Kapasitor, Induktor Dan Semikonduktor
Kapasitor
Kapasitor adalah komponen dasar
elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik. Secara prinsip,
kapasitor terdiri dari dua pelat konduktor yang dipisahkan oleh suatu bahan
penyekat (bahan dielektrik).
Kedua pelat konduktor diberi muatan
listrik sama besar, tetapi berlawanan jenis. Pelat konduktor yang satu
bermuatan listrik positif, sedangkan pelat konduktor yang lain bermuatan
listrik negatif.
Kegunaan kapasitor, antara lain :
- Sebagai filter pada catu daya (power
supply), yaitu kapasitor menahan arus searahnya, tetapi meneruskan arus
bolak-baliknya.
- Sebagai pemilih frekuensi pada radio
penerima, di mana kapasitor yang digunakan adalah kapasitor variabel.
- Sebagai penghilang bunga api pada
sistem pengapian mobil.
- Sebagai penyimpan energi dalam
rangkaian penyala elektronika.
- Sebagai perata arus searah yang
dihasilkan oleh rangkaian penyearah (rectifier).
Kapasitas Kapasitor
Kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan
listrik dinyatakan oleh besaran yang disebut kapasitas atau kapasitansi. Satuan
dari besaran ini adalah mikrofarad (µF) atau pikofarad (pF).
1 µF = 10-6 F
1 pF = 10-12 F
1 µF = 106 pF
Rumus :
C = q/V
Keterangan :
C adalah kapasitas (farad)
q adalah muatan listrik (Couloumb)
V adalah beda potensial (volt)
Contoh :
Sebuah kapasitor dengan kapasitas 4 µF
diberi muatan listrik oleh baterai 12 volt. Berapa muatan listrik yang
tersimpan dalam kapasitor ?
Jawab :
Diketahui bahwa :
C = 4 µF = 4 . 10-6 F
V = 12 volt
q = C . V
= 4 . 10-6 x 12 = 48 . 10-6 C = 48 µC
Macam- Macam Kapasitor
Tiga jenis kapasitor yang sering
digunakan dalam praktik, antara lain :
a. Kapasitor Kertas
Kapasitor kertas terdiri dari dua lembar
kertas timah panjang yang berfungsi sebagai pelat-pelat konduktor. Kertas timah
ini digulung pada sebuah silinder yang di antaranya diberi penyekat kertas.
Jadi, kertas berfungsi sebagai bahan penyekat di antara kedua pelat. Kapasitor
kertas memiliki kapasitas sebesar 0,1 µF.
b. Kapasitor Elektrolit
Kapasitor elektrolit terdiri dari dua
lembar kertas aluminium sebagai pelat konduktor dan aluminium oksida yang
diproses secara kimia sebagai bahan penyekat.
Salah satu pelat konduktor diberi tanda
positif dan diberi muatan positif. Jika pelat ini diberi muatan negatif, bahan
penyekatnya akan rusak. Kapasitor elektrolit memiliki kapasitas 100.000 pF.
c. Kapasitor Variabel
Kapasitor variabel digunakan untuk
memilih frekuensi gelombang pada radio penerima. Kapasitor ini memiliki dua
kumpulan pelat-pelat logam paralel sebagai pelat konduktor yang dipisahkan oleh
udara. Udara berperan sebagai bahan penyekat. Kumpulan pelat yang satu ditahan
tetap agar tidak bergerak dan kumpulan pelat lainnya dapat diputar, sehingga
nilai kapasitansinya dapat berubah. Kapasitor variabel memiliki kapasitas
0,0005 µF atau 500 pF.
Simbol-Simbol Kapasitor
Induktor
Induktor adalah kawat penghantar yang
digulung menyerupai kumparan. Kumparan dapat digulung pada inti besi. Jika
kapasitor menyimpan energi listrik, induktor menyimpan energi magnet (dalam
bentuk medan magnet). Kemampuan suatu induktor untuk menyimpan medan magnet
dinyatakan dengan besaran induktansi. Satuan induktor adalah Henry.
Faktor yang memengaruhi besarnya
induktansi sebuah induktor :
- Jumlah lilitan kawat.
- Luas penampang kawat.
- Bahan inti yang disisipkan dalam kawat.
Jika kapasitor berfungsi meneruskan arus
bolak-balik dan menahan arus searah, sedangkan induktor berfungsi meneruskan
arus searah dan menahan arus bolak-balik.
Semakin besar frekuensi arus bolak-balik,
semakin besar hambatan terhadap arus ini, sehingga arus bolak-balik semakin
sulit melalui induktor. Induktor banyak digunakan untuk membentuk elektromagnet
(magnet dari listrik).
Induktor terdapat dalam transformator,
bel listrik, telepon, relay listrik (suatu komponen elektromekanis yang
berfungsi sebagai saklar yang terdiri dari dua bagian utama, yaitu Coil
(sebagai elektromagnet) dan seperangkat saklar (sebagai mekanis) dan induktor
Ruhmkorff.
Semikonduktor
Dalam bahan konduktor, jika suhu
dinaikkan, hambatan listrik akan naik, sehingga konduktor tersebut menjadi
lebih sulit dilalui arus listrik.
Dalam bahan semikonduktor, jika suhu
dinaikkan, hambatan listrik akan turun, sehingga semikonduktor tersebut menjadi
lebih mudah dilalui oleh arus listrik.
Pada suhu rendah, semikonduktor bersifat
isolator. Pada suhu tinggi, semikonduktor bersifat konduktor.
Semikonduktor Tipe-n Dan Tipe-p
Dua bahan semikonduktor yang sangat
terkenal adalah silikon dan germanium. Semikonduktor silikon murni bertindak sebagai
isolator pada suhu yang sangat rendah dan hanya menghantar arus listrik yang
kecil pada suhu normal.
Bahan semikonduktor murni dapat
diperbesar kemampuan menghantar arus listriknya dengan menyisipkan bahan-bahan
tertentu. Proses penyisipan atom-atom tertentu pada atom-atom silikon disebut
pengotoran (dopping).
Dengan dilakukannya pengotoran,
semikonduktor murni terbagi menjadi dua jenis, yaitu semikonduktor tipe-n dan
semikonduktor tipe-p yang mana tergantung pada atom atau bahan yang disisipkan.
Silikon yang dikotori dengan atom fosfor
(P) atau arsen (As) termasuk semikonduktor tipe-n atau semikonuktor
tipe-negatif karena pembawa muatan adalah elektron yang bermuatan negatif.
Adanya atom-atom fosfor atau arsen dapat menaikkan jumlah elektron negatif yang
bebas bergerak melalui bahan.
Silikon yang dikotori dengan atom boron
(B) termasuk semikonduktor tipe-p atau semikonduktor tipe-positif karena
pembawa muatan adalah elektron yang bermuatan positif. Adanya atom-atom boron
menciptakan lubang (hole) positif, sehingga elektron-elektron dapat bergerak
dalam bahan dengan cara melompat dari satu lubang ke lubang lainnya.


Komentar
Posting Komentar