Rumus Kapasitor: Menghitung Kapasitor Seri dan Paralel – Rumus Kapasitor dipakai untuk menghitung besarnya nilai kapasitas sebuah kapasitor dalam berbagi bentuk dan konfigurasi rangkaian. Dengan rumus tersebut kita bisa mengetahui besarnya kapasitas sebuah kapasitor untuk jenis kapasitor keping sejajar dan jenis kapasitor bola. Selain itu kita bisa menggunakan rumus untuk menghitung nilai kapasitor total pada rangkaian kapasitor seri dan paralel. Berikut ini beberapa rumus yang akan membantu anda menghitung nilai kapasitansi sebuah kapasitor.
Ada tiga jenis bentuk kapasitor yang umum dipakai untuk membuat komponen kapasitor yaitu jenis kapasitor keping sejajar penyekat udara, kapasitor keping sejajar penyekan dielektrik dan kapasitor bola. Masing-masing bentuk memiliki rumus perhitungan berbeda untuk menentukan nilai kapasitasnya.
Selain itu kita juga perlu rumus untuk menghitung nilai kapasitor dalam rangkaian. Misalnya bagaimana menghitung beberapa kapasitor yang disusun secara seri maupun secara paralel. Dengan menggunakan rumus, kita bisa mempermudah tahap perancangan rangkaian yang menggunakan kapasitor.
Daftar Isi :
Pengertian Kapasitor
Kapasitor adalah sebuah komponen elektronika pasif yang bisa menyimpan muatan listrik. Kapasitor sering disebut juga dengan kondenser atau kondensator. Kapasitor merupakan komponen pasif, yaitu komponen yang hanya bisa merespon tegangan luar untuk bekerja kepadanya. Kapasitor sangat banyak dipakai pada rangkaian elektronika terutama pada rangkaian audio dan pemancar radio.
Image: pengertian kapasitor/www.electronics-tutorials.ws
Kapasitor terdiri dari dua pelat konduktor yang dipasang secara berdekatan satu sama lain namun tidak terhubung atau tidak sampai bersentuhan. Kemudian kedua plat ini dipisahkan oleh udara atau oleh bahan yang disebut dielektrikum. Kapasitor dapat menyimpan muatan listrik (pengisian/charge) dan dapat menyalurkannya kembali (pengosongan/discharge).
Fungsi kapasitor dapat dijumpai pada hampir semua rangkaian elektronika seperti pada TV LED, Audio amplifier, Motherboard komputer atau laptop dan banyak lagi. Peran kapasitor sangat penting dalam rangkaian seperti halnya resistor dan komponen yang lain.
Rumus Kapasitas Kapasitor
Rumus Kapasitor dipakai untuk menghitung besarnya kapasitas sebuah kapasitor yaitu dengan cara membagi muatan listrik didalam kapasitor dengan beda potensial pada kedua ujungnya. Satuan nilai kapasitor dinyatakan dalam Farad. Pada prakteknya nilai kapasitor umumnya dibawah 1 Farad yaitu pada orde mikroFarad, nanoFarad dan pikoFarad.
Kapasitas Kapasitor adalah besaran yang menyatakan kemampuan sebuah kapasitor yang dapat menyimpan suatu Muatan Listrik pada beda potensial tertentu. Besarnya kapasitas sebuah kapasitor (C) ini bisa dihitung dengan rumus perbandingan tetap antara muatan (Q) yang disimpan di dalam kapasitor dengan Beda Potensial (V) diantara kedua ujung konduktornya.
Nilai kapasitor sebesar 1 Farad artinya memiliki muatan sebesar 1 Couloumd dengan beda potensial di kedua ujungnya sebesar 1 Volt.
Berikut ini Rumus Mencari Kapasitas Kapasitor :
Dimana:
- C = kapasitansi (F, Farad) (1 Farad = 1 Coulomb/Volt)
- Q = muatan listrik (Coulomb)
- V = beda potensial (Volt)
Berdasarkan rumus diatas, kita dapat mengambil kesimpulan bahwa nilai kapasitas kapasitor adalah besarnya muatan listrik dalam kapasitor dibagi dengan beda potensial pada kedua ujung kapasitor.
Namun, besarnya kapasitas dalam kapasitor juga dipengaruhi oleh beberapa faktor lain seperti bahan dielektrikum kapasitor dan material pemisah (insulator), serta bentuk dan ukuran kedua kepingnya.
Rumus Kapasitor Keping Sejajar
Kapasitor Keping Sejajar adalah Kapasitor yang terdiri dari 2 buah keping konduktor yg mempunyai luas penampang yang sama dan dipasang secara sejajar. Dalam hal ini kita memiliki parameter luas penampang (A) dan jarak antar keping kapasitor (d) untuk menghitung kapasitas sebuah kapasitor.
Secara sederhana, kedua keping sejajar ini dipisahkan oleh udara sehingga kita menggunakan nilai konstanta Permitivitas Ruang Hampa sebesar 8,85.10ˉˡ² C²/Nm².
Berikut ini Rumus Kapasitor Keping Sejajar dengan penyekat udara:
Dmana:
- C = Kapasitas Kapasitor (Farad)
- ε0 = Permitivitas Ruang Hampa (8,85.10ˉˡ² C²/Nm²)
- A = Luas Penampang pada setiap keping (m²)
- d = Jarak antar keping
Selain udara, kita menggunakan bahan penyekat lain seperti mika, keramik, kertas dan porselen. Dalam kondisi tersebut, maka pada rumus harus ditambahkan dengan koefisien dielektrik yang dinyatakan dalam notasi K.
