MAKALAH DASAR ELEKTRONIKA TENTANG KOMPONEN KAPASITOR Disusun oleh : 1. Wahyu Mulyana ( 0201019056 ) 2. Heru Gunawan ( 0201019038 ) 3. Tri adi Pamungkas ( 0201019055 ) 4. Sendra Manarul Huda ( ) 5. Tendi Sobarnansyah ( 0201019054 ) JURUSAN TEKNIK ELEKTRO STT DR.KHEZ MUTTAQIEN PURWAKARTA 2019/2020 1 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan tugas makalah yang berjudul “ Dasar Elektronika Tentang Komponen Kapasitor “ ini tepat pada waktunya. Adapun tujuan dari penulisan dari makalah ini adalah untuk memenuhi tugas Bapak Wawan pada mata kuliah dasar elektronika 2. Selain itu, makalah ini juga bertujuan untuk menambah wawasan tentang komponen kapasitor bagi para pembaca dan juga bagi penulis. Saya mengucapkan terima kasih kepada bapak Wawan , selaku dosen mata kuliah dasar elektronika 2 yang telah memberikan tugas ini sehingga dapat menambah pengetahuan dan wawasan sesuai dengan bidang studi yang saya tekuni. Saya juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membagi sebagian pengetahuannya sehingga saya dapat menyelesaikan makalah ini. Saya menyadari, makalah yang saya tulis ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun akan saya nantikan demi kesempurnaan makalah ini. Purwakarta, 11 Maret 2021 2 Kata Pengantar .................................................................................................... 2 Daftar Isi ............................................................................................................. 3 BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 4 1.1 Latar Belakang ............................................................................................. 4 1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................ 4 1.3 Tujuan .......................................................................................................... 4 BAB II PEMBAHASAN .................................................................................... 5 2.1 Sejarah Kapasitor ...................................................................................... 5 2.2 Pengertian Kapasitor ................................................................................. 6 2.3 Macam – Macam Kapasitor …………………………………………… 7 2.3.1 Kapasitor nilai tetap ( Fixed Capacitor )……………………………….. 7 2.3.2 Kapasitor Variabel ( Variable Capacitor )................................................ 9 2.4 Fungsi Kapasitor………………………………………………………… 10 2.5 Cara Menentukan Nilai Kapasitor…………………………………………….. 11 BAB III PENUTUP ............................................................................................ 13 3.1 Kesimpulan .................................................................................................. 13 DAFTARPUSTAKA .......................................................................................... 14 3 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Teknologi pada masa ini mengalami kemajuan yang sangat signifikan sehingga banyak berpengaruh pada berbagai bidang. Salah satu komponen yang dibutuhkan yaitu kapasitor. Komponen ini berperan penting dalam suatu rangkaian listrik. Kapasitor berfungsi penyaring atau filtrasi tegangan yang masuk kedalam rangkaian. Dalam dunia elektronika tentunya tidak terlepas dari hal yang namanya kapasitor. Komponen ini sangat penting dalam dunia elektronika itu sendiri. Dalam kehudupan sehari-hari mungkin kita banyak mendengar tentang kata kapasitor, tapi masih banayak yang belum di ketahui apa itu kapsitor. Mungkin ada yang pernah tau bentuk kapsitor seperti apa, tapi mereka tidak tau fungsi dari kapasitor itu sendiri Oleh sebahb itulah kami membuat makalah ini sebagai bahan pembelajaran, terutama pembelajaran bagi diri kami sendiri yang berstatus sebagai mahasiswa tehnik elektro. 