Keunikan Kapasitor

Seperti halnya induktor, kapasitor yang ideal adalah perangkat reaktif murni, yang sama sekali tidak mengandung efek resistif (pemborosan daya). Di dunia nyata, tentu saja, tidak ada yang begitu sempurna. Namun, kapasitor umumnya memiliki sifat lebih murni komponen reaktif daripada induktor.

Jauh lebih mudah untuk merancang dan membangun sebuah kapasitor dengan resistansi seri internal yang rendah daripada melakukan hal yang sama dengan sebuah induktor. Hasil praktis dari hal ini adalah bahwa kapasitor nyata biasanya memiliki sudut fase impedansi lebih dekat mendekati 90° (sebenarnya, -90) daripada induktor.

Akibatnya, mereka akan cenderung menghilangkan daya yang lebih kecil daripada induktor yang setara.

Kapasitor juga cenderung lebih kecil dan bobotnya lebih ringan daripada rekan induktor yang setara, dan karena medan listriknya hampir seluruhnya terkandung di antara pelatnya (tidak seperti induktor, yang medan magnetnya secara alami cenderung melampaui dimensi inti), kapasitor kurang rentan untuk mentransmisikan atau menerima “noise” elektromagnetik ke/dari komponen lain.

Karena alasan ini, perancang sirkuit cenderung lebih menyukai kapasitor daripada induktor di mana pun desain memungkinkan alternatif lain.

Kapasitor dengan efek resistif yang signifikan dikatakan lossy , mengacu pada kecenderungan mereka untuk menghilangkan ("kehilangan") daya seperti resistor. Sumber kerugian kapasitor biasanya bahan dielektrik daripada hambatan kawat apa pun, karena panjang kawat dalam kapasitor sangat minimal.

Bahan dielektrik cenderung bereaksi terhadap perubahan medan listrik dengan menghasilkan panas. Efek pemanasan ini mewakili kerugian daya dan setara dengan resistansi di sirkuit. Efeknya lebih terasa pada frekuensi yang lebih tinggi dan bahkan bisa sangat ekstrim sehingga terkadang dimanfaatkan dalam proses manufaktur untuk memanaskan bahan isolasi seperti plastik!

Benda plastik yang akan dipanaskan diletakkan di antara dua pelat logam yang dihubungkan ke sumber tegangan AC frekuensi tinggi. Temperatur dikontrol dengan memvariasikan tegangan atau frekuensi sumber, dan pelat tidak perlu menyentuh objek yang sedang dipanaskan.

Efek ini tidak diinginkan untuk kapasitor di mana kita mengharapkan komponen berperilaku sebagai sirkuit reaktif murni elemen. Salah satu cara untuk mengurangi efek “kerugian” dielektrik adalah dengan memilih bahan dielektrik yang kurang rentan terhadap efek tersebut. Tidak semua bahan dielektrik sama-sama "lossy". Skala relatif kehilangan dielektrik dari yang terkecil hingga terbesar diberikan dalam tabel di bawah ini

Rugi dielektrik

Bahan Kerugian VacuumLowAir-Polystyrene-Mica-Glass-Low-K ceramic-Plastik film (Mylar)-Kertas-Tinggi-K keramik-Aluminium oksida-Tantalum pentoxidehigh

Resistivitas dielektrik memanifestasikan dirinya baik sebagai resistansi seri dan paralel dengan kapasitansi murni:

Kapasitor sebenarnya memiliki hambatan seri dan paralel.

Untungnya, resistansi nyasar ini biasanya berdampak sederhana (resistansi seri rendah dan resistansi paralel tinggi), jauh lebih tidak signifikan daripada resistansi nyasar yang ada dalam induktor rata-rata.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Konduktor dan Isolator