1 / 27

Kapasitor / Kondensator

Pertemuan III. Kapasitor / Kondensator. Ilham , S.Pd .

turi
Download Presentation

Kapasitor / Kondensator

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Pertemuan III Kapasitor/ Kondensator Ilham, S.Pd.

  2. Kapasitoratau yang dapatdisebutjugasebagaikondensatoradalahsuatujeniskomponenRangkaianlistrikpasif yang dapatmenyimpanenergidalambentukmedanlistriksebagaiakibatdaripengumpulanketidakseimbangan internal darimuatanlistrik DefinisiKapasitor

  3. Kapasitor (Kondensator) yang dalamrangkaianelektronikadilambangkandenganhuruf “C” adalahsuatualat yang dapatmenyimpanenergi/muatanlistrik di dalammedanlistrik, dengancaramengumpulkanketidakseimbangan internal darimuatanlistrik. Kapasitorditemukanoleh Michael Faraday (1791-1867). Satuankapasitordisebut Farad (F). Satu Farad = 9 x 1011 cm² yang artinyaluaspermukaankepingantersebut. Kapasitorawalnyaadalahperkembangandariguci Leyden yang ditemukanoleh Pieter van Musschenbroek di Leyden, Belandapadatahun 1745. mengapakapasitorsampaimempunyainama lain kondensator ?? padatahun 1782 duniamasihkuatakanpengaruhdariilmuankimiawilainnyayaitu Alessandro Volta, yang berkebangsaanitali. Dimanapadamasatersebutsegalakomponen yang berkenaandengankemampuanuntukmenyimpansuatumuatanlistrik yang tinggidibandingkomponenlainnyaiasebutdengannamaCondensatore(BahasaItali). SejarahKapasitor

  4. Adalahsimboldarikapasitor non polar yang biasanyanilaikapasitasnyalebihrendah, tidakmempunyaikutubpositifataunegatifpadakakinya, kebanyakanberbentukbulatpipihberwarnacoklat, merah, hijaudanlainnyaseperti tablet ataukancingbaju. SimbolKapasitor

  5. AdalahSimboldarikapasitor polar elektrolit yang mempunyaidua kaki danduakutubyaitupositifdannegatifsertamemilikicairanelektrolitdanbiasanyaberbentuktabung SimbolKapasitor

  6. Strukturdarisebuahkapasitor / kondensatorterdiridari 2 buah plat metal yang dipisahkanolehsuatubahandielektrikum Struktur Dari Kapasitor

  7. Bahan-bahandielektrikumantara lain : udaravakum, keramik, gelasdan lain-lain. Saatkeduaujung plat metal diberiteganganlistrik, makamuatan-muatanpositifakanmengumpulpadasalahsatu kaki (elektroda) metalnyadanpadasaat yang samamuatan-muatannegatifterkumpulpadaujung metal yang satulagi. Muatanpositiftidakdapatmengalirmenujuujungkutupnegatifdansebaliknyamuatannegatiftidakbisamenujukeujungkutuppositif, karenaterpisaholehbahandielektrik yang non-konduktif. Muatanelektrikini "tersimpan" selamatidakadakonduksipadaujung-ujungkakinya. Di alambebas, phenomena kapasitoriniterjadipadasaatterkumpulnyamuatan-muatanpositif & negatif di awan Struktur Dari Kapasitor

  8. Kapasitansi didefinisikansebagaikemampuandarisuatukapasitoruntukdapatmenampungmuatanelektron. Coulombs padaabad 18 menghitungbahwa 1 coulomb = 6.25 xelektron. Kemudian Michael Faraday membuatpostulatbahwasebuahkapasitorakanmemilikikapasitansisebesar 1 farad jikadengantegangan 1 volt dapatmemuatmuatanelektronsebanyak 1 coulombs. Denganrumusdapatditulis : Q = C V Kapasitansi Dimana : Q = muatanelektrondalam C (coulombs) C = nilaikapasitansidalam F (farad) V = besartegangandalam V (volt)

  9. Dalampraktekpembuatankapasitor, kapasitansidihitungdenganmengetahuiluas area plat metal (A), jarak (t) antarakedua plat metal (tebaldielektrik) dankonstanta (k) bahandielektrik. Denganrumusdapat di tulissebagaiberikut : C = (8.85 x ) (k A/t) Kapasitansi

  10. Berikutadalahtabelcontohkonstanta (k) daribeberapabahandielektrik yang disederhanakan. Tabel. Konstantadielektrikbahanuntukmedantetap.