1.2 Rumusan Masalah 1. Sejarah tentang kapasitor ? 2. Apa itu kapasitor ? 3. Apa saja Macam – macam kapasitor ? 4. Apa fungsi kapasitor ? 5. Cara menentukan niai kapasitor ? 1.3 Tujuan Penulisan Tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai bahan pembelajaran bagi kami tentang sejarah komponen kapasitor, mengetahui pengertian komponen kapasitor, memahami jenis-jenis kapasitor, memahami fungsi dari kapasitor dan mengetahui cara menentukan nilai kapasitor. Karena kami sebagai mahasiswa di program studi Teknik elektro ingin memahami secara menyeluruh tentang komponen elektronika kapasitor. 4 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Sejarah Kapasitor Sejarah penemuan kapasitor sangat bervariasi, tidak ada keterangan yang pasti kapan pertama kali kapasitor ditemukan. Ada catatan yang menunjukkan seorang ilmuwan Jerman bernama Georg von Kleist Ewald menemukan kapasitor pada bulan November 1745. Beberapa bulan kemudian Pieter van Musschenbroek, seorang profesor Belanda di Universitas Leyden datang dengan perangkat yang sangat mirip dalam bentuk Botol Leyden, yang umumnya diakui sebagai kapasitor pertama. Karena Kleist tidak memiliki rekaman dan catatan rinci dan karena ketenaran rekannya, Musschenbroek, dia sering diabaikan sebagai kontributor evolusi kapasitor. Namun, selama bertahun-tahun, keduanya telah diberi kredit yang sama seperti yang telah ditetapkan bahwa penelitian mereka independen satu sama lain. Botol Leyden merupakan perangkat yang sangat sederhana. Terdiri dari tabung kaca, setengah terisi dengan air dan bagian dalam dan luar dilapisi dengan kertas logam. Gelas berfungsi sebagai dielektrik. Terdapat kawat logam atau rangkaian yang menembus gabus di atas tabung. Rangkaian tersebut kemudian tersambung ke sesuatu yang akan menghantarkan muatan, kemungkinan besar sebuah generator statis yang digerakkan tangan. Tabung akan menampung dua muatan yang sama tetapi berlawanan dalam kesetimbangan sampai mereka terhubung dengan kawat, menghasilkan sedikit percikan atau sengatan arus. Benjamin Franklin mengembangkan eksperimen botol Leyden dalam kelistrikan dan segera menemukan bahwa potongan datar dari kaca bekerja sebaik model tabung, mendorong dia untuk mengembangkan kapasitor datar, atau Franklin square. Bertahun-tahun kemudian, kimiawan Inggris Michael Faraday akan memplopori aplikasi praktis pertama untuk kapasitor pada percobaan untuk menyimpan elektron yang tidak terpakai dari eksperimennya. Hal ini berujung pada kapasitor yang digunakan pertama kali, terbuat dari barel minyak besar. Kemajuan Faraday dengan kapasitor inilah yang akhirnya memungkinkan kita untuk memberikan tenaga listrik melalui jarak yang jauh. Sebagai hasil dari prestasi Faraday di bidang kelistrikan, unit pengukuran untuk kapasitor, atau kapasitansi, dikenal sebagai farad. 5 2.2 Pengertian Kapasitor Kapasitor (Capacitor) atau disebut juga dengan Kondensator (Condensator) adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan arus listrik dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansinya adalah Farad. Satuan Kapasitor tersebut diambil dari nama penemunya yaitu Michael Faraday (1791 ~ 1867) yang berasal dari Inggris. Namun Farad adalah satuan yang sangat besar, oleh karena itu pada umumnya Kapasitor yang digunakan dalam peralatan elektronika adalah satuan Farad yang dikecilkan menjadi pikoFarad, NanoFarad dan MicroFarad. Konversi Satuan Farad adalah sebagai berikut : 1 Farad = 1.000.000 µF (mikro Farad) 1µF = 1.000 nF (nano Farad) 1µF = 1.000.000 pF (piko Farad) 1nF = 1.000pF (piko Farad) Kapasitor merupakan komponen elektronika yang terdiri dari 2 pelat konduktor yang pada umumnya adalah terbuat dari logam atau metal dan sebuah isolator diantaranya sebagai pemisah. isolator ini disebut sebagai Dielectric. Dielectric inilah yang nantinya akan menyimpan muatan arus DC. Dalam rangkaian elektronika, kapasitor disingkat dengan huruf “C”. 