2.9.2. Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan
dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif
akan mengumpul pada salah satu kaki elektroda metalnya dan pada saat yang sama muatan- muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat
mengalir menuju ujung kutup negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutup positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan
elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas, phenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya muatan-muatan positif dan negatif di
awan.
Gambar 2.14 Ceramic Capasitor
2.9.2.1. Kapasitansi
Kapasitansi didefenisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x 1018
elektron. Kemudian Michael Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan
memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs. Dengan rumus dapat ditulis :
Q = CV …………….1 Q = muatan elektron dalam C coulombs
C = nilai kapasitansi dalam F farads 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 rumusan dapat ditulis sebagai berikut : C = 8.85 x 10-12 k At ...2
Untuk rangkain elektronik praktis, satuan farads adalah sangat besar sekali. Umumnya kapasitor yang ada di pasar memiliki satuan uF 10-6 F, nF 10-9 F dan pF 10-12 F.
Konversi satuan penting diketahui untuk memudahkan membaca besaran sebuah kapasitor. Misalnya 0.047uF dapat juga dibaca sebagai 47nF, atau contoh lain 0.1nF sama dengan
100pF.
Gambar.2.15 : Prinsip kapasitor Elco
2.9.2.1. Membaca Kapasitansi
Pada kapasitor yang berukuran besar, nilai kapasitansi umumnya ditulis dengan angka yang jelas. Lengkap dengan nilai tegangan maksimum dan polaritasnya. Misalnya pada kapasitor
elco dengan jelas tertulis kapasitansinya sebesar 22uF25v. Kapasitor yang ukuran fisiknya mungil dan kecil biasanya hanya bertuliskan 2 dua atau 3
tiga angka saja. Jika hanya ada dua angka satuannya adalah pF pico farads. Sebagai contoh, kapasitor yang bertuliskan dua angka 47, maka kapasitansi kapasitor tersebut adalah
47 pF. Jika ada 3 digit, angka pertama dan kedua menunjukkan nilai nominal, sedangkan angka ke-3
adalah faktor pengali. Faktor pengali sesuai dengan angka nominalnya, berturut-turut 1 = 10, 2 = 100, 3 = 1.000, 4 = 10.000 dan seterusnya. Misalnya pada kapasitor keramik tertulis 104,
maka kapasitansinya adalah 10 x 10.000 = 100.000pF atau = 100nF. Contoh lain misalnya tertulis 222, artinya kapasitansi kapasitor tersebut adalah 22 x 100 = 2200 pF = 2.2 nF.
Selain dari kapasitansi ada beberapa karakteristik penting lainnya yang perlu diperhatikan. Biasanya spesifikasi karakteristik ini disajikan oleh pabrik pembuat didalam datasheet.
Berikut ini adalah beberapa spesifikasi penting tersebut.
2.9.2.2. Dissipation Factor DF dan Impedansi Z
Dissipation Factor adalah besar persentasi rugi-rugi losses kapasitansi jika kapasitor bekerja pada aplikasi frekuensi. Besaran ini menjadi faktor yang diperhitungkan misalnya
pada aplikasi motor phasa, rangkaian ballast, tuner dan lain-lain. Dari model rangkaian kapasitor digambarkan adanya resistansi seri ESR dan induktansi L. Pabrik pembuat
biasanya meyertakan data DF dalam persen. Rugi-rugi losses itu didefenisikan sebagai ESR yang
besarnya adalah persentasi dari impedansi kapasitor Xc. Secara matematis di tulis sebagai berikut :
Gambar 2.16 : Faktor dissipasi
Dari penjelasan di atas dapat dihitung besar total impedansi Z total kapasitor adalah :
Gambar 2.17 : Impendansi Z Karakteristik respons frekuensi sangat perlu diperhitungkan terutama jika kapasitor bekerja
pada frekuensi tinggi. Untuk perhitungan respons frekuensi dikenal juga satuan faktor qualitas Q quality factor yang tak lain sama dengan 1DF.
2.9.1
Elco listrik DC
dan lain AVOME
menunjuk keatas lag
2.9.2
Dioda ad satu arah
semikond diperliha
yaitu tipe tipe P di
”Katode”
. ELCO
adalah komp C, juga serin
n-lain. Elco ETER, caran
kkan ke ata gi.
