Definisi Kapasitansi

Selain resistansi dan induktansi, sifat penting lainnya dalam rangkaian elektronik AC adalah kapasitansi. Kapasitansi diukur dalam satuan. Satuan dari kapasitansi adalah farad. Sementara induktansi direpresentasikan dalam rangkaian oleh kumparan, kapasitansi direpresentasikan oleh kapasitor. Dalam bentuk paling dasarnya, kapasitor dibangun dari dua pelat paralel yang dipisahkan oleh nonkonduktor, disebut dielektrik. Dalam rangkaian listrik, kapasitor berfungsi sebagai penampung atau gudang untuk listrik.

Definisi Kapasitansi dalam Arus Searah

Ketika kapasitor terhubung ke sumber arus searah, seperti baterai penyimpanan dalam rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar 1A, dan saklar kemudian ditutup, pelat yang ditandai B menjadi bermuatan positif, dan pelat A bermuatan negatif. Arus mengalir dalam rangkaian eksternal ketika elektron bergerak dari B ke A. Aliran arus dalam rangkaian mencapai maksimum saat saklar ditutup, tetapi terus berkurang hingga mencapai nol. Arus menjadi nol segera setelah perbedaan tegangan A dan B sama dengan tegangan yang diterapkan dari baterai. Pelat-pelat tersebut tetap bermuatan jika saklar dibuka, seperti ditunjukkan pada Gambar 1B. Begitu kapasitor disingkat, ia akan lepas muat dengan cepat seperti ditunjukkan pada Gambar 1C. Harus jelas bahwa ketika kapasitor sedang dicas atau dilepas muat, ada arus dalam rangkaian, meskipun celah antara pelat-pelat kapasitor memutus rangkaian. Arus hadir hanya selama waktu pengisian dan pelepasan muatan, yang biasanya singkat.

Gambar 1 - Definisi Kapasitansi dalam arus searah.

Konstanta Waktu RC Waktu yang diperlukan untuk kapasitor mencapai muatan listrik penuh sebanding dengan kapasitansi dan resistansi rangkaian. Resistansi dalam rangkaian memperkenalkan elemen waktu ke dalam pengisian dan pelepasan muatan kapasitor.

Ketika kapasitor dicas atau dilepas muat melalui resistansi, dibutuhkan waktu tertentu untuk pengisian atau pelepasan muatan penuh. Tegangan di seberang kapasitor tidak akan berubah secara instan. Laju pengisian atau pelepasan muatan ditentukan oleh konstanta waktu rangkaian. Konstanta waktu dari rangkaian seri RC (resistor/kapasitor) adalah interval waktu yang sama dengan hasil kali resistansi dalam ohm dan kapasitansi dalam farad, dan disimbolkan oleh huruf Yunani tau (τ).

τ = RC

Waktu dalam rumus ini diperlukan untuk mengisi hingga 63% dari tegangan sumber. Waktu yang diperlukan untuk membawa jumlah muatan hingga sekitar 99% dari tegangan sumber adalah sekitar 5 τ. Gambar 2 menggambarkan hubungan karakteristik konstanta waktu pengisian ini.

Gambar 2 - Kurva pelepasan muatan kapasitansi.

Ketika diminta definisi kapasitansi, saya sering menjelaskan bahwa kapasitansi adalah ukuran kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan listrik. Simbol yang digunakan untuk kapasitansi adalah huruf C. Anda dapat mengukur potensial listrik material dielektrik dalam komponen elektronik tempat ia mungkin menyimpan energi.

Seperti yang dapat dilihat dari ilustrasi konstanta waktu, tidak ada gerakan arus searah yang berkelanjutan melalui kapasitor. Kapasitor yang baik akan memblokir
arus searah dan akan melewatkan efek arus searah pulsa atau arus bolak-balik.

Pernyataan: Hormati aslinya, artikel yang baik layak dibagikan, jika ada pelanggaran silakan hubungi untuk menghapus.