BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Dielektrikum dan Kapasitansi
2.1.1 Medium Dielektrik
Sifat dielektrik suatu medium ditentukan oleh harga konstanta dielektrik, atau permitivitas dielektrik, dari medium tersebut. Permitivitas dielektrik suatu medium
dalam sistem suatu standard Internasional S.I skala besar mempergunakan satuan farad per meter Fm. pengertian fisis permitivitas dielektrik suatu medium
menunjukkan ukuran kemampuan suatu medium atau suatu bahan untuk meredam intensitas medan listrik yang melalui medium itu, dan besaran ini dinyatakan dengan
symbol �
�
menyatakan kemampuan medium untuk meredam intensitas medan listrik relatif terhadap ruang vakum, sehingga didefenisikan:
� = �
�
�
�
2.1
Dimana �
= permitivitas dielektrik ruang vakum atau udara bebas = 8,854 ×
10
−12
�� dan �
�
= permitivitas relatif suatu medium tidak memiliki dimensi. Suatu bahan yang tidak isotrop yaitu bahan yang memiliki sifat dielektrik
yang berbeda untuk arah yang berbeda, misalnya memiliki koefisien-koefisien dielektrik
�
�1
, �
�2
, �
�3
atau �
��
, �
��
, �
��
. Untuk menghindarkan kebingungan maka sebaiknya gunakan notasi
�
1 �
untuk menyatakan permitivitas relative medium pertama,
�
2 �
untuk menyatakan permitivitas relative medium kedua, dan �
3 �
untuk menyatakan permitivitas relative medium ketiga.
Setiap bahan dielektrik memiliki konstanta dielektrik lebih besar dari 1. Karena 1 adalah konstanta dielektrik ruang hampa. Keberadaan dielektrik dapat
mengurangi kapasitansi dibawah 1 hanya pada kapasitor kosong saja jika elektronnya berpindah, ketika medn listrik digunakan, pada arah yang berlawanan terhadap
resultan gaya. Untuk medan listrik yang berosilasi, dengan cara ini, sejumlah perilaku akan bukan tidak mungkin. Tetapi untuk medan listrik yang tetap, maka cara
ini tidak berlaku. Berikut adalah tabel beberapa konstanta dielektrik bahan. Tabel 2.1 konstanta dielektrik beberapa bahan
Bahan Fasa
Konstanta Dielektrik
Udara Gas, 0
O
C, 1 atm 1,00059
Metana, CH
4
Gas, 0
O
C, 1 atm 1,00088
Hidrogen Klorida, HCl Gas, 0
O
C, 1 atm 1,0046
Air, H
2
O Gas, 110
o
C, 1 atm 1,0126
Liquid, 20
o
C 80,4
Benzena, C
6
H
6
Liquid, 20
o
C 2,28
Metanol, CH
3
OH Liquid, 20
o
C 33,6
Amonia, NH
3
Liquid, -34
o
C 22,6
Minyak Mineral Liquid, 20
o
C 2,24
Natrium Klorida, NaCl Solid, 20
o
C 6,12
Sulfur, S Solid, 20
o
C 4,0
Silikon, Si Solid, 20
o
C 11,7
Polietilena Solid, 20
o
C 2,25-2,3
Porselen Solid, 20
o
C 0,00-2,3
Lilin Parafin Solid, 20
o
C 2,1-2,5
Gelas Pirex 7070 Solid, 20
o
C 4,00
Coconut oil kelapa -
3,254 Olive oil zaitun
- 3,252
Castor oil jarak 4,478
Sumber : Purcell 1985 dan Paranjpe Deshpand 1935
Konstanta dielektrik suatu ruang hampa sempurna adalah 1,0. Untuk gas pada kondisi normal
� memiliki nilai yang sedikit lebih besar dari 1,0. Secara singkat dijelaskan bahwa gas adalah keadaan yang hampir hampa. Untuk bahan solid dan
liquid pada umumnya memiliki konstanta dielektrik berkisar antara 2 sampai 6. Namun menjadi pengecualian untuk amoniak dan air karena sebenarnya air
merupakan suatu bahan yang sedikit konduktif.
2.1.2 Kapasitansi Kapasitor
Kategori