BAB I

PENDAHULUAN1.1. Latar BelakangTeknologi pada masa ini mengalami kemajuan yang sangat signifikan sehingga banyak berpengaruh pada berbagai bidang terutama kesehatan. Setiap alat kesehatan mampu mendeteksi dan membantu paramedis dalam mengatasi berbagai macam penyakit. Masing-masing alat kesehatan didukung oleh komponen-komponen yang melengkapi fungsi komponen lainnya. Salah satu komponen yang amat dibutuhkan yaitu kapasitor. Komponen ini berperan penting dalam suatu rangkaian listrik. Kapasitor berfungsi sebagai penyaring atau filtrasi tegangan yang masuk kedalam rangkaian.

1.2. Masalah

Penyusunan makalah ini tidak terjadi kerancuan dan pelebaran pembahasan dalam memperoleh hasil yang sesuai dengan yang ditargetkan, penulis membatasi pada pembahasan modul Kapasitor.

1.3. Tujuan

Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk menjelaskan kapasitor secara terperinci sehingga pembaca bisa memahami mengenai kapasitor secara keseluruhan.

1.4. Metode Metode penelitian yang penulis gunakan dalam penulisan makalah ini adalah dengan studi pustaka yaitu cara mempelajari buku-buku yang berhubungan dengan makalah ini. Hasil akhir dari studi pustaka disajikan dalam bentuk makalah.

1.5. Sistematika Penulisan

Agar memudahkan dalam pembahasan dan pemahaman makalah ini, maka penulis membuat sistematika penulisan sebagai berikut :1. Bab I Pendahuluan Memberikan gambaran secara singkat mengenai latar belakang masalah, tujuan penulisan dan metode penulisan.

2. Bab II Pembahasan Menguraikan pengertian, fungsi dan berbagai pembahasan yang mendukung masalah.

3. Bab III Penutup Berisi kesimpulan dari hasil yang diperoleh berdasarkan pembahasan, dan saran.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Pengertian Kapasitor

Kapasitor adalah suatu komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan arus listrik dalam bentuk muatan, selain itu kapasitor juga dapat digunakan sebagai penyaring frekuensi. Kapasitas untuk menyimpan kemampuan kapasitor dalam muatan listrik disebut Farad (F) sedangkan simbol dari kapasitor adalah C (kapasitor). Sebuah kapasitor pada dasarnya terbuat dari dua buah lempengan logam yang saling sejajar satu sama lain dan diantara kedua logam tersebut terdapat bahan isolator yang sering disebut dielektrik.

Suatu kapasitor mempunyai satuan yaitu Farad (F), yang menemukan adalah Michael Faraday(1791-1867) pada dasarnya kapasitor dibagi menjadi 2 bagian yaitu kapasitor Polar dan Non Polar, berikut penjelasanya :

1. Kapasitor Polar adalah kapasitor yang kedua kutubnya mempunyai polaritas positif dan negatif, biasanya kapasitor Polar bahan dielektriknya terbuat dari elketrolit dan biasanya kapasitor ini mempnyai nilai kapasitansi yang besar dibandingkan dengan kapasitor yang menggunakan bahan dielektrik kertas atau mika atau keramik.2. Kapasitor Non Polar adalah kapasitor yang yang pada kutubnya tidak mempunyai polaritas artinya pada kutup kutupnya dapat dipakai secara berbalik. biasanya kapasitor ini mempunyai nilai kapasitansi yang kecil dan bahan dielektriknya terbuat dari keramik, mika dll.