6 2.3 Macam – macam Kapasitor Berdasarkan bahan Isolator dan nilainya, Kapasitor dapat dibagi menjadi 2 Jenis yaitu Kapasitor Nilai Tetap dan Kapasitor Variabel. Berikut ini adalah penjelasan singkatnya untuk masing-masing jenis Kapasitor : 2.3.1 Kapasitor nilai tetap ( Fixed Capacitor ) Kapasitor Nilai Tetap atau Fixed Capacitor adalah Kapasitor yang nilainya konstan atau tidak berubah-ubah. Berikut ini adalah Jenis-jenis Kapasitor yang nilainya Tetap : 1. Kapasitor Keramik (Ceramic Capasitor) Kapasitor Keramik adalah Kapasitor yang Isolatornya terbuat dari Keramik dan berbentuk bulat tipis ataupun persegi empat. Kapasitor Keramik tidak memiliki arah atau polaritas, jadi dapat dipasang bolak-balik dalam rangkaian Elektronika. Pada umumnya, Nilai Kapasitor Keramik berkisar antara 1pf sampai 0.01µF. 2. Kapasitor Polyester (Polyester Capacitor) 7 Kapasitor Polyester adalah kapasitor yang isolatornya terbuat dari Polyester dengan bentuk persegi empat. Kapasitor Polyester dapat dipasang terbalik dalam rangkaian Elektronika (tidak memiliki polaritas arah) 3. Kapasitor Kertas (Paper Capacitor) Kapasitor Kertas adalah kapasitor yang isolatornya terbuat dari Kertas dan pada umumnya nilai kapasitor kertas berkisar diantara 300pf sampai 4µF. Kapasitor Kertas tidak memiliki polaritas arah atau dapat dipasang bolak balik dalam Rangkaian Elektronika. 4. Kapasitor Mika (Mica Capacitor) Kapasitor Mika adalah kapasitor yang bahan Isolatornya terbuat dari bahan Mika. Nilai Kapasitor Mika pada umumnya berkisar antara 50pF sampai 0.02µF. Kapasitor Mika juga dapat dipasang bolak balik karena tidak memiliki polaritas arah. 5. Kapasitor Elektrolit (Electrolyte Capacitor) Kapasitor Elektrolit adalah kapasitor yang bahan Isolatornya terbuat dari Elektrolit (Electrolyte) dan berbentuk Tabung / Silinder. Kapasitor Elektrolit atau disingkat dengan ELCO ini sering dipakai pada Rangkaian Elektronika yang memerlukan Kapasintasi (Capacitance) yang tinggi. Kapasitor Elektrolit yang memiliki Polaritas arah Positif (-) dan Negatif (-) ini menggunakan bahan Aluminium sebagai pembungkus dan sekaligus sebagai terminal Negatif-nya. Pada umumnya nilai Kapasitor Elektrolit berkisar dari 0.47µF hingga ribuan microfarad (µF). Biasanya di badan Kapasitor Elektrolit (ELCO) akan tertera Nilai Kapasitansi, Tegangan (Voltage), dan Terminal Negatif-nya. Hal yang perlu diperhatikan, Kapasitor Elektrolit dapat meledak jika polaritas (arah) pemasangannya terbalik dan melampui batas kamampuan tegangannya. 6. Kapasitor Tantalum Kapasitor Tantalum juga memiliki Polaritas arah Positif (+) dan Negatif (-) seperti halnya Kapasitor Elektrolit dan bahan Isolatornya juga berasal dari Elektrolit. Disebut dengan Kapasitor Tantalum karena Kapasitor jenis ini memakai bahan Logam Tantalum sebagai Terminal Anodanya (+). Kapasitor Tantalum dapat beroperasi pada suhu yang lebih tinggi dibanding dengan tipe Kapasitor Elektrolit lainnya dan juga memiliki kapasintansi yang besar tetapi dapat dikemas dalam ukuran yang lebih kecil dan mungil. Oleh karena itu, Kapasitor Tantalum merupakan jenis Kapasitor yang berharga mahal. Pada umumnya dipakai pada peralatan Elektronika yang berukuran kecil seperti di Handphone dan Laptop. 