Berikut ini Rumus Kapasitor Keping Sejajar dengan bahan dielektrikum:
Rumus Kapasitas Kapasitor Bola
Selain kapasitor keping sejajar, ada jenis kapasitor lain yaitu kapasitor bola. Kapasitor ini berbentuk bola dengan plat konduktor membentuk kapasitansi.
Kapasitansi untuk konduktor sferis atau silinder dapat diperoleh dengan mengevaluasi perbedaan tegangan antara konduktor untuk biaya yang diberikan pada masing-masing. Dengan menerapkan hukum Gauss pada bidang yang dikenakan muatan, Medan listrik di luar.
Berikut ini Rumus Kapasitor bola:
Baca Juga : Beban Listrik: Pengertian dan Cara Menghitungnya
Rangkaian Kapasitor Seri dan Paralel
Pada saat praktek, kadang kita membutuhkan sebuah nilai kapasitor tertentu yang tidak ada pada stok komponen maupun tidak dijual dipasaran. Pada kondisi ini kita bisa menggunakan metode konfigurasi rangkaian kapasitor seri dan paralel untuk membuat nilai kapasitor baru.
Selain itu jika kita membutuhkan sebuah kapasitor dengan batas tegangan yang lebih tinggi juga bisa diakali dengan menerapkan rangkaian kapasitor seri. Pada rangkaian kapasitor seri, tegangan total yang bekerja pada kapasitor akan dibagi secara rata pada masing-masing kapasitor.
Misalnya kita membutuhkan kapasitor dengan batas tegangan kerja 160V dan kita memiliki dua kapasitor dengan batas tegangan kerja masing-masing 100V maka saat dirangkai secara seri akan diperoleh batas tegangan kerja total sebesar 200V, dan ini cukup untuk kebutuhan tegangan kerja 160V.
Rumus menghitung kapasitor seri dan paralel merupakan kebalikan dari menghitung resistor seri dan paralel. Perhitungan kapasitor seri menggunakan rumus yang mirip dengan menghitung resistor paralel, sedangkan menghitung kapasitor paralel mirip dengan menghitung resistor seri.
Hal ini terjadi karena pada kapasitor berlaku perhitungan muatan listrik yang mempengaruhi besarnya arus listrik yang mengalir. Karena arus listrik berbanding terbalik dengan resistansi, maka perhitungan kapasitor seri dan paralel berbanding terbalik dengan perhitungan resistor.
Kapasitor Seri
Kapasitor seri adalah rangkaian dari beberapa kapasitor (minimal dua) secara yang disusun secara berantai dengan salah satu kaki kapasitor pertama terhubung dengan salah satu kaki kapasitor kedua, kemudian kaki kapasitor kedua yang lain terhubung dengan salah satu kaki kapasitor ketiga dan seterusnya.
Nilai kapasitor total pada rangkaian seri adalah nilai yang pada kedua ujung rangkaian, yaitu pada kaki kapasitor pertama dan kaki kapasitor terakhir yang tidak terhubung. Rangkaian kapasitor seri dapat digambarkan sebagai berikut:
Rumus kapasitor seri
Menghitung nilai kapasitor total dari rangkaian kapasitor seri menggunakan rumus yang mirip dengan menghitung nilai total pada rangkaian resistor paralel.
Berikut ini rumus menghitung kapasitor total pada rangkaian kapasitor seri :
Contoh soal menghitung kapasitor seri
Nilai kapasitor total pada dua buah kapasitor yang disusun seri dengan nilai masing-masing sebesar 100nF dan 50nF adalah :
Kapasitor Paralel
Kapasitor paralel adalah rangkaian dari beberapa kapasitor (minimal dua) berjajar dengan kedua kaki masing kapasitor terhubung dengan kedua kaki kapasitor yang lain.
Nilai kapasitor total pada rangkaian paralel adalah nilai pada kedua pertemuan kaki masing-masing kapasitor. Rangkaian kapasitor paralel dapat digambarkan sebagai berikut:
Rumus kapasitor paralel
Menghitung nilai kapasitor total dari rangkaian kapasitor paralel lebih mudah dari menghitung kapasitor secara seri. Caranya adalah dengan menjumlahkan senua nilai kapasitor yang diparalel. Cara ini mirip dengan cara menghitung nilai total pada rangkaian resistor seri.
Berikut ini rumus menghitung kapasitor total pada rangkaian kapasitor paralel :
Contoh soal menghitung kapasitor paralel
Nilai kapasitor total pada dua buah kapasitor yang disusun paralel dengan nilai masing-masing sebesar 100nF dan 50nF adalah :
Pada pembahasan tentang menghitung kapasitor seri dan paralel diatas dapat diambil kesimpulan bahwa nilai kapasitor total akan berkurang jika disusun secara seri, namun total batas tegangan kerjanya menjadi naik. Dan nilai kapasitor total akan bertambah jika disusun secara paralel, namun total batas tegangan kerjanya tetap. (nulis-ilmu.com)
Info ruanglab lainnya:
- Bentuk Rangkaian Seri dan Paralel Baterai
- Prinsip Kerja Kapasitor Dan Fungsinya
- Pengertian Dioda: Jenis Dan Cara Kerjanya