Satuan-satuan yang sering dipakai untuk kapasitor adalah :

1 Farad = 1.000.000 F (mikro Farad). 1 Farad = 1.000 nF (nano Farad). 1 nFarad = 1.000 pF (piko Farad).

Kapasitor mampu menyimpan muatan listrik. Kemampuan menyimpan muatan listrik suatu kapasitor dinyatakan dalam satuan Farad dan dipengaruhi oleh :

Luas penampang keping penghantar

Jarak antar keping

Jenis dielektrika

Dituliskan dalam persamaan sebagai berikut :

Di mana :

C = kapasitas kapasitor

= konstanta dielektrikum

D = luas bidang plat

d = jarak antara plat2.2. Penemu Kapasitor

Kapasitor ditemukan oleh penemu kapasitor yang bernama Michael Faraday (1791 1867) dan untuk mengenang jasanya maka satuan Kapasitor disebut Farad yang berasal dari nama sang penemu. Mengapa kapasitor sampai mempunyai nama lain kondensator? adalah karena pada masa itu pada tahun 1782 dunia masih kuat akan pengaruh dari ilmuan kimiawi lainnya yaitu Alessandro Volta, yang berkebangsaan italia. Dimana pada masa tersebut segala komponen yang berkenaan dengan kemampuan untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya ia sebut dengan nama Condensatore (Bahasa Italia).

2.3. Prinsip kerja kapasitor

Struktur sebuah kapasitor adalah 2 plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik, contoh bahan dielektrik adalah udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Cara kerjanya adalah 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 kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya.Charging and Discharging (Pengisian dan Pengosongan) kapasitor: Ketika muatan positif dan negatif menyatu pada pelat kapasitor, kapasitor menjadi bermuatan (charging). Sebuah kapasitor dapat mempertahankan medan listrik karena muatan positif dan negatif pada masing-masing piring menarik satu sama lain tetapi tidak pernah mencapai satu sama lain. Jika dibuat sebuah jalur di rangkaian, yang memungkinkan muatan yg tersimpan dalam kapasitor untuk menemukan jalan, muatan tersebut akan meninggalkan kapasitor (discharge).

Gambar: struktur kapasitor 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 = CVQ = muatan elektron dalam C (coulombs)C = nilai kapasitansi dalam F (farads)V = besar tegangan dalam V (volt).Umumnya kapasitor yang ada di pasaran memiliki satuan : F, nF dan pF.1 Farad = 1.000.000 F (mikro Farad)1 F = 1.000.000 pF (piko Farad)1 F = 1.000 nF (nano Farad)1 nF = 1.000 pF (piko Farad)1 pF = 1.000 F (mikro-mikro Farad)

2.4. Rangkaian Kapasitor

a. Kapasitor paralelsebagai pembagi arus

Gambar: Kapasitor paralelsebagai pembagi arusb. Kapasitor serisebagai pembagi tegangan

Gambar: Kapasitor Serisebagai pembagi tegangan2.5. Fungsi Kapasitor / Kondensator

Fungsi kapasitor pada rangkaian elektronika biasanya adalah sebagai berikut:

1. Kapasitor sebagai kopling, dilihat dari sifat dasar kapasitor yaitu dapat dilalui arus ac dan tidak dapat dilalui arus dc dapat dimanfaatkan untuk memisahkan 2 buah rangkaian yang saling tidak berhubungan secara dc tetapi masih berhubungan secara ac (signal), artinya sebuah kapasitor berfungsi sebagai kopling atau penghubng antara 2 rangkaian yang berbeda.

2. Kapasitor berfungsi sebagai filter pada sebuah rangkaian power supply, yang saya maksud disini adalah kapasitor sebagai ripple filter, disini sifat dasar kapasitor yaitu dapat menyimpan muatan listrik yang berfungsi untuk memotong tegangan ripple.3. Kapasitor sebagai penggeser fasa.4. Kapasitor sebagai pembangkit frekuensi pada rangkaian oscilator.

5. Kapasitor digunakan juga untuk mencegah percikan bunga api pada sebuah saklar.

2.6. Jenis Kondensator / Kapasitor

Berdasarkan kegunaannya kondensator dibagi dalam:a. Kondensator tetap (nilai kapasitasnya tetap tidak dapat diubah Kondensator tetap ada tiga macam bentuk: Kondensator keramik (Ceramic Capacitor)

Bentuknya ada yang bulat tipis, ada yang persegi empat berwarna merah, hijau, coklat dan lain-lain. Dalam pemasangan di papan rangkaian (PCB), boleh dibolak balik karena tidak mempunyai kaki positif dan negatif. Mempunyai kapasitas mulai dari beberapa piko Farad sampai dengan ratusan Nano Farad (nF).

