KAPASITOR

dengan Randofo di ELECTRONICS CLASS

Unduh«Pelajaran Sebelumnya PelajaranSelanjutnya»

KELAS ELEKTRONIK

Mendaftar

Pendahuluan: Kapasitor

Beberapa kapasitor paling awal hanyalah stoples kaca yang diisi dengan air garam dan dibungkus dengan kertas logam. Kapasitor ini - disebut Leyden Jars - adalah perangkat kasar yang menyimpan muatan listrik tegangan tinggi. Mereka membantu para eksperimen awal untuk memahami listrik dan bagaimana memanfaatkannya. Selama bertahun-tahun ilmu di balik kapasitor jelas telah menjadi lebih halus, dan stoples telah dihapus. Kapasitor dapat masuk ke papan sirkuit terkecil dan menahan muatan dengan jumlah yang bervariasi. Di kelas ini kita akan belajar tentang kapasitor dan membuat vibrobot kecil (robot yang bergerak menggunakan getaran).

Apa itu Kapasitor?

Sederhananya, kapasitor adalah komponen yang menyimpan listrik dan kemudian melepaskannya kembali ke sirkuit ketika ada penurunan tegangan.

Penting untuk ditekankan bahwa kapasitor tidak setara dengan baterai. 

Perbedaan antara baterai dan kapasitor adalah bahwa dalam daya baterai dihasilkan melalui reaksi kimia, dan dalam kapasitor, muatan disimpan dan dipelihara dalam medan listrik. Baterai dapat menghasilkan lebih banyak energi untuk periode yang lebih lama daripada kapasitor. Di sisi lain, kapasitor - bahkan dengan penyimpanan daya jauh lebih sedikit - dapat mengeluarkan energi yang jauh lebih cepat secara eksponensial daripada baterai. Ini sangat ideal ketika Anda membutuhkan banyak energi dengan cepat.

Kapasitor terdiri dari pelat logam konduktif yang dipisahkan oleh bahan isolasi yang disebut dielektrik. Dielektrik dapat berupa apa saja seperti keramik, plastik, logam pengoksidasi, gelas, dan kertas. Misalnya, jika Anda membuka kapasitor elektrolit, Anda hanya akan menemukan dua pelat logam yang dibungkus dengan film yang dilapisi bahan kimia. Ketika listrik diterapkan, konduktor logam mempolarisasi elektron dalam film dan menyimpan medan listrik.

Jika Anda melihat kapasitor kuno yang dapat disesuaikan ini, Anda akan melihat bahwa itu hanyalah serangkaian pelat logam yang meluncur di antara satu sama lain tanpa menyentuh. Dalam skenario ini, udara adalah dielektrik. Jika terasa aneh bahwa udara dapat diisi untuk menahan medan listrik, pikirkan petir dan proyek Tangga Yakub.

Tergantung pada berapa banyak tumpang tindih fisik ada di antara pelat menentukan seberapa besar medan listrik dapat ditahan. Semakin banyak luas permukaan yang dibagi oleh dua set pelat, semakin besar medan listriknya, dan semakin besar kapasitansi yang dimilikinya.

Karena kemampuannya yang unik untuk menyimpan muatan dan memelihara medan listrik, kapasitor cenderung mencoba menahan perubahan tegangan dalam suatu rangkaian. Dengan demikian, kapasitor sering dihubungkan antara daya dan arde untuk mempertahankan catu daya yang stabil dan menyaring lonjakan dan penurunan tegangan intermiten.

Kapasitor diukur dalam Farad, yang secara sederhana dilambangkan dengan huruf kapital F. Meskipun, perlu diingat bahwa nilai-nilai yang biasanya akan Anda temui adalah dalam rentang picofarad (pF), nanofarad (nF) atau microfarad (uF).

Dua simbol skematis yang terkait dengan kapasitor digambarkan di atas. Yang kurang kompleks di sebelah kiri adalah untuk kapasitor non-terpolarisasi dan yang lebih kompleks di sebelah kanan adalah untuk kapasitor elektrolitik terpolarisasi.