. Dioda
dalah kompo h sehingga d
duktor jenis atkan pada ga
e P Positive inamakan “A
”. O
ponen berka ng di pakai d
juga bisa nya kita col
as lalu perla
onen elektron dioda biasa d
s silicon da ambar berik
e dan tipe N Anode” seda
aki 2 yaitu + dalam rangka
rusak kalau lokan kabel
ahan2 turun
Gamba
nika yang ha disebut juga
an germaniu kut. Dioda ter
N Negative angkan yang
+ - adapun aian apapun,
u tidak kel l AVO ke k
sampai 0 k
ar 2.18 Elco
anya memper a sebagai “P
um. Simbol rbuat dari pe
, kaki dioda g terhubung
n fungsi elco , seperti pow
lihatan mele kaki elco, k
kalau rusak
o
rbolehkan ar Penyearah”.
dioda dalam enggabungan
yang terhub pada semik
o adalah me wer suply reg
etus bisa k kalau norma
elco gak bi
rus listrik m Dioda terbu
m rangkaian n dua tipe se
bung pada se konduktor ti
enyimpan aru gulator,powe
ita tes pak al jarum av
isa turun ata
mengalir dalam uat dari baha
n elektronik emikondukto
emikondukto ipe N disebu
us er,
kai vo
au
m an
ka or
or ut
Pada ben ini digun
kaki Kato
Arus list “Forward
atau tersu contoh be
Catatan
0,7V pad
Pada con lampu m
dioda. Pa arus listri
keadaan ntuk aslinya
nakan untuk ode.
trik akan sa d-Bias” teta
umbat hal in erikut.
n :
Teganga da Silicon, 0,
ntoh gambar enyala ini di
ada contoh g ik akan men
reverse-bias pada dioda t
menandaka
angat muda api jika sebal
ni dinamaka
an yang mele ,3V pada Ge
sebelah kiri ikarenakan a
gambar sebel ngalir melalu
s sehingga ar terdapat tand
an bahwa pa
h mengalir liknya yakn
an sebagai “
ewati dioda ermanium.
dioda dalam arus listrik d
lah kanan su ui katoda dio
rus listrik tid da cincin ya
ada sisi yang
dari anoda i dari katoda
“Reverse-Bia
dalam kead
m keadaan fo dapat mengal
umber tegang oda, tetapi ha
dak dapat me ang melingka
g terdapat ci
a ke katoda a ke anoda,
as”. Untuk
daan forward
orward-bias lir tanpa ham
gan dibalik p al ini menyeb
engalir mele ar pada salah
incin tersebu
hal ini dis arus listrik
lebih jelasny
d-bias akan
sehingga me mbatan apa p
polaritas-nya babkan diod
ewati dioda d h satu sisiny
ut merupaka
sebut sebag akan tertaha
ya perhatika
turun sebesa
enyebabkan pun pada
a sehingga da dalam
dan ya,
an
ai an
an
ar
menyebabkan lampu padam. Oleh karena itu dioda banyak digunakan sebagai pengaman pada rangkaian elektronika sebagai pencegah terbalik-nya pemasangan polaritas dari sumber
tegangan.
2.9.4.1. Jenis–Jenis Dioda
• Diode Zener
Ketika tegangan reserve-bias maksimum diberikan kepada dioda, maka arus listrik akan mengalir seperti layaknya pada keadaan forward-bias. Arus listrik ini tidak akan
merusak dioda jika tidak melebihi dari apa yang telah ditentukan. Ketika tegangan reserve- bias ini dapat dikendalikan pada level tertentu maka dioda ini disebut sebagai Dioda Zener.
Dioda zener memiliki nilai tegangan yang telah ditentukan dalam pembuatan-nya, nilai tegangan ini mempunyai rentang dari beberapa volt hingga ratusan volt dan toleransi dioda
zener berkisar antara 5 - 10. Pada aplikasinya di dalam rangkaian elektronika, dioda zener berfungsi sebagai pengatur tegangan regulator dengan berperan sebagai beban. Dioda
zener akan mengalirkan banyak arus listrik jika tegangan terlalu tinggi, dan mengurangi arus listrik jika tegangan terlalu rendah, sehingga menyebabkan tegangan stabil. Seperti pada
contoh gambar diatas tegangan dari sumber tegangan adalah 12V tetapi tegangan yang terukur pada Rload adalah 9V sama dengan nilai tegangan dioda zener.
• LED Light Emitting Diodes
LED merupakan jenis dioda yang jika diberikan tegangan forward-bias akan menimbulkan cahaya dengan warna-warna tertentu seperti merah, hijau, dan kuning.
Simbol L dua garis
Kategori