Kapasitor

Kapasitor atau sering juga disebut dengan sebutan kondensator merupakan dua pelat konduktor yang diletakkan sejajar, diberi muatan listrik yang sama besar, tetapi berlainan jenisnya. Pada dasarnya kapasitor banyak jenisnya, pada kesempatan ini kita hanya akan mempelajari tentangkapasitor keping sejajar. Dalam pasaran alat-alat elektronika banyak dijumpai kapasitor kertas, elektrolit, keramik, mika, dan sebagainya. Pada dasarnya kapasitor itu adalah jenis kapasitor keping sejajar yang untuk memperbesar nilai kapasitas kapasitor di antara kedua keping itu disisipkan bahan lain, misalnya kertas, keramik, mika, atau zat elektrolit.

Kapasitor keping sejajar

Kapasitas Kapasitor

Di dalam kapasitor bila dihubungkan dengan sumber tegangan listrik maka dalam kapasitor itu akan menyimpan energi dalam bentuk medan listrik. Kemampuan kapasitor untuk menyimpan energi listrik disebut kapasitas kapasitor yang diberi lambang C yang nilainya dapat dinyatakan dengan perbandingan antara banyaknya muatan listrik yang tersimpan dalam kapasitor dengan beda potensial yang timbul pada ujung-ujung kapasitor tersebut dan dirumuskan :

dengan :

C = kapasitas kapasitor (farad diberi lambang F)
Q = muatan listrik yang tersimpan dalam kapasitor (Coulomb diberi lambang C)
V = beda potensial antara keping kapasitor (volt)

Besarnya kapasitas kapasitor keping sejajar yang memiliki luas penampang keping yang sama berbanding lurus dengan luas penampang keping dan berbanding terbalik dengan jarak antara kedua keping dan tergantung pada bahan dielektrikum yang diselipkan di antara kedua keping tersebut, yang dapat dinyatakan dalam persamaan :

di mana ε = ε_r ε_o

dengan :

C = kapasitas kapasitor
A = luas penampang keping kapasitor
d = jarak antara kedua keping kapasitor
ε_o = konstanta permitivitas ruang hampa = 8,85 × 10-12 C2N-1m-2
ε_r = permitivitas relatif bahan
ε = permitivitas bahan

Energi Dalam Kapasitor

Kapasitor yang dihubungkan dengan sumber tegangan akan menyimpan energi dalam bentuk medan listrik. Besarnya energi listrik yang tersimpan dalam kapasitor sama dengan usaha yang dilakukan untuk memindahkan muatan listrik dari sumber tegangan ke dalam kapasitor tersebut. Perhatikan gambar dibawah menggambarkan grafik pengisian kapasitor dari keadaan kosong.

Grafik hubungan muatan kapasitor dan tegangan

Usaha yang diperlukan untuk mengisi muatan listrik dalam kapasitor dapat dinyatakan dalam grafik hubungan antara Q dan V yaitu W =  QV. Dari persamaan  diperoleh bahwa Q = CV maka :

dengan :

W = energi yang tersimpan di dalam kapasitor (joule)
C = kapasitas kapasitor (F)
V = beda potensial antara kedua keping kapasitor (volt)