Kapasitor dapat dipolarisasi atau tidak terpolarisasi. Sederhananya, kapasitor yang terpolarisasi memiliki kabel positif yang perlu dihubungkan ke listrik, dan kabel negatif yang perlu dihubungkan ke ground. Kapasitor nonpolarisasi dapat dihubungkan dengan cara apa pun. 

Kapasitor disc keramik dan film mylar tidak terpolarisasi. 

Kapasitor elektrolit terpolarisasi.

Sama seperti resistor, kapasitor memiliki tanda yang perlu diuraikan. 

Kapasitor cakram keramik memiliki dua hingga tiga digit yang tercetak di atasnya. Dua angka pertama menggambarkan nilai kapasitor dan angka ketiga (jika ada) adalah jumlah nol dalam pengali. Ketika dua angka pertama dikalikan dengan pengali, solusi yang dihasilkan adalah nilai kapasitor dalam picofarads. Jika tidak ada pengganda, Anda cukup membaca nilai dua angka pertama dalam picofarads.

Sebagai contoh, jika kapasitor mengatakan 10 atasnya, ia memiliki pengali 1 dan hanya dibaca sebagai 10pF. Di sisi lain, jika diikuti oleh 1, maka dikalikan dengan 10 menjadi 100pF. Setiap angka selanjutnya menggeser pengali ke satu titik desimal. Pada saat Anda mencapai 104, 10 dikalikan 10.000.

Satu yang agak rumit tentang kapasitor adalah bahwa mereka dapat dijelaskan dalam picofarads (pF), nanofarads (nF) dan mikrofarad (uF). Pengukuran yang Anda gunakan ditentukan oleh apa pun yang paling masuk akal untuk menggambarkan nilai. Anda tidak akan menggambarkan kapasitor 10pF sebagai kapasitor 0,00001uF lebih dari yang Anda gambarkan kapasitor 0,1uF sebagai kapasitor 100.000pF. Sebagai aturan umum, angka apa pun yang membutuhkan lebih dari dua nol untuk menyatakannya berlebihan.

Membaca kapasitor elektrolit sedikit lebih mudah. Anda benar-benar membacanya. Mereka memiliki peringkat kapasitansi dan tegangan yang dicetak secara langsung di atasnya. Kami belum menyentuh peringkat tegangan. Cukuplah untuk mengatakan bahwa peringkat tegangan hanya penting karena tegangan suplai Anda tidak boleh melebihi itu. Ini tidak mungkin untuk jenis elektronik yang kita lakukan.

Pada kapasitor elektrolit, hal yang paling penting untuk diperhatikan adalah garis yang ditandai dengan tanda minus yang menunjukkan ujung negatif kapasitor.

Tegangan Tinggi Vs. Super kapasitor

Kapasitor biasanya diberi peringkat untuk sejumlah kecil muatan dan tegangan. Namun, ada dua jenis kapasitor khusus yang melawan tren ini. 

Kapasitor tegangan tinggi - seperti namanya - mampu menyimpan sejumlah besar tegangan. Ini sering ditemukan dalam kilatan kamera dan beberapa peralatan elektronik yang terhubung ke dinding, seperti televisi tabung kuno. Anda harus berhati-hati ketika menemukan ini karena mereka dapat mempertahankan biaya untuk beberapa waktu setelah ditagih dan akan mengejutkan Anda jika Anda menyentuh lead.

Super kapasitor di sisi lain biasanya bertegangan sangat rendah, tetapi menyimpan banyak muatan. Misalnya, kapasitor terkecil yang mungkin Anda temui saat bekerja dengan elektronik adalah 1pF. Jika kami mengkonversi unit ini ke Farads, itu akan setara dengan 0,000000000001F. Singkatnya, Farad benar - benar - besar. Dengan demikian, superkapasitor 15F yang akan kita gunakan dalam proyek vibrobot menyimpan sejumlah besar energi. 

Meskipun Anda dapat menyentuh ujung supercapacitor tanpa khawatir tentang sengatan listrik, jika Anda secara tidak sengaja melewati kabel supercapacitor dengan sesuatu yang konduktif, ia dapat dengan cepat melepaskan energi yang cukup untuk melelehkan logam. Anda mungkin tidak kaget, tetapi jika Anda ceroboh, Anda bisa terbakar dengan parah.