Penemu kapasitor : Michael Faraday (1791-1867)

1
(No Transcript)
2
(No Transcript)
3
Penemu kapasitor Michael Faraday (1791-1867)

• Postulat
• Kapasitor memiliki kapasitansi sebesar
• 1 farad jika diberi tegangan 1 volt
• dengan jumlah muatan elektron sebanyak
• 1 coulomb.

4
(No Transcript)
5
Menentukan besar kapasitansi

• Kapasitansi sebuah kapasitor tergantung
• Jenis
• Bentuk
• Posisi relatif
• Material antara

6
Untuk bentuk yang paling sederhana

• Plat sejajar

7
(No Transcript)
8
(No Transcript)
9

• Silinder Koaksial dengan jari-jari dalam R1 dan
  luar R2

10
(No Transcript)
11
Ragam Kapasitor
Untuk lebih menyederhanakan, dikelompokan menjadi
3 yaitu kapasitor elektrostatik (electrostatic),
elektrolitik (electrolytic) dan elektrokimia
(electrochemical)
12
Kapasitor Elektrostatik (Kapasitor non-polar)

• Bahan dielektrik yang digunakan
• keramik, mika dan film.
• Kapasitor dengan kapasitansi kecil biasanya
  menggunakan bahan keramik dan mika (populer
  karena murah)
• Tersedia besaran pF sampai beberapa uF.
  Digunakan pada rangkaian yang memiliki frekuensi
  tinggi.

13
Kapasitor yang ukuran fisiknya kecil biasanya
hanya bertuliskan 2 (dua) atau 3 (tiga) angka
saja. Jika hanya ada dua angka, satuannya adalah
pF (pico farad)

• Contoh
• Jika kapasitor bertuliskan dua angka 47, artinya
  kapasitansinya 47 pF.
• Jika bertuliskan 3 angka, dua angka pertama
  menunjukkan nilai nominal, sedangkan angka ke-3
  adalah faktor pengali. Faktor pengali sesuai
  dengan angka nominalnya 1 10, 2 100,
• 3 1.000, 4 10.000,
• 5 100.000 dst

14
Bahan dielektrik film

• Polyester (polyethylene terephthalate atau
  dikenal dengan sebutan mylar), polystyrene,
  polyprophylene, polycarbonate, metalized paper
  dan lainnya.
• Dikenal dengan sebutan sesuai dengan merk
  dagangnya Mylar, MKM , MKT.

15

• Kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat,
  merah, hijau dan lainnya seperti tablet atau
  kancing baju.

16
(No Transcript)
17
(No Transcript)
18
Kapasitor Elektrolitik

• Memiliki bahan dielektrik
• lapisan metal oksida
• Termasuk kelompok kapasitor polar yang ditandai
  dengan dan di badannya.
• Proses pembuatannya dengan elektrolisa sehingga
  terbentuk kutub positif (anoda) dan kutub negatif
  (katoda) Polaritas

19
Dipasaran dikenal sebagai Kondensator
Biasanya berbentuk tabung yang mempunyai dua kaki
dan dua kutub yaitu kutub positif dan kutub
negatif.
20
Jenis logam yang digunakan

• Tantalum, aluminium, magnesium, titanium,
  niobium, zirconium dan seng.
• Logam dioksidasi membentuk lapisan metal-oksida
  (film-oksida) dengan cara dicelupkan dalam
  larutan elektrolit (sodium borate) lalu diberi
  tegangan positif (anoda) dan larutan elektrolit
  diberi tegangan negatif (katoda).
• Jika logam Aluminium yang digunakan, akan
  terbentuk lapisan Aluminium-oksida (Al2O3) pada
  permukaannya.

21
Dengan demikian berturut-turut plat metal
(anoda), lapisan metal-oksida dan electrolyte
(katoda) membentuk kapasitor. Dalam hal ini
lapisan metal-oksida sebagai dielelektrik.
Diketahui bahwa besar kapasitansi berbanding
terbalik dengan tebal dielektrik. Lapisan
metal-oksida ini sangat tipis sehingga dengan
demikian dapat dibuat kapasitor yang
kapasitansinya cukup besar.
22
Logam yang banyak digunakan Aluminium dan
Tantalum praktis dan ekonomis

• Paling murah dan banyak digunakan Aluminium
  Agar permukaannya luas, bahan plat Aluminium
  digulung radial sehingga diperoleh kapasitor yang
  kapasitansinya besar.
• (100 uF, 470 uF, 4700 uF dll)
• Dikenal sebagai kapasitor elco

23
Logam Tantalum

• Biasanya menggunakan elektrolit padat yaitu
  managanese-dioksida, sehingga menjadi lebih
  ramping, mungil dan memiliki kapasitansi yang
  besar.
• Karena padat, maka lebih tahan lama (memiliki
  lifetime besar).
• Memiliki arus bocor yang sangat kecil
• harganya relatif lebih mahal.

24

• Kapasitor yang berukuran besar (Elco), nilai
  kapasitansi umumnya ditulis dengan angka yang
  jelas 100uF25v
• Kapasitor tersebut memiliki nilai kapasitansi
  100 uF dengan tegangan kerja maksimal yang
  diperbolehkan 25 volt

25

• Biasanya nilai toleransi kapasitor ditulis dengan
  kode-kode angka atau huruf tertentu setelah nilai
  nominalnya.
• Misalnya tertulis 104 X7R, kita dapat baca
  dalam tabel kode karakteristik kapasitor, maka
  berarti kapasitor tersebut memiliki nilai
  kapasitansi100 nF dengan toleransi /- 15.
  Sekaligus diketahui suhu kerja yang
  direkomen-dasikan antara - 55 sampai 125
  derajat C.

26
Kode karakteristik kapasitor
27
Tegangan Kerja

• Umumnya kapasitor polar bekerja pada tegangan
  DC.
• Kapasitor non- polar bekerja pada tegangan AC.
• Temperatur kerja batasan temperatur yang masih
  memungkinkan kapasitor dapat bekerja dengan
  optimal.
• Spefisikasi karakteristik kapasitor dibiasanya
  disajikan oleh pabrik pembuat di dalam datasheet.

28
Kapasitor Elektrokimia

• Merupakan kapasitor yang sangat baik, karena
  memiliki kapasitansi yang besar dan arus bocor
  (leakage current) yang sangat kecil.
• Yang termasuk kapasitor jenis ini
• Baterai dan aki.
• Masih dalam pengembangan untuk menemukan
  kapasitor yang kecil dan ringan terutama untuk
  mobil elektrik dan telepon selular