Kondensator polyester

Pada dasarnya sama saja dengan kondensator keramik begitu juga cara menghitung nilainya. Bentuknya persegi empat seperti permen. Biasanya mempunyai warna merah, hijau, coklat dan sebagainya. Kondensator kertas

Kondensator kertas ini sering disebut juga kondensator padder. Misal pada radio dipasang seri dari spul osilator ke variabel condensator.b. Kondensator elektrolit (Electrolite Condenser = Elco)

adalah kondensator yang biasanya berbentuk tabung, mempunyai dua kutub kaki berpolaritas positif dan negatif, ditandai oleh kaki yang panjang positif sedangkan yang pendek negatif atau yang dekat tanda minus ( - ) adalah kaki negatif.c. Kondensator variabel

adalah jenis kondensator yang kapasitasnya bisa diubah-ubah. Kondensator ini dapat berubah kapasitasnya karena secara fisik mempunyai poros yang dapat diputar dengan menggunakan obeng.

2.7. Antara Manfaat dan Bahaya Kapasitor

Dalam sistem tenaga listrik dikenal daya aktif dan daya reaktif. Daya aktif adalah daya yang harus dibangkitkan di sisi pembangkit dan disalurkan melalui saluran transmisi dan distribusi menuju konsumen, dan akhirnya dipakai untuk menjalankan peralatan industri dan komputer di banyak bangunan modern. Satuan dari daya aktif biasanya adalah watt (W), kilowatt (kW), atau tenaga kuda (HP). Sedangkan daya reaktif adalah suatu besaran yang menunjukkan adanya fluktuasi daya di saluran transmisi dan distribusi akibat digunakannya peralatan listrik yang bersifat induktif (misal : motor listrik, trafo, dan las listrik). Walaupun namanya adalah daya, daya reaktif ini tidak nyata dan tidak bisa dimanfaatkan. Akan tetapi adanya daya reaktif menyebabkan aliran daya aktif tidak bisa dilakukan secara efisien dan memerlukan peralatan listrik yang kapasitasnya lebih besar dari daya aktif yang diperlukan. Satuan dari daya reaktif adalah VAR (volt-ampere-reaktif). Untuk menunjukkan seberapa efisien daya aktif disalurkan, dalam teknik tenaga listrik dikenal suatu besaran yang disebut faktor-daya. Nilai maksimum faktor-daya adalah satu dan nilai minimumnya adalah nol. Semakin tinggi faktor-daya maka semakin efisien penyaluran dayanya. Artinya juga, semakin kecil faktor-daya maka semakin besar daya reaktifnya. Bagi konsumen kecil atau rumah tangga, keberadaan daya reaktif tidak terlalu menjadi masalah karena PT. PLN tidak memperhitungkannya dalam penentuan tagihan listrik. Akan tetapi bagi konsumen besar, pabrik atau bangunan modern, PT. PLN mensyaratkan faktor-daya harus lebih dari 0,85. Jika nilai faktor-daya kurang dari nilai itu maka daya reaktif akan diukur dan diperhitungkan dalam penentuan besarnya tagihan. PT. PLN melakukan ini karena aliran daya reaktif yang besar menyebabkan peralatan milik PT. PLN tidak bisa bekerja secara efisien dan tidak bisa digunakan secara maksimum.a. Manfaat Kapasitor Untuk mengatasi masalah rendahnya faktor-daya atau tingginya daya reaktif, banyak industri atau bangunan modern memasang kapasitor. Kapasitor adalah peralatan listrik yang bisa menghasilkan daya reaktif yang diperlukan oleh konsumen sehingga aliran daya reaktif di saluran bisa berkurang. Dengan kata lain, kapasitor bermanfaat untuk menaikkan faktor-daya. Dengan memasang kapasitor, konsumen besar bisa terhindar dari tambahan tagihan listrik karena daya reaktif yang berlebih. Semakin mahalnya tarif listrik dan semakin tingginya keinginan untuk mengoperasikan peralatan secara efisien, menyebabkan penggunaan kapasitor semakin banyak dan meluas. Idealnya, kapasitor dipasang di dekat peralatan yang