Kapasitor adalah komponen elektronik yang menyimpan energi dalam bentuk medan listrik. Mengetahui cara menghitung nilai kapasitor merupakan langkah penting dalam rangkaian elektronik. Untuk menghitungnya, maka perlu memperhitungkan beberapa faktor kunci.
Pertama, yang harus diperhitungkan adalah kapasitas yang diinginkan, ini biasanya tergantung pada aplikasi tertentu. Selanjutnya adalah menghitung tegangan kerja dan toleransi kapasitor. Selain itu, frekuensi operasi sirkuit dan jenis kapasitor yang akan digunakan juga berperan penting.
Dengan memahami berbagai faktor ini, kita dapat menghitung nilai kapasitor yang sesuai dengan kebutuhan kita, sehingga menjaga stabilitas dan kinerja optimal dalam berbagai rangkaian elektronik.
Pengertian Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronik yang memainkan peran penting dalam menyimpan dan melepaskan energi dalam bentuk medan listrik. Mengetahui cara menghitung nilai kapasitor adalah langkah kunci dalam merancang sirkuit elektronik yang efisien dan andal.
Kapasitor dapat digunakan untuk berbagai tujuan, seperti menyaring sinyal, memperlambat laju perubahan tegangan, atau menyediakan penyimpanan energi sementara. Kesalahan dalam menentukan kapasitasnya dapat mengakibatkan gangguan dalam kinerja sirkuit atau bahkan kerusakan perangkat.
Oleh karena itu, pemahaman yang baik tentang perhitungan nilai kapasitor sangat penting dalam desain elektronik yang sukses, sehingga dapat mengoptimalkan fungsi dan efisiensi sirkuit elektronik.
Jenis-Jenis Kapasitor
Ada dua jenis kelompok kapasitor, yaitu kapasitas elektrolit yang disebut memiliki polaritas dan kapasitor biasa yang disebut non-polaritas. Berikut ini adalah penjelasannya:
1. Kapasitor Elektrolit (ELCO)
Bentuk umumnya adalah tabung yang memiliki dua buah kaki dan juga dua buah kutub berupa kutub positif dan negatif. Jenis kapasitor ini memiliki kapasitas tinggi dan biasanya digunakan untuk penyimpanan energi dalam sirkuit daya. Dapat menjadi kapasitor polar, artinya harus dihubungkan dengan polaritas tertentu.
Nilai kapasitor jenis ELCO terbilang mudah membacanya karena biasanya sudah dituliskan atau tertera pada komponen tersebut. Misalnya: 470µF 10V atau 3600µF 16V. Selain itu juga dituliskan daya tahan kapasitor terhadap panas, misalnya 850C atau lainnya.
2. Kapasitor Biasa
Secara bentuk agak mirip karena berbentuk bulat pipih (seperti obat tablet) namun tidak memiliki kutub pada bagian kakinya. Biasanya, nilai kapasitansinya juga lebih kecil daripada jenis elektrolit. Ada beberapa macam kapasitor jenis ini, yaitu:
- Kapasitor keramik: kecil, ringan, dan umumnya digunakan dalam aplikasi frekuensi tinggi. Tersedia dalam berbagai nilai kapasitansi dan sering digunakan dalam aplikasi elektronik konsumen. Bentuknya bulat tipis atau segi empat memiliki warna seperti coklat, hijau dan lainnya.
- Kapasitor polyester: cirinya mirip kapasitor keramik, berbentuk segi empat dengan berbagai warna. Memiliki kapasitansi yang stabil dan sering digunakan dalam aplikasi pemfilteran dan kopling.
- Kapasitor kertas: menggunakan kertas sebagai isolator di antara plat kapasitor untuk menghindari aliran arus listrik melalui kapasitor. Sering digunakan dalam peralatan elektronik kuno atau peralatan berdaya rendah. Biasa menggunakan kode warna atau kode yang ditulis langsung.
Contoh kodenya misalnya 473Z, 142J dan lainnya lagi. Untuk mengartikannya bisa dilihat contoh perhitungan nilai kapasitor di bawah ini.
Cara Menghitung Nilai Kapasitor
Terdapat dua cara yang bisa digunakan untuk menghitung nilai kapasitor, yaitu dengan menggunakan kode warna atau dengan kode huruf-angka. Hal yang dihitung adalah nilai kapasitansi, yaitu kemampuan kapasitor untuk menampung muatan elektron. Satuan yang digunakan adalah Farad (F).
