Prinsip Penyimpanan Capasitor

Ketika kapasitor digunakan pada suatu rangkaian elektronik yang tersambung pada sumber tegangan maka akanterjadi pengisian pada kapasitor. sedangkan ketika tengan diputus, kapasitor masih memiliki tegangan tersisa yang akan menggantikan tegangan input sampai tegangan tersebut habis.

A.    Nilai Kapasitor

Untuk mencari nilai dari kapasitor biasanya dilakukan dengan melihat angka/kode yang tertera pada badan kapasitor tersebut. Untuk kapasitor jenis elektrolit memang mudah, karena  nilai kapasitansinya telah tertera dengan jelas pada tubuhnya. Sedangkan untuk kapasitor keramik dan beberapa jenis yang lain nilainya dikodekan. Biasanya kode tersebut terdiri dari 4 digit, dimana 3 digit pertama merupakan angka dan digit terakhir berupa huruf yang menyatakan toleransinya. Untuk 3 digit pertama angka yang terakhir berfungsi untuk menentukan 10ⁿ, nilai n dapat dilihat pada tabel dibawah.

Misalnya suatu kapasitor pada badannya tertulis kode 474J, berarti nilai kapasitansinya adalah 47 + 104 = 470.000 pF = 0.47µF sedangkan toleransinya 5%. Yang harus diingat didalam  mencari nilai kapasitor adalah satuannya dalam pF (Pico Farad).

Pengisian Dan Pengosongan Kapasitor

Pada saat pengisian kapasitor diperlukan sebuah sumber tegangan konstan (V_in) yang digunakan untuk menyuplai muatan ke kapasitor dan sebuah resistor yang digunakan untuk mengatur konstanta waktu pengisian (τ) serta membatasiarus pengisian.

Pada rangkaian pengisian kapasitor disamping, saat saklar (S) ditutup maka akan ada arus yang mengalir dari sumber tegangan (V_in) menuju ke kapasitor. Besarnya arus ini tidak tetap karena adanya bahan dielektrik pada kapasitor. Arus pengisian akan menurun seiring dengan meningkatnya jumlah muatan pada kapasitor, dimana V_c≈V_in saat i=0.

Secara umum, rumus pengisian kapasitor untuk tegangan dan arus dapat dinyatakan seperti berikut :

§  tegangan kapasitor saat t detik

§  apabila sebelum pengisian tidak terdapat adanya tegangan awal pada kapasitor, V_c(0)=0V, maka persamaan diatas menjadi :

§  arus pengisian setelah t detik

Dua hal yang perlu diperhatikan pada suatu kapasitor adalah saat pengisiandan pengosongan muatannya. Untuk ini dapat diuraikan dengan bantuan gambar dibawah ini.

Apabila saklar S dihubungakan keposisi 1 maka akan mengalir arus dari sumber
melalui hambatan R ke kapasitor C. tegangan pada C akan naik secara
eksponensial sesuai dengan persamaan diatas (5)। Proses ketika arus I akan berhenti mengalir (I = 0) pada saat tegangan kapasitor C sama dengan tegangan sumber Vs, dinamakan pengisian kapasitor। Kemudian bila saklar S dihubungkan ke posisi 2, maka arus akan mengalir dengan arah berlawanan dengan arah pengisian. Kapasitor akan mengeluarkan kembali energi listrik yang disimpannya dengan persamaan tegangan diatas.

Pada saat kapasitor telah mengosongakan seluruh muatannya aliran arus akan
berhenti (I = 0). Gambar dibawah memperlihatkan grafik pengosongan muatan
kapasitor

Apabila persamaan I = R.C  disubstitusi kepersamaan Vc = Vs (1-e^-t/RC) maka akan diperoleh pengertian bahwa setelah konstanta waktu t dilalui, tegangan kapasitor C yang sedang mengisi muatannya akan mencapai 63 % dari tegangan sumbernya.