Umpan Balik Dan Tindak Lanjut
LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: KAPASITANSI DAN DIELEKTRIK KELOMPOK KOMPETENSI F
Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata Pelajaran Fisika SMA
49
Kutub positif baterai akan menarik elektron dari pelat X kapasitor dan memindahkan ke pelat Y, sehingga jumlah muatan positif pada pelat X
sama dengan jumlah muatan negatif pada pelat Y kapasitor. Pada keadaan ini kapasitor dikatakan diisi dengan muatan. Proses pengisian
kapasitor berlangsung sangat cepat. Sedangkan proses pengosongan kapasitor yang telah bermuatan listrik dilakukan dengan cara
menghubungkan kedua pelat kapasitor melalui kawat atau resistor. Elektron dari plat negatif akan mengalir menuju plat positif, sebaliknya arus
listrik mengalir dari pelat positif menuju plat negatif. Keadaan ini terjadi sampai kedua muatan saling mentralkan. Hal tersebut terjadi karena kedua
muatan pada pelat kapasitor sama besar namun berlawanan jenis. Kemampuan sebuah kapasitor untuk menyimpan muatan listrik biasa
disebut dengan kapasitansi. Besarnya kapasitas sebuah kapasitor dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
dengan: q = muatan yang tersimpan dalam kapasitor C
V = beda potensial V C = kapasitas-kapasitor Farad = F
Kapasitor yang kita kenal ada 3 jenis, yaitu kapasitor kertas, kapasitor logam elco dan kapasitor elektrolit. Masing-masing jenis kapasitor
tersebut mempunyai kapasitas yang berbeda-beda, disesuaikan dengan cara merangkai dua buah lempengan di dalamnya. Kapasitansi
didefinisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron. Artinya semakin besar nilai kapasitansi C
semakin besar pula muatan atau energi yang dapat disimpan sebuah kapasitor.
Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x 10
18
elektron. Kemudian Michael Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan
PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: KAPASITANSI DAN DIELEKTRIK KELOMPOK KOMPETENSI F
50
1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulomb. Dengan rumus dapat ditulis:
dengan : Q = muatan elektron dalam C coulomb C = nilai kapasitansi dalam F farad
V = besar tegangan dalam V volt Dalam praktek pembuatan kapasitor, kapasitansi dihitung dengan
mengetahui luas area plat metal A, jarak t antara kedua plat metal tebal dielektrik dan konstanta k bahan dielektrik. Dengan rumus dapat di tulis
sebagai berikut:
Berikut adalah tabel contoh konstanta k dari beberapa bahan dielektrik yang disederhanakan.
Tabel 2.1 Konstanta bahan k
Udara vakum k = 1
Aluminium oksida k = 8
Keramik k = 100 - 1000
Gelas k = 8
Polyethylene k = 3
Untuk rangkaian elektronik praktis, satuan farad adalah sangat besar sekali. Umumnya kapasitor yang ada di pasaran memiliki satuan: µF, nF dan pF.
1 Farad = 1.000.000 µF mikro Farad 1 µF = 1.000.000 pF piko Farad
1 µF = 1.000 nF nano Farad 1 nF = 1.000 pF piko Farad
1 pF = 1.000 µµF mikro-mikro Farad 1 µF = 10
-6
F
Q = C V ................................................................ 2.1
C = 8.85 x 10
-12
k At ....................................... 2.2