Cara Kerja Kapasitor Beserta Fungsinya, Penyimpan Muatan Listrik

Liputan6.com, Jakarta Cara kerja kapasitor perlu diketahui karena kapasitor digunakan dalam banyak jenis rangkaian elektronik dan sistem listrik. Kapasitor adalah komponen elektronik yang memiliki kemampuan untuk menyimpan muatan listrik. Kapasitor terdiri dari dua konduktor yang ditempatkan berdekatan dan terpisah oleh bahan dielektrik. Konduktor-konduktor tersebut dapat berbentuk pelat, silinder, atau bentuk lainnya tergantung pada jenis kapasitor yang digunakan. 

Bahan di elektrik yang digunakan pada kapasitor berfungsi sebagai isolator yang mencegah aliran langsung antara dua konduktor dan memungkinkan kapasitor untuk menyimpan muatan listrik. Cara kerja kapasitor berdasarkan prinsip dasar elektrostatika, yaitu bahwa muatan listrik akan terakumulasi pada permukaan konduktor yang terhubung ke sumber tegangan listrik. 

Ketika kapasitor dihubungkan ke sumber tegangan listrik, muatan listrik akan mengalir ke satu konduktor dan menumpuk di permukaannya. Selanjutnya, muatan yang sama akan disimpan pada konduktor yang lain. Kapasitor dapat menyimpan muatan listrik ini dalam waktu yang lama, bahkan setelah sumber tegangan listrik dihapus. Pemahaman yang baik tentang cara kerja kapasitor memungkinkan seseorang untuk memahami bagaimana kapasitor berinteraksi dengan komponen lain dalam rangkaian. Berikut cara kerja kapasitor yang Liputan6.com rangkum dari berbagai sumber, Jumat (10/3/2023).

Kapasitor adalah salah satu komponen elektronik yang digunakan dalam rangkaian listrik untuk menyimpan muatan listrik. Kapasitor terdiri dari dua konduktor yang dipisahkan oleh bahan dielektrik. Konduktor tersebut biasanya berupa dua lempengan logam yang diletakkan bersebelahan dan terpisah oleh bahan dielektrik seperti plastik atau kertas.

Cara kerja kapasitor berdasarkan pada prinsip penyimpanan muatan listrik pada dua konduktor yang terpisah. Ketika tegangan diterapkan pada kapasitor, muatan listrik terakumulasi di konduktor positif dan muatan sebaliknya terakumulasi di konduktor negatif. Muatan ini dipisahkan oleh bahan dielektrik di antara keduanya.

Ketika kapasitor dihubungkan ke sumber listrik, seperti baterai atau listrik AC, muatan listrik akan mengalir dari sumber listrik ke kapasitor sampai kapasitor terisi penuh. Setelah kapasitor terisi penuh, tidak ada lagi muatan yang bisa mengalir ke dalamnya.

Namun, kapasitor tidak dapat menjaga muatan listrik di dalamnya selamanya. Muatan listrik dalam kapasitor cenderung bocor melalui bahan dielektrik di antara kedua konduktor. Bocornya muatan ini menyebabkan kapasitor perlahan kehilangan muatannya.

Kecepatan hilangnya muatan kapasitor tergantung pada kualitas bahan dielektrik yang digunakan. Semakin baik kualitas bahan dielektrik, semakin sedikit muatan yang bocor dan semakin lama kapasitor bisa menyimpan muatan listriknya.

Cara kerja kapasitor dapat digunakan untuk mengubah sinyal listrik. Ketika kapasitor dihubungkan ke dalam rangkaian listrik yang berisi sinyal AC, kapasitor dapat menghalangi arus listrik DC dan membiarkan sinyal AC mengalir ke dalam rangkaian. Hal ini terjadi karena kapasitor menyerap muatan listrik pada setiap siklus sinyal AC dan kemudian melepaskannya pada siklus berikutnya.

Dalam rangkaian elektronik, kapasitor sering digunakan bersama dengan resistor untuk membentuk rangkaian filter. Rangkaian filter ini dapat digunakan untuk memblokir sinyal frekuensi rendah atau tinggi, sehingga hanya sinyal dengan frekuensi tertentu yang dibiarkan mengalir melalui rangkaian.

