Faktor yang Mempengaruhi Kapasitansi

Ada tiga faktor dasar konstruksi kapasitor yang menentukan jumlah kapasitansi yang dibuat. Semua faktor ini menentukan kapasitansi dengan mempengaruhi berapa banyak fluks medan listrik (perbedaan relatif elektron antara pelat) akan berkembang untuk sejumlah gaya medan listrik (tegangan antara dua pelat):

Area PLAT :Semua faktor lain dianggap sama, luas pelat yang lebih besar memberikan kapasitansi yang lebih besar; lebih sedikit area pelat memberikan lebih sedikit kapasitansi.

Penjelasan: Area pelat yang lebih besar menghasilkan lebih banyak fluks medan (muatan yang terkumpul di pelat) untuk gaya medan tertentu (tegangan melintasi pelat).

SPASI PIRING :Semua faktor lain dianggap sama, jarak pelat lebih lanjut memberikan kapasitansi yang lebih kecil; jarak pelat yang lebih dekat memberikan kapasitansi yang lebih besar.

Penjelasan: Jarak yang lebih dekat menghasilkan gaya medan yang lebih besar (tegangan melintasi kapasitor dibagi dengan jarak antara pelat), yang menghasilkan fluks medan yang lebih besar (muatan yang terkumpul pada pelat) untuk setiap tegangan yang diberikan melintasi pelat.

BAHAN DIELEKTRIK :Semua faktor lain dianggap sama, permitivitas dielektrik yang lebih besar memberikan kapasitansi yang lebih besar; semakin sedikit permitivitas dielektrik memberikan lebih sedikit kapasitansi.

Penjelasan: Meskipun rumit untuk dijelaskan, beberapa bahan menawarkan lebih sedikit perlawanan terhadap fluks medan untuk sejumlah gaya medan tertentu. Bahan dengan permitivitas yang lebih besar memungkinkan lebih banyak fluks medan (menawarkan lebih sedikit oposisi), dan dengan demikian muatan yang terkumpul lebih besar, untuk sejumlah gaya medan tertentu (tegangan yang diterapkan).

Permitivitas "relatif" berarti permitivitas suatu bahan, relatif terhadap ruang hampa murni. Semakin besar angkanya, semakin besar permitivitas material. Kaca, misalnya, dengan permitivitas relatif 7, memiliki permitivitas tujuh kali vakum murni, dan akibatnya akan memungkinkan pembentukan fluks medan listrik tujuh kali lebih kuat daripada fluks vakum, semua faktor lainnya dianggap sama. Berikut ini adalah tabel daftar permitivitas relatif (juga dikenal sebagai "konstanta dielektrik") dari berbagai zat umum:

Bahan

Permitivitas relatif (konstanta dielektrik) Vacuum1.0000Air1.0006PTFE, FEP (“Teflon”)2.0Polypropylene2.20 hingga 2.28Resin ABS2,4 hingga 3,2Polystyrene2,45 hingga 4,0Kertas lilin2,5Oli transformator2,5 hingga 4Karet Keras2,5 hingga 4,80Kayu (Oak)3,3Silicones3. 4 hingga 4,3Bakelite3,5 hingga 6,0Kuarsa, menyatu3,8Kayu (Maple)4,4Kaca4,9 hingga 7,5Minyak jarak5,0Kayu (Birch)5,2Mika, muskovit5,0 hingga 8,7Mika berikat kaca6,3 hingga 9,3Porselen, Steatit6,5Alumina8 .0 hingga 10.0Air suling80.0Barium-strontium-titanite7500

Perkiraan kapasitansi untuk setiap pasangan konduktor terpisah dapat ditemukan dengan rumus ini:

Sebuah kapasitor dapat dibuat variabel daripada tetap nilainya dengan memvariasikan salah satu faktor fisik yang menentukan kapasitansi. Salah satu faktor yang relatif mudah untuk memvariasikan konstruksi kapasitor adalah luas pelat, atau lebih tepatnya, jumlah pelat yang tumpang tindih.

Foto berikut menunjukkan contoh kapasitor variabel yang menggunakan satu set pelat logam yang disisipkan dan celah udara sebagai bahan dielektrik:

Saat poros diputar, sejauh mana set pelat tumpang tindih satu sama lain akan bervariasi, mengubah area efektif pelat di mana medan listrik terkonsentrasi dapat dibentuk. Kapasitor khusus ini memiliki kapasitansi dalam kisaran picofarad dan digunakan dalam sirkuit radio.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Kapasitor
• Lembar Kerja Substitusi Aljabar untuk Rangkaian Listrik