8 V
(C) 4 V
(D) 3 V
(E) nol
SOLUSI:
Untuk bentuk variasi, kapasitansi ekivalen merupakan nilai gabungan antara beberapa kapasitor yg disusun seri ataupun paralel atau biasa kita kenal dgn total kapasitansi. Dari soal diatas, pertama-tama kita pastikan kapasitansi ekivalen atau total kapasitansinya dulu.
Muatan pada masing-masing keping kapasitor ekivalen (total) pada soal diatas yakni:
Ini ialah besar muatan pada masing-masing keping semula.
Beda memiliki peluang antara titik Y & Z yakni pada C3 yaitu:
Jawaban: B
Kontributor: Ibadurrahman, S.T.
Mahasiswa S2 Teknik Mesin FTUI
Materi Sosiologiku.com yang lain: