Kapasitor Elco

Di dalam praktek kondensator elektrolit ini terbagi dalam 2 macam yaitu:

a)    Kondensator elektrolit basah.

b)   Kondensator elektrolit kering.

 

a.       Kondensator elektrolit basah.

Pada kondensator jenis ini terdiri dari elektroda aluminium yang memakai selapis oksida dan yang ditempatkan di dalam elektrolit. Dengan demikian berarti telah memisahkan due bush penghantar dengan suatu bahan penghantar (oksida)

Seluruhnya bahan-bahan ini ditempatkan di dalam tabung aluminium. Kondensator ini mempunyai suatu konstruksi yang dibuat sedemikian rupa sehingga elektroda aluminium tadi ter­sekat (terisolasi) dari tabung.

Di dalam pembuatannya bahwa elektroda aluminium dihu­bungkan dengan jepitan positif dari sebuah sumber arus. Sedang­kan tabungnya dengan jepitan negatif; karena itu akan mengalir­lah kuat arus yang akan menimbulkan zat asam pads elektroda (batang aluminium).

Zat asam ini menyebabkan terjadinya oksida aluminium yang mempunyai sifat menghantar kurang sempurna pads per­mukaan elektroda. Makin banyak oksidayang dibentuk pads elektroda sehing­ga kuat arusnya akan menjadi kecil, hingga akhirnya menjadi nol.

Besarnya kapasitet yang terdapat pads kondensator sema­cam ini adalah sangat besar sekali karena lapisan oksidanya di­buat sangat tipis berukuran 0,00001 mm dan angka dielektri­kumnya kurang lebih 10. Selain itu kondensator ini dibuat sede­mikian rupa sehingga Was penampang dari pelat aktifnya men­jadi sebesar mungkin.

Yang harus diperhatikan, bahwa jika jepitan positif sum­ber arus kits hubungkan dengan tabung dan jepitan negatif dengan elektroda, make ini tedadi hubungan singkat atau kon­densator tadi sama sekali tidak bekerja, tetapi arus berjalan terus. Seperti gambar berikut.

Jadi jelaslah bahwa di dalam pemasangan kondensator ini terutama iepitan -jepitan positif dan negatifnya yang sangat me­nentukan baik atau tidaknya suatu alat yang memakai perleng­kapan elektrolit kondensator ini.

Kondensator demikian itu khusus dipakai untuk arus se­arch. Tetapi jika pada kondensator itu dihubungkan pada arus bolak-balik, maka elektroda aluminium tadi akan berubah seca­ra bergantian positif dan negatif.

Maka dapat terjadi bahwa pada setengah kala (periode) elektroda itu menjadi negatif sehingga tidak merupakan suatu hambatan bagi arus.

Oksida yang terdapat pada kondensator ini tidaklah meru­pakan isolator yang sempurna, tetapi masih dapat melakukan kuat arus yang sangat kecil. Arus ini yang biasa disebut suatu kebocoran dan kondensator yang besarnya kurang dari 2 mA.

Makin tinggi adanya beds tegangan yang terdapat diantara jepitan-jepitan kondensator tadi, maka makin besar arus yang bocor dan ini akan menimbulkan cetusan api yang merusak la­pisan oksida. Untuk memperbesar luas bidang aktif dan kapasi­tornya, maka elektroda aluminium dibuat dalam bentuk bintang atau sebagai lingkaran-lingkaran dan dijaga agar elektrolit tadi tidak mengalir ke mana-mana.

Pada kondensator ini, elektrolit sebagai salah satu lapisan yang mempunyai tahanan terhadap arus meskipun kecil dan ini tidak dapat diabaikan begitu saja. Karma dielektrikum itu tidak merupakan isolator yang sempurna, justru seolah-olah merupa­kan kondensator yang terhubung sejajar dan terdapat tahanan yang besar, maka di dalam perencanaan dan pemasangan kon­densator pada pesawat-pesawat radio atau yang lain hendaknya diperhitungkan secara teliti.

Untuk menghemat ruangan dalam pemasangannya, maka dibuatlah suatu kondensator yang mempunyai kapasitor rang­kap (double capasitief), dimana 2 buah kondensator di tempat­kan dalam satu tabung.

b.      Kondensator Elektrolit kering.

Pada umumnya kondensator ini terdiri dari dua lembar aluminium yang digulung dengan diantaranya terdapat lembaran kapas atau kertas yang berlapis-lapis yang terlebih dahulu dicelup di dalam elektrolit.

