Komponen bernama kapasitor atau nama lainnya juga kondensator sudah sangat umum digunakan dalam membangun rangkaian elektronika. Khususnya untuk rangkaian yang membutuhkan blok filtering atau pada rangkaian elektronika yang bekerja di frekuensi tinggi.
Kapasitor sendiri adalah komponen dengan dua buah kaki untuk dihubungkan ke rangkaian elektronika yang memiliki nilai kapasitansi dengan satuan Farad (F). Kamu akan sering menemukan komponen ini di berbagai alat eletronik, seperti misalnya pada kipas angin, jika kamu coba membongkar bodinya, kamu akan melihat sebuah kapasitor yang nilai kapasitansinya biasanya mulai dari 1 uF tergantung jenis dan ukuran kipas anginnya.
Selain itu kamu juga bisa menemukan kapasitor di handphone, kulkas, motor, mesin cuci 1 tabung, mesin air, dan lainnya. Nah bagaimana cara kerja komponen ini? Kami akan menjelaskannya di tulisan kali ini.
Komponen Penyusun Kapasitor
Agar kamu bisa lebih mudah memahami bagaimana kapasitor bekerja, kami akan menjelaskan dulu bagaimana susunan komponen kapasitor. Kapasitor terbentuk dari dua buah pelat konduktor yang saling berhadapan dengan dipisahkan oleh isolator (biasanya disebut dieletrik) di tengahnya.
Lapisan dua konduktor yang dipisahkan dielektrik tersebut bisa saja digulung menjadi silinder atau dibiarkan rata. Ketika lapisan tersebut dialiri listrik akan menghasilkan nilai kapasitansi. Nilai kapasitansi yang dihasilkan bergantung pada luas pelat yang berhadapan, jenis bahan dielektrik yang digunakan dan jarak antara kedua pelat.
Bahan dielektrik yang membatasi kedua pelat tersebut bisa terpolarisasi ketika dialiri listrik. Muatan listrik memang tidak mengalir di area dielektrik karena terbuat dari bahan isolator, namun muatan-muatan listrik tersebut bisa sedikit bergeser dari rata-rata posisi setimbangnya (equilibrium positions) sehingga menimbulkan polarisasi. Fenomena ini disebut dengan “polarisasi dielektrik.”
Penamaan sebuah kapasitor bisa berbeda-beda berdasarkan bahan Bahan dielektrik yang digunakan. Bahan-bahan dielektrik yang digunakan di kapasitor yang umum di pasaran dapat berupa kertas, film plastik, kaca, mika, keramik dan udara.
Sementara untuk bagian pelat, bahan konduktor yang umum digunakan adalah cakram aluminium, aluminium foil atau lapisan tipis logam yang dipasangkan dengan sisi berlawanan dengan dielektrik padatnya.
Baca juga: Fungsi Kapasitor, Karakteristik dan Aplikasinya
Prinsip Cara Kerja Kapasitor
Seperti sudah dijelaskan di atas, kapasitor terdiri dari kedua keping atau pelat konduktor yang dipisahkan bahan dielektrik. Pada dasarnya elektron tidak dapat menyeberang celah dieletrik yang ada diantara kedua pelat konduktor.
Ketika lapisan tersebut tidak dialiri listrik, maka sifatnya netral dan belum berisi muatan listrik. Pada saat kaki kapasitor dihubungkan pada baterai, sisi yang terhubung pada kutub positif baterai akan menarik elektron, sedangkan yang terhubung ke kutub negatif akan menolak atau mendorong elektron.
Karena pada dasarnya muatan listrik tidak dapat mengalir melewatai celah dielektrik seperti pada bahan konduktor, maka muatan-muatan yang mengalir dan tersebar di pelat seperti tertahan di kapasitor. Kondisi ini kapasitor sedang mengisi (charge).
Namun ketika beda muatan antara kedua pelat tersebut terlalu besar, hal tersebut akan memicu terjadi percikan (spark) sehingga muatan dapat melompati celah dielektrik diantara kedua pelat tersebut dan muatan di dalam kapasitor akan terbuang. Pada kondisi ini kapasitor dalam keadaan mengosongkan (discharge).
Pada kondisi discharge arus akan mengalir melalui kapasitor ke rangkaian. Sementara muatan yang baru kembali mengisi kapasitor, sampai kondisi muatan penuh arus listrik tidak akan mengalir dari kapasitor. Hal ini akan berulang selama kapasitor dialiri listrik dari baterai. Alhasil kapasitor mempunyai kemampuan penyimpanan muatan listrik yang disebut Kapasitansi.
Setelah memahami cara kerjanya kamu mungkin sudah paham kenapa bahan dielektrik begitu berpengaruh terhadap nilai kapasitansi suatu kapasitor. Jika konstanta bahan dielektrik besar maka nilai kapasitansinya juga akan menjadi besar.
Selain itu, luas pelat juga berpengaruh, semakin luas semakin besar pula nilai kapasitansinya. Sementara hubungan antara nilai kapasitansi dengan jarak antara kepingan pelat adalah berbanding terbalik, semakin dekat jaraknya semakin besar nilai kapasitansi suatu kapasitor.
Dalam pengapilkasiaannya pada sebuah rangkaian, prinsip kerja kapasitor yang dapat menyimpan muatan listrik, sering digunakan sebagai penggeser fasa atau sebagai filter (penyaring) dalam pencatu daya. Selain itu, sifat lain kapasitor adalah melewatkan arus AC (arus bolak-balik) dan menghambat arus DC (arus searah).
Nah itu dia penjelasan kami tentang cara kerja kapasitor. Komponen satu ini begitu dibutuhkan untuk membangun suatu rangkaian elektronika, terbukti dari seringnya ditemukan kapasitor di berbagai perangkat elektronik di rumahmu.