8 2.3.2 Kapasitor Variabel ( Variable Capacitor ) Kapasitor Variabel adalah Kapasitor yang nilai Kapasitansinya dapat diatur atau berubah-ubah. Secara fisik, Kapasitor Variabel ini terdiri dari 2 jenis yaitu : 1. VARCO (Variable Condensator) VARCO (Variable Condensator) yang terbuat dari Logam dengan ukuran yang lebih besar dan pada umumnya digunakan untuk memilih Gelombang Frekuensi pada Rangkaian Radio (digabungkan dengan Spul Antena dan Spul Osilator). Nilai Kapasitansi VARCO berkisar antara 100pF sampai 500pF 2. Trimmer Trimmer adalah jenis Kapasitor Variabel yang memiliki bentuk lebih kecil sehingga memerlukan alat seperti Obeng untuk dapat memutar Poros pengaturnya. Trimmer terdiri dari 2 pelat logam yang dipisahkan oleh selembar Mika dan juga terdapat sebuah Screw yang mengatur jarak kedua pelat logam tersebut sehingga nilai kapasitansinya menjadi berubah. Trimmer dalam Rangkaian Elektronika berfungsi untuk menepatkan pemilihan gelombang Frekuensi (Fine Tune). Nilai Kapasitansi Trimmer hanya maksimal sampai 100pF. 9 2.4 Fungsi Kapasitor Berikut ada beberapa fungsi kapasitor yang wajib untuk kalian pahami, diantaranya yaitu: 1.Digunakan sebagai penyaring atau filter. Pada umumnya, fungsi seperti ini ada pada televisi, amplifier, radio serta barang elektronik lainnya. Penyaring pada radio disini fungsinya sebagai penyaring hambatan yang mengganggu dari luar. 2.Untuk penghubung / kopling. Fungsi satu ini pada umumnya berada di amplifier untuk mengaitkan amplifier tingkat rendah dengan amplifier tingkat tinggi. Jika diterapkan di dalam power supply, maka digunakan untuk kopling atau penghubung antara satu rangkaian dengan rangkaian yang lain. 3. Untuk lampu Neon. Ternyata kapasitor juga mampu mengolah energi menjadi cahaya, sehingga dengan fungsi satu ini kalian dapat menghemat daya listrik yang dipakai. 4.Untuk pengbangkit frekuensi pada antena. 5.Mencegah adanya loncatan listrik yang terjadi pada kumparan sehingga dapat menyebabkan terputusnya arus listrik. 6.Untuk menghidupkan mobil pada rangkaian yang ada di dalam mobil. 7.Untuk memilih gelombang informasi yang ditangkap pada pesawat, yang pada umumnya akan memilih frekuensi yang panjang. 8. Tempat penyimpan tegangan listrik sementara. 9. Sebagai konduktor di dalam Arus AC (Alternating Curren). 10. Sebagai isolator atau penghambat arus masuk pada arus DC( Direct Curren). 11. Pada kapasitor yang digabung dengan Osilator serta spul antena berfungsi untuk memilih gelombang frekuensi. 10 2.5 Cara Menentukan Nilai Kapasitor Kapasitor atau kondensator merupakan komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik. Besarnya muatan listrik yang disimpan tergantung dari kapasitas kapasitor yang tertera pada body atau fisik dari kapasitor tersebut. Cara penulisan dari nilai kapasitas kapasitor ini berbeda untuk tiap jenisnya. Untuk kapasitor jenis elco kapasitasnya sangat mudah untuk dibaca, akan tetapi untuk jenis kapasitor yang lainnya dibutuhkan aturan khusus untuk membaca nilai kapasitasnya. Kapasitas kapasitor memiliki satuan farad, tetapi ukuran ini tidak dipakai dalam menentukan kapasitas kapasitor. Karena kalau saja ada kapasitor yang mempunyai ukuran sebesar 1 farad atau lebih maka ukuran fisik dari kapasitor tersebut sungguh akan sangat luar biasa besarnya (barangkali akan sebesar lapang olah raga). Satuan satuan yang biasa digunakan oleh produsen kapasitor adalah satuan turunan dari farad tersebut yaitu mikro farad, nano farad dan pico farad. 