Kapasitor ( Kondensator )

kapasitor (awalnya dikenal sebagai kondensor) adalah komponen dua terminal pasif listrik yang digunakan untuk menyimpan energi dalam medan listrik. Bentuk-bentuk kapasitor praktis sangat bervariasi, tetapi semuanya mengandung setidaknya dua konduktor listrik yang dipisahkan oleh dielektrik (isolator), misalnya, satu konstruksi umum terdiri dari foil logam yang dipisahkan oleh lapisan tipis isolasi film. Kapasitor banyak digunakan sebagai bagian dari sirkuit listrik di banyak perangkat listrik umum.Ketika ada perbedaan potensial (tegangan) di seluruh konduktor, medan listrik statis berkembang di dielektrik, menyebabkan muatan positif untuk mengumpulkan pada satu pelat dan muatan negatif pada pelat lainnya. Energi disimpan dalam medan elektrostatik.

 Sebuah kapasitor yang ideal ditandai dengan nilai konstan tunggal, kapasitansi, diukur dalam farad. Ini adalah rasio muatan listrik pada setiap konduktor dengan perbedaan potensial antara mereka.Kapasitansi adalah terbesar ketika ada pemisahan sempit antara daerah besar konduktor, konduktor maka kapasitor ini sering disebut "piring," mengacu pada sarana awal konstruksi. Dalam prakteknya, dielektrik antara pelat melewati sedikit kebocoran saat ini dan juga memiliki batas kuat medan listrik, menghasilkan tegangan tembus, sedangkan konduktor dan lead memperkenalkan induktansi yang tidak diinginkan dan perlawanan.Kapasitor banyak digunakan dalam sirkuit elektronik untuk menghalangi arus searah sementara memungkinkan arus bolak-balik untuk lulus, dalam jaringan filter, untuk menghaluskan output dari pasokan listrik, di sirkuit resonan yang tune ke frekuensi radio tertentu, dalam sistem tenaga listrik transmisi untuk menstabilkan tegangan danaliran daya, dan untuk tujuan lainnya.Hubungan arus-teganganArus i (t) melalui komponen dalam sebuah sirkuit listrik didefinisikan sebagai laju aliran muatan q (t) melewati itu, tapi biaya yang sebenarnya, elektron, tidak bisa lewat melalui lapisan dielektrik kapasitor, bukan elektron terakumulasi pada plat negatif untuk setiap satu yang meninggalkan plat positif, yang mengakibatkan penipisan elektron dan muatan positif sebagai akibat dari satu elektroda yang sama dan berlawanan dengan muatan negatif akumulasi di sisi lain. Dengan demikian muatan pada elektroda adalah sama dengan integral dari arus serta sebanding dengan tegangan seperti yang dibahas di atas. Seperti antiturunan apapun, konstanta integrasi ditambahkan untuk mewakili tegangan v awal (t0). Ini adalah bentuk integral dari persamaan kapasitor,.Mengambil turunan dari ini, dan mengalikan oleh C, menghasilkan bentuk derivatif,.Dual dari kapasitor adalah induktor, yang menyimpan energi dalam medan magnet bukan medan listrik. Arus-tegangan hubungannya diperoleh dengan pertukaran arus dan tegangan dalam persamaan kapasitor dan mengganti C dengan induktansi L.DC sirkuitSebuah rangkaian seri yang hanya berisi sebuah resistor, kapasitor, saklar dan sumber DC konstan tegangan V0 dikenal sebagai sirkuit pengisian. Jika kapasitor pada awalnya bermuatan sementara saklar terbuka, dan saklar ditutup pada t = 0, maka menurut hukum tegangan Kirchhoff yangMengambil derivatif dan mengalikan oleh C, memberikan persamaan diferensial orde pertama,Pada t = 0, tegangan kapasitor adalah nol dan tegangan di resistor adalah V0. Arus awal maka saya (0) = V0 / R. Dengan asumsi ini, persamaan diferensial menghasilkandi mana adalah konstanta waktu dari sistem.Sebagai kapasitor mencapai kesetimbangan dengan sumber tegangan, tegangan pada resistor dan arus yang melalui peluruhan seluruh rangkaian secara eksponensial.Kasus pemakaian kapasitor dibebankan juga menunjukkan peluruhan eksponensial, tetapi dengan tegangan kapasitor menggantikan awal V0 dan tegangan akhir menjadi nol.

.

.