memerlukan daya reaktif sehingga tidak perlu terjadi adanya aliran daya reaktif melalui kabel, trafo, atau peralatan lainnya. Sayangnya, semua teori tersebut hanya berjalan dengan baik jika gelombang tegangan dan arus listriknya mempunyai bentuk sinusoidal. Dengan semakin banyaknya banyaknya penggunaan inverter untuk menaikkan efisiensi peralatan industri, penggunaan ballast elektronik untuk meningkatkan efisiensi lampu, dan penggunaan penyearah untuk memasok komputer, data center, dan bermacam peralatan IT maka bentuk gelombang tegangan dan arus berubah menjadi nonsinusoidal. Seberapa jauh suatu gelombang menyimpang dari bentuk sinusoidal dinyatakan dengan besarnya kandungan harmonisa. Arus harmonisa adalah arus listrik yang frekuensinya kelipatan bulat dari frekuensi dasarnya (PT. PLN menggunakan frekuensi dasar 50 Hz). Artinya, arus harmonisa mempunyai frekuensi yang lebih tinggi dibanding frekuensi dasar 50 Hz. Arus harmonisa yang banyak muncul di bangunan modern mempunyai frekuensi 150, 250, dan 350 Hz. Di banyak bangunan modern, kandungan arus harmonisa yang mengalir di jaringan listrik bisa mencapai lebih dari 30%.b. Bahaya Kapasitor Berlawanan dengan trafo atau induktor, kapasitor mempunyai impedansi atau hambatan yang rendah pada frekuensi yang tinggi. Karena arus listrik cenderung mengalir melalui melalui lintasan yang hambatannya rendah maka arus harmonisa cenderung mengalir melalui kapasitor. Akibatnya, kapasitor bisa mengalami arus lebih karena adanya harmonisa. Jika hambatan kapasitor mempunyai nilai yang sama dengan hambatan jaringan sumber maka tercapailah suatu kondisi yang disebut resonansi. Pada kondisi resonansi, hambatan total sistem menjadi nol. Kondisi ini mirip dengan kondisi rangkaian pendek yang membahayakan kapasitor dan peralatan lainnya. Kondisi inilah yang sering menyebabkan rusaknya kapasitor dan peralatan lainnya. Karena kapasitor biasanya berisi minyak, kapasitor yang terbakar bisa memicu kebakaran yang lain. Kejadian inilah yang sering memicu banyak kebakaran di industri dan bangunan modern.

Hubungan antara beban kapasitif, induktif dan frequency resonansiUntuk mengatasi masalah terbakarnya kapasitor karena adanya arus harmonisa, bermacam cara sederhana bisa dilakukan. Cara pertama yang umum ditawarkan oleh banyak pabrik pembuat kapasitor adalah dengan memasang induktor secara seri dengan kapasitor untuk mencegah mengalirnya arus harmonisa melalui kapasitor. Cara ini cukup efektif tetapi menyebabkan biaya pemasangan kapasitor menjadi mahal. Cara lain yang sering penulis lakukan untuk mengatasi masalah ini adalah menjauhkan pemasangan kapasitor dari posisi beban yang diperkirakan banyak menghasilkan harmonisa. Cara ini sering sekali bisa dilakukan tanpa banyak mengeluarkan biaya tambahan.Secara umum, pemasangan kapasitor tidak mengkhawatirkan jika (i) kapasitas peralatan elektronik yang diperkirakan menghasilkan harmonisa tidak lebih dari 30% kapasitas sumber, dan (ii) besar kapasitor yang dipasang tidak lebih dari 50% kapasitas sumber. Jika penggunaan peralatan elektronik sangat banyak dan kapasitor yang akan dipasang besar maka suatu studi khusus tentang kemungkinan terjadinya resonansi harus dilakukan untuk mencegah terjadinya kebakaran. Di banyak bangunan modern yang penggunaan peralatan elektroniknya sangat banyak, peluang terjadinya resonansi sangat tinggi sehingga studi semacam ini menjadi sangat sering diperlukan. Dengan melakukan studi ini diharapkan kebakaran yang menyebabkan kerugian ratusan milyar rupiah bisa dicegah.

