Cara Kerja Kapasitor Elektronik

Kapasitor merupakan salah satu komponen elektronika yang banyak digunakan pada alat-alat elektronik sehari-hari sperti TV, radio, bahkan komputer. Kapasitor memiliki cara kerja yang sangat mirip dengan baterai. Meskipun keduanya memili metode yang sama sekali berbeda, kapasitor dan baterai mampu menyimpan energi listrik. Jika Anda telah membaca artikel sebelumnya tentang Cara Kerja Baterai, maka Anda akan memahami bahwa baterai memiliki dua terminal. Di dalam baterai, reaksi kimia menghasilkan elektron pada satu terminal dan menyerap elektron pada terminal lain. Sebuah kapasitor jauh lebih sederhana daripada baterai, karena kapasitor tidak dapat menghasilkan elektron baru, melainkan hanya menyimpannya.
Di dalam kapasitor, terminal terhubung ke dua plat metal yang dipisahkan oleh suatu zat dielektrik atau isolator. Anda dapat dengan mudah membuat kapasitor dari dua potong aluminium foil dan secarik kertas untuk melihat cara kerjanya, meskipun fungsinya tidak maksimal.

Secara teori, dielektrik dapat berupa zat non-konduktif. Namun, untuk aplikasi praktis, material khusus yang paling cocok digunakan sesuai dengan fungsi kapasitor misalnya mika, keramik, selulosa, porselen, Mylar, Teflon dan bahkan udara adalah beberapa bahan non-konduktif yang dapat digunakan. Dielektrik menentukan jenis kapasitor dan jenis bahan apa yang paling cocok. Tergantung pada ukuran dan jenis dielektrik, beberapa kapasitor cocok untuk keperluan frekuensi tinggi, ada juga yang lebih baik untuk aplikasi tegangan tinggi. Kapasitor dapat diproduksi untuk tujuan apapun, mulai dari kapasitor plastik terkecil di dalam kalkulator, hingga kapasitor ultra yang dapat menyalakan sebuah jalur kereta. Berikut adalah beberapa daftar berbagai jenis kapasitor cara penggunaannya.

• Udara, sering digunakan dalam rangkaian tuning radio
• Mylar, umumnya digunakan untuk sirkut timer seperti jam, alarm dan penghitung
• Kaca cocok untuk aplikasi tegangan tinggi
• Keramik, digunakan untuk tujuan frekuensi tinggi seperti antena, X-ray dan mesin MRI
• Kapasitor super, digunakan pada power mobil listrik dan hybrid

Komponen Kapasitor

Dalam sebuah sirkuit elektronik, kapasitor ditunjukkan dengan sebuah simbol khusus.

Ketika Anda menghubungkan sebuah kapasitor dengan baterai, inilah yang terjadi:
Pelat pada kapasitor yang melekat pada terminal negatif baterai menerima elektron dari baterai.
Pelat pada kapasitor yang menempel ke terminal positif baterai kehilangan elektron yang mengarah ke baterai.

Setelah terisi, kapasitor memiliki tegangan yang sama dengan baterai (jika tegangan baterai 1,5 volt berarti kapasitor juga memiliki tegangan 1,5 volt pada kapasitor). Untuk kapasitor kecil juga memiliki kapasitas kecil, tapi kapasitor besar dapat menahan kapasitas tang besar pula.

Alam juga menunjukkan fenomena yang hampir sama dengan cara kerja kapasitor dalam bentuk petir. Salah satu kutub adalah awan, kutub lain adalah tanah dan petir adalah beban yang menghubungkannya.

Misalnya Anda memiliki baterai, bola lampu dan sebuah kapasitor yang disusun secara seri. Jika kapasitor cukup besar, Anda akan melihat ketika menghubungkan baterai, bola lampu akan menyala karena arus mengalir dari baterai ke kapasitor untuk mengisinya. Bohlam akan semakin redup dan akhirnya mati setelah kapasitor mencapai puncak kapasitasnya. Jika Anda kemudian memutus baterai dan menggantinya dengan kabel, arus akan mengalir dari kutub kapasitor ke kutub yang lain melewati bohlam. Bohlam akan menyala dan kemudian semakin redup karena isi kapasitor mulai habis, hingga bohlam tidak menyala sama sekali.

Farad
Potensi penyimpanan sebuah kapasitor, atau kapasitansi, diukur dalam satuan yang disebut dengan Farad. Kapasitor 1 farad dapat menyimpan satu coulomb dari beban 1 volt. Satu ampere merupakan laju aliran elektron dari 1 coulomb elektron per detik, sehingga kapsitor 1 farad kapasitor dapat menangani 1 ampere-detik elektron pada 1 volt.

Perbedaan antara kapasitor dan baterai adalah kapasitor dapat membuang seluruh muatan di dalamnya dalam hitungan kurang dari 1 detik, sedangkan baterai butuh waktu beberapa menit untuk benar-benar mengosongkan isinya. Itu sebabnya lampu flash pada kamera menggunakan kapasitor. Baterai kamera mengisi kapasitor flash selama beberapa detik, dan kemudian kapasitor mengosongkan muatannya ke lampu kilat seketika. Hal ini dapat membuat kapsitor memiliki muatan yang besar, dan bisa sangat berbahaya. Perangkat elektronik seperti flash dan TV memiliki peringatan agar tidak membuka cashing untuk alasan ini karena di dalamnya terdapat kapasitor besar yang bisa berpotensi membahayakan dengan muatan yang disimpannya.

Kapasitor memiliki fungsi yang berbeda-beda tergantung pada kegunaan dalam sirkuit elektronik, misalnya:

• Kapasitor digunakan untuk menyimpan muatan untuk penggunaan kecepatan tinggi, seperti flash. Laser besar menggunakan teknik ini juga untuk mendapatkan cahaya yang sangat terang dan seketika.
• Kapasitor juga dapat menghilangkan gelombang, seperti tegangan DC yang memiliki gelombang atau noise di dalamnya.
• Kapasitor dapat memblokir tegangan DC. Jika Anda menghubungkan kapasitor kecil ke baterai, maka tidak ada arus yang akan mengalir antar kutub baterai setelah muatan kapasitor penuh. Namun, arus bolak-balik (AC) dapat mengalir melalui kapasitor tanpa hambatan.

Teknologi Layar Sentuh Kapasitif
Salah satu penggunan yang lebih futuristik dari kapasitor adalah layar sentuh kapasitif. Teknologi ini merupakan layar kaca yang memiliki lapisan logam transparan sangat tipis. Pola elektroda bermuatan pada layar sehingga ketika disentuh, arus mengalir ke jari dan menciptakan penurunan tegangan. Lokasi yang tepat akan dikirim ke kontoller dan ditransmisikan ke CPU. Saat ini, hampir semua gadget, smartphone, tablet, dll menggunakan teknologi ini.

Bagikan Artikel ini