1 farad = 1.000.000 mikro farad = 1.000.000.000 nano farad = 1.000.000.000.000 pico farad 1 mikro farad = 1.000 nano farad = 1.000.000 pico farad 1 nano farad = 1.000 pico farad Untuk kapasitor elco biasanya sudah tertulis pada bodi atau fisiknya dalam mikro farad seperti pada gambar berikut ini. Dari gambar di atas terlihat bahwa kapasitor elco ini memiliki kapasitas sebesar 22 mikro farad dengan batas tegangan maksimal 450 volt. Jadi untuk kapasitor jenis ini kita tidak perlu lagi melakukan perhitungan untuk mengetahui ukuran kapasitasnya. Pada kapasitor selain elco (non polar) seperti keramik, mika dan lain lain, ukuran kapasitasnya dinyatakan dalam bentuk kode angka tertentu. Karena itu untuk mengetahui ukuran sebenarnya dari kapasitas kapasitor tersebut diperlukan pengetahuan atau cara untuk membacanya. Sebagai contoh dapat dilihat pada gambar kapasitor keramik berikut. 11 Pada kapasitor keramik di atas tertulis 103 dan yang satunya 102. Artinya kapasitor ini memiliki kapasitas sebesar: 103 = 10 x 1.000 (10 pangkat 3) = 10.000 pico farad = 10 nano farad = 0.01 mikro farad 102 = 10 x 100 (10 pangka 2) = 1.000 pico farad = 1 nano farad = 0.001 mikro farad Adakalanya untuk kapasitor tertentu melibatkan faktor toleransi dalam menentukan nilai kapasitasnya seperti yang terlihat pada contoh kapasitor berikut ini. Untuk kapasitor di atas huruf Z merupakan nilai toleransi dari kapasitasnya artinya kapasitas yang kita hitung berdasarkan angka 473 bisa kurang atau lebih sebesar nilai toleransi yang dinyatakan dengan huruf Z tertentu. Jadi besar nilai kapasitas untuk kapasitor di atas adalah 473Z = 47 x 1.000 = 47.000 pf = 47 nf = 0.047 mikro farad Sedangkan huruf Z toleransinya + 80 % dan - 20 %. Jadi kapasitor di atas nilai kapasitasnya mulai kurang dari (47.000 - 20 % ) sampai (47.000 + 80 %). Berarti nilai yang diperbolehkan terhadap kapasitor ini (masih dianggap bagus) sebesar 37.600 pf - 84.600 pf. Untuk kapasitor 22 J artinnya 22J = 22 x 1 (10 pangkat 0) = 22 pf Karena diujungnya ada huruf J yang menandakan toleransi lebih kurang 5 % maka kapasitor ini memiliki rentang kapasitas dari (22 pf - 5 % sampai 22 pf + 5 %) = 21,9 pf - 23,1 pf. Berikut ini merupakan daftar nilai toleransi dari kapasitas kapasitor: B = 0.10 pf C = 0.25 pf D = 0.5 pf E = 0.5 % F=1% G=2% H=3% J n= 5 % K = 10 % M = 20 % Z = + 80 % dan - 20 % Untuk kapasitor jenis variabel seperti varco biasanya kapasitasnya juga sudah tertulis pada body nya dalam satuan pf (pico farad). Jika seandainya ada kapasitor yang tidak tertulis nilai pada bodinya maka kita dapat mengetahuinya menggunakan LCR meter atau capacitance meter. 12 BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Kesimpulannya bahwa kapasitor / kondensator berfungsi sebagai penyimpan muatan listrik. Struktur kapasitor terdiri dari 2 plat metal yang dipisah oleh bahan dielektrik. Satuan dari kapasitor ( C ) adalag Farad. Kapasitor memilki 2 jenis, yaitu kapasitor polar dan kapasitor non polar. Kapasitor dapat dirangkai seri maupun parallel, dengan cara perhitungan total kapasistansi berbeda. Kapasistansi adalah kemampuan kapasitor untuk menampung muatan electron. Nilai ka pasitas kapasitor dapat diketahui dengan 2 cara: langsung berupa angka yang tecetak di badan kapasitor, serta dengan identifikasi warna 13 DAFTAR PUSTAKA https://www.dosenpendidikan.co.id/fungsi-kapasitor/ https://teknikelektronika.com/simbol-fungsi-kapasitor-beserta-jenis-jenis-kapasitor https://www.rizaldipriantama.com/2017/09/penjelasan-lengkap-komponenkapasitor.html https://www.uniksharianja.com/2016/02/cara-menentukan-nilai-kapasitas kapasitor.html 14