- 1 Farad = 1.000 mF (mili Farad) atau bisa juga ditulis 10-3 Farad
- 1 Farad = 1.000.000 µF (mikro Farad) atau bisa juga ditulis 10-6 Farad
- 1 Farad = 1.000.000.000 nF (nano Farad) atau bisa juga ditulis 10-9 Farad
- 1 Farad = 1.000.000.000.000 pF (piko Farad) atau bisa juga ditulis 10-12 Farad
- 1 µF (mikro Farad) = 1.000.000 pF (piko Farad)
- 1 µF (mikro Farad) = 1.000 nF (nano Farad)
- 1 nF (nano Farad) = 1.000 pF (piko Farad)
Perlu diketahui bahwa jenis kapasitor yang umum ditemui di pasaran biasanya memiliki nilai kapasitansi yang lebih kecil. Karena itu akan terlihat adanya satuan seperti µF (mikro Farad), nF (nano Farad) atau pF (piko Farad). Jadi nilai 1 Farad akan menghasilkan bentuk kapasitor yang amat besar.
Seperti dalam contoh cara menghitung nilai kapasitor di bawah ini, satuan yang digunakan adalah satuan turunan Farad dalam bentuk kecil seperti di atas. Baik mikro Farad atau sejenisnya. Bukan dalam bentuk Farad saja. Berikut ini adalah dua cara menghitung nilai kapasitansi yang umum digunakan:
1. Menghitung dengan Kode Warna
Cara ini umumnya digunakan pada kapasitor kertas dan polyester. Pembacaan dimulai dari kode warna yang berada di urutan paling atas baru kemudian ke arah bawah. Tabel kode warna kapasitor bisa dilihat di bawah ini:
Untuk memudahkan pemahaman, perhatikan cara menghitung nilai kapasitor berdasarkan tabel kode warna tersebut. Warna pertama dan kedua akan menunjukkan angka, warna ketiga merupakan faktor pengali dan warna keempat merupakan nilai toleransinya.
Jika kapasitor memiliki empat warna, yaitu kuning, merah, oranye dan hijau. Dengan mengacu pada tabel warna di atas, maka diketahui:
- Warna kuning = 4
- Warna merah = 2
- Warna oranye = 3 (dikali 1000)
- Warna hijau = 5%
Perhitungan nilai kapasitansinya disesuaikan dengan makna urutan warna yang dijelaskan di atas, yaitu:
- 4 dan 2 dihitung sebagai angka maka menjadi 42
- Warna ketiga sebagai faktor pengali berarti 42 x 1000 = 42.000 pF = 42 nF
- Nilai toleransinya +/- 5%
2. Menghitung dengan Kode Huruf-Angka
Sebenarnya menghitung dengan cara ini tidak terlalu berbeda dengan kode warna. Hanya saja kode informasinya ditulis dengan tiga buah angka lalu sebuah huruf. Penjelasannya adalah seperti berikut:
- Angka pertama dan kedua akan menunjukkan nilai kapasitansi
- Angka ketiga adalah faktor pengali
- Huruf akan menunjukkan nilai toleransi kapasitor tersebut.
| Angka | Faktor Pengali | Huruf | Nilai Toleransi |
| 0 | x 1 | B | 0.10 pF |
| 1 | x 10 | C | 0.25 pF |
| 2 | x 100 | D | 0.50 pF |
| 3 | x 1.000 | E | 0.5% |
| 4 | x 10.000 | F | 1% |
| 5 | x 100.000 | G | 2% |
| 6 | Tidak digunakan | H | 3% |
| 7 | Tidak digunakan | J | 5% |
| 8 | x 0.01 | K | 10% |
| 9 | x 0.1 | M | 20% |
| Z | +80% dan -20% |
Untuk mempermudah pemahaman, perhatikan contoh di bawah ini dengan kode huruf-angka 145H. Maka perhitungannya adalah sebagai berikut:
- Dua angka pertama adalah nilai kapasitor = 14
- Angka ketiga adalah faktor pengali sehingga 14 x 100.000 = 1.400.000 pF = 1.400 nF
- Huruf H sebagai nilai toleransi = 3%
- Jadi nilai kapasitansi pada kapasitor tersebut adalah 1.400 nF dengan toleransi sebesar 3%.
Kesimpulan
Dalam dunia elektronik, pemahaman tentang kapasitor dan cara menghitung nilai kapasitor sangat penting. Kapasitor adalah komponen kunci yang memengaruhi kinerja sirkuit. Dengan perhitungan yang tepat, kita dapat mengoptimalkan efisiensi, stabilitas, dan kinerja sistem elektronik.
Oleh karena itu, memahami jenis kapasitor yang tepat dan nilai kapasitor yang sesuai dengan aplikasi kita adalah langkah yang krusial dalam merancang dan memelihara perangkat elektronik. Dengan pemahaman ini, kita dapat mencapai hasil yang lebih baik dalam berbagai aplikasi elektronik.
