Kapasitor adalah perangkat yang digunakan untuk penyimpanan muatan listrik. Ada kapasitor dengan berbagai bentuk dan kapasitansi. Namun demikian, mereka semua memiliki kesamaan: mereka dibentuk oleh dua terminal dipisahkan oleh beberapa bahan dielektrik. Kapasitor digunakan dalam berbagai aplikasi teknologi. Praktis tidak mungkin bagi kita untuk menemukan sirkuit elektronik apa pun yang tidak mengandung perangkat jenis ini.
Jika dihubungkan dengan beda potensial, a Medan listrik terbentuk di antara pelatnya, menyebabkan kapasitor menumpuk muatan di terminalnya, karena dielektrik di dalamnya menyulitkan muatan listrik untuk melewati pelat.
Lihatjuga: Apa itu kekuatan dielektrik?
Fungsi kapasitor
Fungsi paling dasar dari kapasitor adalah menyimpan muatan listrik di dalam. Selama pengosongan, kapasitor dapat memberikan sejumlah besar muatan listrik ke sirkuit.
Kapasitor membutuhkan waktu yang singkat untuk terisi penuh, namun, pengosongannya umumnya cepat. Oleh karena itu, kapasitor banyak digunakan pada perangkat elektronik yang menuntut intensitas arus listrik yang besar, sebagai stereo daya tinggi.
Selain fungsinya yang paling mendasar, kapasitor dapat digunakan untuk: menerapkan pengatur waktu, penyearah dari arus listrik, filter garis, stabilisator dll.
Lihatjuga: Sirkuit listrik
Jenis Kapasitor
Kapasitor dapat berbeda dalam bentuk dan dielektriknya. Media yang dimasukkan antara pelat kapasitor campur tangan secara langsung dalam kemampuannya untuk menyimpan muatan listrik. Berarti yang hadir tertinggi konstan elektrostatik, yaitu, sangat resistif, lebih disukai untuk implementasi kapasitor.
Perhatikan beberapa jenis kapasitor:
Kapasitor Elektrolit: mengandung lapisan tipis aluminium, terlibat dalam oksida aluminium dan direndam dalam cairan elektrolit.
Kapasitor Poliester: adalah jenis kapasitor yang sangat kompak, dibentuk oleh lembaran poliester dan aluminium.
Kapasitor Tantalum: memiliki masa pakai lebih lama, digunakan sebagai dielektrik atau oksida dari Tantalus.
Kapasitor Minyak: mereka adalah jenis kapasitor pertama dan, seperti kapasitor kertas, mereka berhenti digunakan karena tidak praktis atau tidak dapat diandalkan.
Kapasitor Variabel: adalah mereka yang memiliki katup yang mampu mengontrol jarak antara pelat atau bidang kontaknya, banyak digunakan pada perangkat berpekatup, seperti radio dan televisi lama
Kapasitor Keramik: dibuat dalam bentuk cakram, mereka terbuat dari pelat konduktif yang menyelubungi media seperti kertas, kaca atau udara.
Ada berbagai jenis kapasitor, dengan karakteristik dan kegunaan yang berbeda.
Kapasitor Pelat Paralel
Kapasitor keping sejajar adalah jenis kapasitor yang menyajikan geometri yang lebih sederhana. Tipe ini dibentuk oleh armor, terbuat dari bahan konduktif dan terbungkus dalam media dielektrik, tinggi hambatan listrik (seperti vakum, kertas, karet, minyak dll). Gambar berikut menunjukkan diagram kapasitor pelat sejajar:
Kapasitor pelat paralel adalah kapasitor yang paling sederhana.
Lihatjuga:Apa itu LED??
kapasitansi
Properti yang mengukur efisiensi kapasitor dalam menyimpan biaya adalah kapasitansi. Kapasitansi adalah kuantitas fisik diukur dalam satuan Coulomb per Volt (C/U), lebih dikenal sebagai Farad (F), setelah fisikawan Inggris Michael Faraday (1791-1867). Kami mengatakan bahwa 1 Farad setara dengan 1 Coulomb per Volt. Rumus yang digunakan untuk menghitung kapasitansi adalah ini, periksa:
Ç - kapasitansi (F)
Q - muatan listrik (C)
kamu - tegangan listrik (V)
Dari sudut pandang praktis, kapasitansi menunjukkan apa kuantitasnya? muatan yang kapasitor dapat "tahan" untuk perbedaan potensial yang diberikan.
Kapasitansi juga tergantung pada faktor geometris, yaitu jarak antara pelat kapasitor dan juga luas pelat tersebut. Oleh karena itu, untuk kasus kapasitor pelat sejajar, kita dapat menentukan kapasitansinya melalui persamaan berikut:
ε0 — permitivitas dielektrik vakum (F/m)
ITU — luas pelat (m²)
d — jarak antar pelat (m)
Lihatjuga:Apa itu gaya gerak listrik
latihan yang diselesaikan
Pertanyaan 1) Hitung modulus kapasitansi kapasitor pelat sejajar 0,005 m², dengan jarak 0,5 mm (0,5,10-3 m). mengambil ε0 = 8,85.10-12.
a) 44,25 nF
b) 88,5 pF
c) 885 pF
d) 0,88 mF
e) 2,44 F
Templat: Surat B
Resolusi:
Untuk menghitung modulus kapasitansi kapasitor pelat paralel ini, kita akan menggunakan: data yang diberikan oleh latihan dan kami akan menggunakan rumus yang menghubungkan luas dengan jarak antara piring:
Hasil yang kami temukan untuk kapasitansi adalah 88.5.10-12 F Namun kita dapat menggunakan awalan pico (p = 10-12) untuk mewakili kuantitas itu.
Pertanyaan 2) Sebuah kapasitor tertentu mampu menyimpan hingga 2 C muatan listrik ketika dihubungkan ke beda potensial 1 mV. Tentukan kapasitansi kapasitor ini.
a) 2 mF
b) 1 mF
c) 0,5 nF
d) 100 pF
e) 0,1 F
Templat: Surat ITU
Resolusi:
Dimungkinkan untuk menghitung kapasitansi melalui rasio antara jumlah muatan listrik yang tersimpan dan perbedaan potensial antara terminalnya:
Hasil menunjukkan bahwa kapasitansi yang diperoleh adalah 2 mF (2,10-3 F). Oleh karena itu, alternatif yang benar adalah huruf A.
Pertanyaan 3) Tentukan besar muatan listrik yang tersimpan dalam kapasitor 0,5 mF bila dihubungkan dengan beda potensial 200 V.
a) 1,5 C
b) 0,2 pC
c) 0,1 C
d) 10 nC
e) 100 mC
Templat: Surat DAN
Resolusi:
Mari kita hitung jumlah muatan listrik yang tersimpan dalam kapasitor ini:
Menurut perhitungan yang dilakukan, besarnya muatan yang tersimpan dalam kapasitor ini adalah 100 mC (100,10-3 ).
Pertanyaan 4) Tentukan tegangan apa yang perlu ditarik melintasi terminal kapasitor 0,2 F, sehingga 2 nC muatan listrik disimpan di antara jangkarnya.
a) 0,2 V
b) 2 V
c) 200 V
d) 1 mV
e) 10 mV
Templat: Surat DAN
Resolusi:
Mari kita hitung tegangan listrik yang terbentuk di antara terminal kapasitor:
Berdasarkan hasil tersebut, diperlukan 10 mV agar kapasitor ini dapat mengakumulasi muatan sebesar 2 nC, sehingga alternatif yang tepat adalah huruf DAN.
Oleh Saya. Rafael Helerbrock
