Apa itu kapasitansi tetap?
1. Definisi
Yang sering disebut sebagai "kapasitor permanen" mungkin adalah istilah populer. Secara ketat, ini mungkin merujuk pada kapasitor tetap. Kapasitor tetap adalah jenis kapasitor dengan nilai kapasitansi yang konstan. Dalam rangkaian, kapasitasnya tidak akan berubah karena variasi tegangan, arus, atau kondisi eksternal umum lainnya. Fungsi utamanya termasuk penyimpanan energi listrik, penapisan, kawatan, dan bypass.
2. Struktur dan Prinsip
Struktur
Ambil contoh kapasitor keramik yang umum. Ini terutama terdiri dari dielektrik keramik, elektroda, dan bahan pembungkus. Dielektrik keramik adalah bagian kunci yang menentukan nilai kapasitansi dan sifat-sifat lainnya. Elektroda biasanya terbuat dari bahan logam (seperti perak, paladium, dll.) dan digunakan untuk menarik muatan. Bahan pembungkus berfungsi melindungi struktur internal.
Prinsip
Kapasitor bekerja berdasarkan prinsip penyimpanan energi listrik dalam medan listrik. Ketika tegangan diterapkan di kedua kutub kapasitor, muatan akan menumpuk di kedua kutub, membentuk medan listrik. Energi medan listrik disimpan dalam kapasitor dalam bentuk energi listrik. Untuk kapasitor tetap, besarnya kapasitansi terutama bergantung pada luas dua pelat, jarak antara pelat, dan konstanta dielektrik media antara pelat. Menurut rumus c=εs/d (di mana C adalah kapasitansi, ε adalah konstanta dielektrik, S adalah luas pelat, dan d adalah jarak pelat), dalam kapasitor tetap, parameter-parameter ini pada dasarnya tetap setelah pembuatan, sehingga nilai kapasitansi tetap konstan.
3. Klasifikasi dan Aplikasi
Klasifikasi
Kapasitor Keramik: Mereka memiliki karakteristik ukuran kecil, performa frekuensi tinggi yang baik, dan stabilitas yang relatif tinggi. Mereka dibagi menjadi Kelas I (tipe kompensasi suhu), Kelas II (tipe permittivitas tinggi), dan Kelas III (tipe semikonduktor). Kapasitor keramik Kelas I sering digunakan dalam rangkaian osilasi frekuensi tinggi, instrumen presisi, dan kesempatan lainnya dengan persyaratan stabilitas kapasitansi yang sangat tinggi. Kapasitor keramik Kelas II cocok untuk bypass, penapisan, dan rangkaian umum lainnya.
Kapasitor Elektrolit: Mereka dibagi menjadi kapasitor elektrolit aluminium dan kapasitor elektrolit tantalum. Kapasitor elektrolit aluminium memiliki kapasitansi besar tetapi arus bocor relatif besar. Mereka sebagian besar digunakan dalam sirkuit penapisan frekuensi rendah, penghalusan daya, dan sirkuit lainnya. Kapasitor elektrolit tantalum memiliki performa yang lebih baik daripada kapasitor elektrolit aluminium dan digunakan secara luas dalam sirkuit daya, coupling sinyal, dan kesempatan lainnya dengan persyaratan yang lebih tinggi.
Kapasitor Film: Mereka termasuk kapasitor film poliester, kapasitor film polipropilena, dll. Kapasitor film poliester sering digunakan dalam sirkuit DC dan AC frekuensi rendah perangkat elektronik umum. Kapasitor film polipropilena, dengan keuntungan hilangnya rendah dan performa isolasi yang baik, digunakan secara luas dalam sirkuit frekuensi tinggi dan sirkuit tekanan tinggi.
Aplikasi
Sirkuit Daya: Dalam sirkuit penyearah dan penapis daya, kapasitor elektrolit digunakan untuk menghaluskan tegangan output DC dan menyaring ripple setelah penyearahan. Misalnya, dalam sumber daya komputer, kapasitor elektrolit berkapasitas besar dapat secara efektif mengurangi fluktuasi tegangan output sumber daya dan memberikan sumber daya yang stabil bagi berbagai komponen komputer.
Sirkuit Coupling: Dalam sirkuit penguat audio, kapasitor digunakan untuk mengkoppel sinyal audio. Misalnya, antara dua tahap penguat audio, kapasitor digunakan untuk mengkoppel sinyal output tahap penguat sebelumnya ke input tahap penguat berikutnya. Pada saat yang sama, ia memblokir sinyal DC dan hanya membolehkan sinyal audio AC melewati, sehingga memungkinkan transmisi dan penguatan sinyal audio yang efektif.
Sirkuit Osilasi: Dalam sirkuit osilasi perangkat pemancar dan penerima radio, kapasitor tetap seperti kapasitor keramik atau kapasitor film, bersama dengan induktor dan komponen lainnya, membentuk loop osilasi untuk menghasilkan sinyal osilasi frekuensi tinggi yang stabil. Misalnya, dalam sirkuit osilator lokal radio, kapasitor tetap dan induktor bekerja sama untuk menentukan frekuensi osilasi, memungkinkan radio menerima sinyal siaran dengan frekuensi tertentu.