  11. Nilaidansatuankapasitor Nilaidansatuankapasitoradalah Farad danbiasanyadisingkat F.

  12. Nilaisatuaninidianggapterlaludasar, sehinggasatuan Farad inidiperkecillagimenjadisatuan-satuansebagaiberikut : Nilaidansatuankapasitor 1 F = 1 Farad = 1.000.000 Mikro Farad = 10^6 uF 1 uF = 1000 nF = 100 KpF 1 uF = 1.000.000 pico Farad = 10^6 pF

  13. Untukkapasitor polyester nilaikapasitansinyabisadiketahuiberdasarkanwarnasepertipadaresistor. Contoh : Nilaidansatuankapasitor Tabelkodewarnakapasitor

  14. Nilai dan satuan kapasitor Nilaikapasitorselaindituliskandengankodewarnasepertipada resistor, kebanyakandituliskandengansimbol-simbolangkasepertiini : 0.1 artinya 0.1 uF 0.001 artinya 0.001 uF 102 artinya 10 x 10^2 pF = 100 pF = 1 KpF 203 artinya 20 x 10^3 pF = 200 PF = 20 KpF Note : Tanda ^ artinyapangkat

  15. Padakapasitor yang berukuranbesar, nilaikapasitansiumumnyaditulisdenganangka yang jelas. Lengkapdengannilaiteganganmaksimumdanpolaritasnya. Misalnyapadakapasitorelcodenganjelastertuliskapasitansinyasebesar 22uF/25v Kapasitor yang ukuranfisiknyamungildankecilbiasanyahanyabertuliskan 2 (dua) atau 3 (tiga) angkasaja. Jikahanyaadaduaangkasatuannyaadalah pF (pico farads). Sebagaicontoh, kapasitor yang bertuliskanduaangka 47, makakapasitansikapasitortersebutadalah 47 pF. MembacaKapasitansi

  16. Jikaada 3 digit, angkapertamadankeduamenunjukkannilai nominal, sedangkanangka ke-3 adalahfaktorpengali. Faktorpengalisesuaidenganangkanominalnya, berturut-turut 1 = 10, 2 = 100, 3 = 1.000, 4 = 10.000 danseterusnya. Misalnyapadakapasitorkeramiktertulis 104, makakapasitansinyaadalah 10 x 10.000 = 100.000pF atau = 100nF. Contoh lain misalnyatertulis 222, artinyakapasitansikapasitortersebutadalah 22 x 100 = 2200 pF = 2.2 nF MembacaKapasitansi

  17. Selaindarikapasitansiadabeberapakarakteristikpentinglainnya yang perludiperhatikan. Biasanyaspesifikasikarakteristikinidisajikanolehpabrikpembuatdidalam datasheet. Berikutiniadalahbeberapaspesifikasipentingtersebut. TeganganKerja (working voltage) Tegangankerjaadalahteganganmaksimum yang diijinkansehinggakapasitormasihdapatbekerjadenganbaik. Para elektro- mania barangkalipernahmengalamikapasitor yang meledakkarenakelebihantegangan. Misalnyakapasitor 10uF 25V, makategangan yang bisadiberikantidakbolehmelebihi 25 volt dc. Umumnyakapasitor-kapasitor polar bekerjapadategangan DC dankapasitor non-polar bekerjapadategangan AC MembacaKapasitansi

  18. TemperaturKerja • Kapasitormasihmemenuhispesifikasinyajikabekerjapadasuhu yang sesuai. • Pabrikanpembuatkapasitorumumnyamembuatkapasitor yang mengacupadastandar popular. • Ada 4 standar popular yang biasanyatertera di badankapasitorseperti • C0G (ultra stable) • X7R (stable) • Z5U dan • Y5V (general purpose). MembacaKapasitansi