2.8. Menguji KapasitorCara Mengetahui Apakah Kapasitor Baik atau Tidak

a. Menggunakan AVO meter untuk mengujinya.

Langkah pertama hubungkan terlebih dahulu kedua kaki kapasitor untuk menghilangkan muatan yang ada pada kapasitor. kemudian atur switch selector AVO pada posisi ohm, kemudian hubungkan probe pada kaki-kaki kapasitor dan amati gerakan jarum AVO, pada kapasitor yang baik maka jarum akan bergerak dan kembali lagi ke nol, jika jarum bergerak tetapi tidak kembali lagi ke nol atau menunjukkan nilai tertentu maka kapasitor tersebut sudah rusak. Jika diketahui baik maka lakukan pengukuran sekali lagi dengan polaritas yang sama, pada pengukuran kedua ini jarum harus tidak bergerak atau hanya bergerak sedikit saja, karena kapasitor yang baik akan menyimpan muatannya.b. Menggunakan Multimeter untuk mengujinya.1. Pertama-tama putarlah saklar multimeter pada posisi R (R x 1) atau sesuai dengan yang kita kehendaki.2. Multimeter boleh distel pada nol Ohm atau tidak.

3. Kabel yang hitam ditempelkan pada kaki (+) dan kabel yang merah ditempelkan pada kaki (-) kapasitor / kondensator elektrolit atau Elco.

4. Kemudian selanjutnya perhatikanlah gerakan jarum multimeter pada skala : Bila jarum multimeter itu bergerak ke kanan dan kembali ke kiri (seperti semula) berarti kapasitor / kondensator baik Bila jarum multimeter itu bergerak ke kanan dan kembali ke kiri tetapi tidak penuh berarti kapasitor / kondensator itu setengah rusak atau aus Bila jarum multimeter itu bergerak ke kanan dan berhenti maka kapasitor / kondensator itu bocor Bila jarum itu tidak bergerak sama sekali maka berarti kapasitor / kondensator itu sudah putus sama sekali.

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

Kesimpulan dari makalah ini berjudul Kapasitor, ternyata kapasitor memiliki kegunaan yang tak kalah penting dari komponen-komponen listrik lainnya. Cara kerja yang spesifik juga disesuaikan karakteristik dan jenis kapasitor.

3.2. Saran

Makalah ini jauh dari kesempurnaan disebabkan kurangnya pengetahuan dan literatur yang dimiliki penulis. Oleh sebab itu penulis membutuhkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan makalah ini.

DAFTAR PUSTAKA[1] rosi-elka. Electro-lovers: Cara Mengetahui apakah kapasitor baik atau tida. Online: http://rosi-elka06.blogspot.com/2009/02/cara-mengetahui-apakah-kap asitor-baik.html. October 05, 2014[2] bagaimana cara mengetahui kapasitor rusak atau baik menggunakan multitester. Online http://id.answers.yahoo.com/question/index?qid=20101 109080533AA4vEJQ. April 21, 2015[3] Fisika study center. Kapasitor. http://fisikastudycenter.com/fisika-xii-sma/46-kapasitor. April 21, 2015[4] Yorinda Novlifiani. Makalah kapasitor. http://liveisflow.blogspot.com/ 2012/03/makalah-kapasitor.html. December 10, 2014[5] Tutorial Elektronika. mengukur-kapasitor%20kondensatorelco. http://tutorial-elektronika.blogspot.com/2009/02/mengukur-kapasitor kondensatorelco.html. April 21, 201518

_1105313336.unknown