Dalam tutorial ini kita akan mempelajari apa itu kapasitor, cara kerjanya dan melihat beberapa contoh aplikasi dasar. Anda dapat menonton video berikut atau membaca tutorial tertulis di bawah ini.
Ringkasan
Hampir tidak ada sirkuit yang tidak memiliki kapasitor, dan bersama dengan resistor dan induktor, mereka adalah komponen pasif dasar yang kami gunakan dalam elektronik.
Apa itu Kapasitor?
Kapasitor adalah perangkat yang mampu menyimpan energi dalam bentuk muatan listrik. Dibandingkan dengan baterai berukuran sama, kapasitor dapat menyimpan energi dalam jumlah yang jauh lebih kecil, sekitar 10.000 kali lebih kecil, tetapi cukup berguna untuk banyak desain sirkuit.
Konstruksi Kapasitor
Sebuah kapasitor dibangun dari dua pelat logam, dipisahkan oleh bahan isolasi yang disebut dielektrik. Pelat bersifat konduktif dan biasanya terbuat dari aluminium, tantalum atau logam lainnya, sedangkan dielektrik dapat dibuat dari bahan isolasi apa pun seperti kertas, kaca, keramik, atau apa pun yang menghalangi aliran arus.
Kapasitansi kapasitor, diukur dalam farad, berbanding lurus dengan luas permukaan dua pelat, serta permitivitas dielektrik, sedangkan semakin kecil jarak antara pelat semakin besar kapasitansi. Karena itu, sekarang mari kita lihat cara kerja kapasitor.
Cara Kerja Kapasitor
Pertama, kita dapat mencatat bahwa logam biasanya memiliki jumlah partikel bermuatan positif dan negatif yang sama, yang berarti netral secara listrik.
Jika kita menghubungkan sumber listrik atau baterai ke pelat logam kapasitor, arus akan mencoba mengalir, atau elektron dari pelat yang terhubung ke kabel positif baterai akan mulai bergerak ke pelat yang terhubung ke kabel negatif. baterai. Namun, karena dielektrik di antara pelat, elektron tidak akan dapat melewati kapasitor, sehingga elektron akan mulai terakumulasi di pelat.
Setelah sejumlah elektronik terakumulasi di pelat, baterai tidak akan memiliki energi yang cukup untuk mendorong elektronik baru masuk ke pelat karena gaya tolak dari elektronik yang sudah ada di sana.
Pada titik ini, kapasitor sebenarnya terisi penuh. Pelat pertama telah mengembangkan muatan negatif bersih, dan pelat kedua telah mengembangkan muatan positif bersih yang sama, menciptakan medan listrik dengan gaya tarik menarik di antara mereka yang menahan muatan kapasitor.
Prinsip Kerja Dielektrik Kapasitor
Mari kita lihat bagaimana dielektrik dapat meningkatkan kapasitansi kapasitor. Dielektrik mengandung molekul yang bersifat polar yang berarti bahwa mereka dapat mengubah orientasinya berdasarkan muatan pada dua pelat. Jadi molekul menyelaraskan diri dengan medan listrik sedemikian rupa sehingga memungkinkan lebih banyak elektron untuk ditarik ke pelat negatif, sementara menolak lebih banyak elektron keluar dari pelat positif.
Jadi, setelah terisi penuh, jika kita melepas baterai, itu akan menahan muatan listrik untuk waktu yang lama, bertindak sebagai penyimpan energi.
Sekarang, jika kita memperpendek kedua ujung kapasitor melalui beban, arus akan mulai mengalir melalui beban. Akumulasi elektron dari pelat pertama akan mulai bergerak ke pelat kedua, hingga kedua pelat menjadi netral kembali secara elektris.
Itulah prinsip kerja dasar kapasitor dan sekarang mari kita lihat beberapa contoh aplikasinya.
Aplikasi Kapasitor
Melepaskan (Bypass) Kapasitor
Kapasitor decoupling atau kapasitor Bypass adalah contoh tipikal. Mereka sering digunakan bersama dengan sirkuit terpadu dan ditempatkan di antara sumber daya dan ground IC.
Tugas mereka adalah menyaring kebisingan apa pun di catu daya, seperti riak tegangan yang terjadi ketika catu daya untuk waktu yang sangat singkat menurunkan tegangannya atau ketika sebagian rangkaian dialihkan yang menyebabkan fluktuasi pada catu daya. Pada saat terjadi penurunan tegangan, kapasitor akan bertindak sementara sebagai catu daya, melewati catu daya utama.
Konverter AC ke DC
Contoh aplikasi tipikal lainnya adalah kapasitor yang digunakan dalam adaptor DC. Untuk mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC biasanya digunakan penyearah dioda, tetapi tanpa bantuan kapasitor tidak akan dapat melakukan tugasnya.
Output dari penyearah adalah bentuk gelombang. Jadi, saat output penyearah menaikkan muatan kapasitor, dan saat output penyearah menurun, kapasitor melepaskan dan dengan cara itu memperlancar output DC.
Terkait: Apa itu Pemicu Schmitt dan Cara Kerjanya
Pemfilteran Sinyal
Penyaringan sinyal adalah contoh aplikasi lain dari kapasitor. Karena waktu responsnya yang spesifik, mereka dapat memblokir sinyal frekuensi rendah sambil membiarkan frekuensi yang lebih tinggi melewatinya.
Ini digunakan di penerima radio untuk menyetel frekuensi yang tidak diinginkan dan di sirkuit crossover di dalam speaker, untuk memisahkan frekuensi rendah untuk woofer dan frekuensi yang lebih tinggi untuk tweeter.
Kapasitor sebagai Penyimpanan Energi
Penggunaan lain yang agak jelas dari kapasitor adalah untuk penyimpanan dan suplai energi. Meskipun mereka dapat menyimpan energi yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan baterai ukuran yang sama, masa pakainya jauh lebih baik dan mereka mampu memberikan energi lebih cepat yang membuatnya lebih cocok untuk aplikasi yang membutuhkan ledakan daya tinggi.
Itu saja untuk tutorial ini, jangan ragu untuk mengajukan pertanyaan apa pun di bagian komentar di bawah.
