Mengapa Kapasitor Unggul dari Induktor: Kerugian Lebih Rendah, Ukuran Kompak, dan Isolasi Superior
Sama seperti induktor, kapasitor ideal adalah elemen reaktif murni tanpa komponen resistif yang memanaskan daya. Dalam praktiknya, namun, kapasitor cenderung jauh lebih murni daripada induktor karena resistansi seri internal-nya dapat dirancang untuk sangat rendah.
Akibatnya, sudut fase impedansi kapasitor nyata mendekati –90° lebih dekat daripada induktor yang setara, yang mengarah pada pengurangan daya yang signifikan.
Kapasitor juga lebih kecil dan lebih ringan daripada induktor yang setara. Medan listrik mereka sebagian besar terbatas di antara plat, sedangkan induktor menghasilkan medan magnet yang meluas di luar inti, membuat kapasitor kurang rentan terhadap sertingan kebisingan elektromagnetik dengan rangkaian berseberangan.
Keuntungan ini membuat kapasitor pilihan yang diinginkan para desainer kapan saja salah satu jenis komponen layak digunakan.
Ketika kapasitor menunjukkan efek resistif yang terlihat, disebut berkerugian. Sumber utama kerugian adalah materi dielektrik, bukan konduktor, karena jalur konduktor minimal. Dielektrik bereaksi terhadap medan listrik yang berubah dengan menghasilkan panas—kerugian yang muncul sebagai resistansi efektif dalam rangkaian.
Efek pemanasan ini menjadi lebih terlihat pada frekuensi yang lebih tinggi dan bahkan dapat dimanfaatkan untuk proses pemanasan dielektrik, seperti pengeringan film plastik dengan AC frekuensi tinggi yang diterapkan di antara dua plat logam.
Untuk meminimalkan kerugian dielektrik, insinyur memilih bahan dengan karakteristik kerugian lebih rendah. Di bawah ini adalah peringkat relatif dari dielektrik umum dari yang paling sedikit hingga paling berkerugian:
Kerugian Dielektrik
| Bahan | Kerugian |
|---|
| Vakum | Rendah |
| Udara | – |
| Polystyrene | – |
| Mica | – |
| Kaca | – |
| Keramik Low-K | – |
| Film plastik (Mylar) | – |
| Kertas | – |
| Keramik High-K | – |
| Aluminium oksida | – |
| Pentoksida tantalum | Tinggi |
Kerugian dielektrik muncul baik sebagai resistansi seri maupun resistansi paralel bersama kapasitansi ideal:
Kapasitor nyata menunjukkan resistansi seri dan paralel.
Untungnya, resistansi sisa ini biasanya modest—resistansi seri rendah dan resistansi paralel tinggi—membuatnya jauh lebih sedikit berdampak daripada resistansi sisa yang ditemukan pada sebagian besar induktor.
LEMBAR KERJA TERKAIT:
- Lembar Kerja Konduktor dan Isolator
