Kapasitansi kapasitor adalah kemampuan kemampuan kapasitor untuk melakukan penyimpanan muatan listrik. Untuk menghitung nilai kapasitansi kapasitor bisa dengan dua cara yaitu :
- Menghitung nilai kapasitansi kapasitor menggunakan rumus
- Membaca kode yang tertera pada fisik kapasitor
Menghitung nilai kapasitansi kapasitor menggunakan rumus
Kapasitansi didefinisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan electron (1 coulomb = 6.25 x 1018 elektron). Sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs. Dengan rumus dapat ditulis :
Q = C.V
Keterangan :
Q = muatan elektron dalam C (coulombs)
C = nilai kapasitansi dalam F (farad)
V = besar tegangan dalam V (volt)
Satuan beda potensial listrik itu Volt (V) sedangkan satuan muatan arus listrik itu Coulomb. Jadi berdasarkan persamaan rumus diatas, maka dapat disimpulkan bahwa kapasitansi itu adalah coulombs per volt (C/V) dan satuannya adalah Farad (F)
Pada dasarnya nilai kapasitansi kapasitor bergantung pada ukuran atau komposisi fisik, bukan pada muatan atau beda potensial. Sebagai contoh pada suatu kapasitor keping keping sejajar, kapasitansinya bergantung pada luas keping dan jarak antara keping nya. Hal ini dapat dirumuskan sebagai berikut
C = εrε0
Keterangan :
C = kapasitas kapasitor
εr = konstanta dielektrik
ε0 = permitivitas ruang hampa
A = luas keping sejajar
D = jarak antar keping
Konversi Satuan Nilai Kapasitansi Kapasitor
Konversi satuan penting diketahui untuk memudahkan membaca besaran sebuah kapasitor. Misalnya 0.047µF dapat juga dibaca sebagai 47nF, atau contoh lain 0.1nF sama dengan 100pF. Untuk rangkaian elektronik praktis, satuan farad adalah sangat besar sekali. Pada umumnya kapasitor yang ada di pasaran memiliki satuan : µF, nF dan pF. Untuk lebih jelas perhatikan tabel gambar dibawah ini
Membaca kode yang tertera pada fisik kapasitor
Cara kedua dalam menghitung nilai kapasitansi kapasitor adalah dengan membaca kode yang tertera pada fisik kapasitor. Untuk tahap ini saya pisahkan menjadi dua sesuai jenis kapasitor tersebut yaitu polar dan non polar.
nilai kapasitansi Kapasitor Polar
Pada kapasitor polar atau kapasitor yang bentuk ukuran besar, nilai kapasitansi umumnya ditulis dengan angka yang jelas. lengkap dengan nilai tegangan kerja dan polaritasnya. Tegangan kerja adalah tegangan maksimum yang diizinkan sehingga dapat bekerja dengan baik. Sedangkan polaritas kapasitor kapasitor diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung.
Adapun cara menentukan nilai kapasitansi dan tegangan kerja pada kapasitor ukuran besar adalah sebagai contoh berikut : Seperti pada gambar diatas, kapasitor tersebut bertuliskan kode 10uF63V. Maka maksudnya adalah :
Dimana :
10 = Nilai kapasitansinya
µF = Satuan dari kapasitansi kapasitor (mikro Farad)
63V = Tegangan kerja maksimum
Jadi kapasitor tersebut mempunyai nilai kapasitansi sebesar 10 µF dengan tegangan kerja yang bisa diberikan tidak boleh melebihi 63volt DC. Umumnya kapasitor polar bekerja pada tegangan DC dan non polar bekerja pada tegangan AC.
nilai kapasitansi Kapasitor non polar
Untuk kapasitor non polar atau kapasitor yang bentuk fisiknya kecil biasanya hanya bertuliskan dua atau tiga angka saja. Jika hanya ada dua angka, satuannya adalah pF (pico farads). Kapasitor dengan ukuran kecil ini kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah dan tidak mempunyai kutub positif atau negatif pada kakinya. Kebanyakan kapasitor kecil ini berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan lainnya seperti tablet atau kancing baju.
Adapun cara mencari nilai kapasitansi pada kapasitor non polar adalah sebagai contoh berikut :
Misalnya kode pada kapasitor tertulis dua angka 10, maka kapasitansinya adalah 10 pF. Jika ada 3 digit maka angka pertama dan kedua menunjukkan nilai nominal, sedangkan angka ke-3 adalah faktor pengali.
Faktor pengali sesuai dengan angka nominalnya, berturut-turut.
1 = 10
2 = 100
3 = 1.000
4 = 10.000
5 = 100.000
Dan seterusnya.
Untuk lebih jelas perhatikan tabel gambar dibawah ini !
Untuk kapasitor jenis polyester, nilai kapasitansinya bisa diketahui berdasarkan warna seperti pada resistor. Cara membaca nilai kapasitansi kapasitor jenis polyester bisa dilihat pada gambar dibawah ini
Nilai Toleransi dan Suhu kerja Kapasitor
Sama seperti komponen lainnya, besar kapasitansi nominal ada nilai toleransi dan temperatur nya. Nilai toleransi adalah batas variasi atau penyimpangan dari suatu nilai komponen tersebut. Toleransi dituliskan dalam persen (%). Sedangkan temperatur kerja yaitu batasan temperatur yang masih bisa bekerja dengan optimal. Untuk lebih jelas Perhatikan tabel karakteristik pada gambar dibawah ini.
Pada tabel diatas, diperlihatkan bahwa nilai toleransi berupa kode-kode angka atau huruf tertentu. Dengan membaca kode-kode ini dapat mempermudah pemakai serta mengetahui toleransi yang biasanya tertera menyertai nilai nominal kapasitor.
Cara Membaca Kode Kapasitor
Contoh : Misalnya pada kapasitor tertulis 104 X7R
Dimana :
104 = Perhatikan tabel konversi dan tabel angka kapasitor diatas, maka (104) merupakan angka yang menunjukkan nilai kapasitansinya adalah 100nF
X7R = Perhatikan tabel karakteristik kapasitor, huruf (X7), maka maksudnya kapasitor tersebut mempunyai suhu kerja yang direkomendasikan antara -55Co sampai +125Co. Sedangkan (R) maka maksudnya nilai toleransi kapasitor tersebut +/-15%.
Biasanya spesifikasi karakteristik ini disediakan oleh pabrik pembuatnya di dalam datasheet.
Jadi kapasitor tersebut mempunyai nilai kapasitansi sebesar 100nF dengan suhu kerja yang direkomendasikan antara -55Co sampai +125Co dan mempunyai nilai toleransi kapasitor tersebut +/-15%