Cara kerja kapasitor juga dapat digunakan dalam rangkaian timing, di mana kapasitor dapat digunakan untuk menunda waktu terjadinya suatu sinyal. Ketika kapasitor terisi penuh, sinyal listrik dapat mengalir melewati kapasitor. Namun, ketika kapasitor mulai kehilangan muatannya, sinyal listrik akan terhambat dan ditunda.

Pemilihan kapasitor yang tepatsangat penting dalam desain rangkaian elektronik yang baik. Memilih kapasitor yang sesuai dilakukan dengan memperhatikan kapasitansi, tegangan kerja, tipe bahan dielektrik, ukuran dan bentuk, serta faktor-faktor lain yang dapat mempengaruhi kinerja kapasitor dalam rangkaian elektronik. Pemahaman yang baik tentang cara kerja kapasitor dan faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam pemilihan kapasitor, seseorang dapat merancang rangkaian elektronik yang lebih efisien dan dapat diandalkan.

Setelah mengenal bagaimana cara kerja kapasitor, mengetahui fungsi kapasitor menjadi hal yang juga perlu dipahami. Dalam rangkaian elektronik, kapasitor sering digunakan bersama dengan komponen lainnya untuk mencapai fungsi tertentu. Oleh karena itu, pemilihan kapasitor yang tepat sangat penting dalam merancang rangkaian elektronik yang baik dan dapat diandalkan. Berikut ini adalah fungsi utama kapasitor.

1. Menyimpan Muatan Listrik

Kapasitor mampu menyimpan muatan listrik dalam bahan dielektrik di antara kedua konduktor yang terhubung ke sumber tegangan listrik. Ketika kapasitor dihubungkan ke sumber listrik, muatan listrik yang terkumpul di konduktor akan disimpan di dalam kapasitor. Kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan ini memungkinkan penggunaannya dalam berbagai jenis rangkaian elektronik, seperti rangkaian penyimpan energi dan sirkuit filter.

2. Memfilter Sinyal Listrik

Cara kerja kapasitor memungkinkannya digunakan sebagai komponen filter dalam rangkaian elektronik. Dalam rangkaian filter, kapasitor bekerja dengan resistor atau induktor untuk memblokir atau memungkinkan sinyal listrik dengan frekuensi tertentu melewati rangkaian. Hal ini memungkinkan penggunaan kapasitor dalam berbagai jenis aplikasi, seperti dalam filter sinyal audio, filter sinyal radio, dan filter sinyal daya.

3. Mengubah Sinyal Listrik

Kapasitor dapat digunakan untuk mengubah sinyal listrik dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Sebagai contoh, kapasitor dapat digunakan dalam rangkaian pengubah tegangan DC ke AC, atau dalam rangkaian pengubah sinyal listrik AC menjadi sinyal listrik DC. Selain itu, kapasitor juga digunakan dalam rangkaian osilator untuk menghasilkan sinyal osilasi dengan frekuensi tertentu.

4. Membantu dalam Starting Motor

Kapasitor dapat digunakan sebagai komponen starting motor pada mesin listrik yang menggunakan arus bolak-balik. Ketika motor dinyalakan, kapasitor akan disambungkan ke sumber listrik bersama dengan motor, sehingga menghasilkan medan magnetik yang cukup untuk memutar rotor motor. Setelah motor berputar, kapasitor akan terputus dari sumber listrik.

5. Menstabilkan Tegangan

Kapasitor juga digunakan untuk menstabilkan tegangan dalam rangkaian elektronik. Kapasitor dapat digunakan sebagai komponen pembatas tegangan dalam rangkaian daya dan rangkaian regulator tegangan. Hal ini berguna untuk mencegah fluktuasi tegangan yang dapat merusak komponen lain dalam rangkaian.

6. Mengatur Waktu

Kapasitor dapat digunakan sebagai komponen waktu dalam rangkaian elektronik. Kapasitor dapat digunakan dalam rangkaian timer dan rangkaian pengatur waktu dalam berbagai aplikasi, seperti dalam rangkaian lampu kilat, pengukur waktu, dan sebagainya.