Seluruhnya lalu dimasukkan di dalam tabung kertas yang dipres, atau aluminium, dan pada ujung-ujungnya terdapat kawat-kawat penghubungnya.

Untuk jenis kondensator yang demikian itu dengan sendiri­nya dalam pemasangannya dapat secara sembarang letaknya. Seperti halnya pada kondensator elektrolit untuk menda­patkan double capasitief, pada kondensator yang ditempatkan pada satu tabung dan terdapat tiga kawat penghubung pada ujung bagian bawah. Jika jepit-jepit itu/kawat-kawat itu diberi tanda dengan warns, maka jepit yang merah ialah positif dan yang hitam adalah negatif.

Kelompok kapasitor electrolytic terdiri dari kapasitor-kapasitor yang bahan dielektriknya adalah lapisan metal-oksida. Umumnya kapasitor yang termasuk kelompok ini adalah kapasitor polar dengan tanda + dan - di badannya. Mengapa kapasitor ini dapat memiliki polaritas, adalah karena proses pembuatannya menggunakan elektrolisa sehingga terbentuk kutup positif anoda dan kutup negatif katoda.

Telah lama diketahui beberapa metal seperti tantalum, aluminium, magnesium, titanium, niobium, zirconium dan seng (zinc) permukaannya dapat dioksidasi sehingga membentuk lapisan  metal-oksida (oxide film). Lapisan oksidasi ini terbentuk melalui  proses elektrolisa, seperti pada proses penyepuhan emas. Elektroda metal yang dicelup kedalam larutan electrolit (sodium borate) lalu diberi tegangan positif (anoda) dan larutan electrolit diberi tegangan negatif (katoda). Oksigen pada larutan electrolyte terlepas dan mengoksidai permukaan plat metal. Contohnya, jika digunakan Aluminium, maka akan terbentuk lapisan Aluminium-oksida (Al2O3) pada permukaannya. 

Gambar : Prinsip kapasitor Elco

Dengan demikian berturut-turut plat metal (anoda), lapisan-metal-oksida dan electrolyte(katoda) membentuk kapasitor. Dalam hal ini lapisan-metal-oksida sebagai dielektrik. Dari rumus (2) diketahui besar kapasitansi berbanding terbalik dengan tebal dielektrik. Lapisan metal-oksida ini sangat tipis, sehingga dengan demikian dapat dibuat kapasitor yang kapasitansinya cukup besar.

Karena alasan ekonomis dan praktis, umumnya  bahan metal yang banyak digunakan adalah aluminium dan tantalum. Bahan yang paling banyak dan murah adalah Aluminium. Untuk mendapatkan permukaan yang luas, bahan plat Aluminium ini biasanya digulung radial. Sehingga dengan cara itu dapat diperoleh kapasitor yang kapasitansinya besar. Sebagai contoh 100uF, 470uF, 4700uF dan lain-lain, yang sering juga disebut kapasitor elco. 

Kapasitor elektrolit terdiri dari dua lembar kertas alumunium sebagai keping konduktor dan alumunium oksida sebagai bahan penyekat. Keping + disebut anoda dan keping – disebut katoda. Kutub + kapasitor harus dihubungkanke kutub + suplai dc dan kutub – harus dihubungkan ke kutub -.

Energy maksimum yang dapat disimpan dalam sebuah kapasitor besar kira-kira hanya 10 J. Kapasitor digunakan sebagai penyimpan energy karena ia dapat dimuati dan melepas muatannya dengan sangat cepat.

Kapasitor digunakan salah satunya yaitu pada blitz. Kapasitor juga memainkan peran yang penting dalam rangkaian elektronika lainnya, seperti memilih frekuensi pada radio penerima; memisahkan arus bolak-balik dari arus searah; sebagai filter pada rangkaian catu daya; menghilangkan loncatan api dalam rangkaian saklar; menghilangkan bunga api pada system pengapian mobil; menghemat daya listrik dalam rangkaian lampu TL; dan sebagai catu daya cadangan ketika suplai listrik dari PLN terputus.

Untuk menjaga pembebanan lebih dari jaringan transmisi dalam suatu area pelayanan, kapasitor menyimpan muatan berukuran sangat besar secara perlahan dimuati dan kemudian secara cepat dilepaskan muatannya ketika diperlukan.