  19. Secaralengkapkode-kodedisajikanpadatabelberikut. Tabel : Kodekarakteristikkapasitorkelas II dan III Tabel : Kodekarakteristikkapasitorkelas I

  20. Toleransi Sepertikomponenlainnya, besarkapasitansi nominal adatoleransinya. Tabeldiatasmenyajikannilaitoleransidengankode-kodeangkaatauhuruftertentu. Dengan table di ataspemakaidapatdenganmudahmengetahuitoleransikapasitor yang biasanyaterteramenyertainilai nominal kapasitor. Misalnyajikatertulis 104 X7R, makakapasitasinyaadalah 100nF dengantoleransi +/-15%. Sekaligusdikethauijugabahwasuhukerja yang direkomendasikanadalahantara -55Cº sampai +125Cº (lihattabelkodekarakteristik) MembacaKapasitansi

  21. Insulation Resistance (IR) Walaupunbahandielektrikmerupakanbahan yang non-konduktor, namuntetapsajaadaarus yang dapatmelewatinya. Artinya, bahandielektrikjugamemilikiresistansi. Phenomena inidinamakanarusbocor DCL (DC Leakage Current) danresistansidielektrikinidinamakan Insulation Resistance (IR). Untukmenjelaskanini, berikutadalah model rangkaiankapasitor C = Capacitance ESR = Equivalent Series Resistance L = Inductance IR = Insulation Resistance MembacaKapasitansi Gambar : Model rangkaiankapasitor

  22. PenjelasanGambar : Jikatidakdiberibeban, semestinyakapasitordapatmenyimpanmuatanselama-lamanya. model di atas, diketahuiadaresistansidielektrik IR(Insulation Resistance) yang paralelterhadapkapasitor. Insulation resistance (IR) inisangatbesar (MOhm). Konsekuensinyatentusajaarusbocor (DCL) sangatkecil (uA). Untukmendapatkankapasitansi yang besardiperlukanpermukaanelektroda yang luas, tetapiiniakanmenyebabkanresistansidielektrikmakinkecil. Karenabesar IR selaluberbandingterbalikdengankapasitansi (C), karakteristikresistansidielektrikinibiasajugadiberikandenganbesaran RC (IR x C) yang satuannya ohm-farads ataumegaohm-micro farads.

  23. Dissipation Factor (DF) danImpedansi (Z) Dissipation Factor adalahbesarpersentasirugi-rugi (losses) kapasitansijikakapasitorbekerjapadaaplikasifrekuensi. Besaraninimenjadifaktor yang diperhitungkanmisalnyapadaaplikasi motor phasa, rangkaian ballast, tuner dan lain-lain. Dari model rangkaiankapasitordigambarkanadanyaresistansiseri (ESR) daninduktansi (L). Pabrikpembuatbiasanyamenyertakan data DF dalampersen. Rugi-rugi (losses) itudidefenisikansebagai ESR yang besarnyaadalahpersentasidariimpedansikapasitorXc. Secaramatematis di tulissebagaiberikut : MembacaKapasitansi Gambar : Faktordissipasi

  24. penjelasan di atasdapatdihitungbesar total impedansi (Z total) kapasitoradalah : Karakteristikresponsfrekuensisangatperludiperhitungkanterutamajikakapasitorbekerjapadafrekuensitinggi. Untukperhitunganresponsfrekuensidikenaljugasatuanfaktorqualitas Q (quality factor) yang tak lain samadengan 1/DF. MembacaKapasitansi

  25. SatuanKapasitansi[Farad] Kapasitor pelat sejajar : A A o +Q -Q E Persamaan-PersamaanKapasitor d V

  26. HUBUNGAN SERI : Muatan sama Tegangan dibagi-bagi +Q1 -Q1 +Q2 -Q2 C1 C2 +Q +Q -Q -Q V1 V2 V V Cgab +Q -Q V Kapasitansi ekivalen (gabungan) Cgab :

  27. HUBUNGAN PARALEL: Muatan dibagi-bagi Tegangan sama +Q1 -Q1 +Q2 -Q2 C1 C2 V1 V2 +Q -Q V Kapasitansi ekivalen (gabungan) Cgab: Cgab +Q -Q V +Q -Q V

More Related