Perhitungan Rangkaian Seri Paralel Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan untuk menyimpan muatan atau arus listrik di dalam sebuah medan listrik dalam waktu yang terbatas dengan satuan kapasitansinya adalah Farad. Variasi nilai farad yang sangat besar mulai dari beberapa piko Farad (pF)  sampai dengan ribuan Micro Farad (μF) yang menyebabkan produsen komponen kapasitor tidak mungkin dapat menyediakan semua variasi nilai kapasitor yang diinginkan oleh perancang rangkaian elektronika.

 

Pada kondisi tertentu, seseorang yang hobi elektronika pasti akan mengalami permasalahan karena di pasaran tidak menemukan nilai kapasitor yang dikehendakinya. Oleh karena itu, diperlukan rangkaian seri ataupun rangkaian paralel kapasitor untuk mendapatkan nilai kapasitansi kapasitor yang paling cocok digunakan di dalam rangkaian elektronika. 

 

Rangkaian Paralel Kapasitor 

 

Rangkaian paralel kapasitor adalah rangkaian yang terdiri dari 2 buah kapasitor atau lebih yang disusun secara berderet atau paralel. Dimana kedua kaki masing-masing kapasitor terhubung dengan kedua kaki kapasitor yang lain. Dengan menggunakan rangkaian paralel kapasitor ini, kita dapat menemukan nilai kapasitansi nilai kapasitor yang tepat sesuai dengan kebutuhan. Sesuai dengan hukum Ohm,  sebuah kapasitor yang telah dirangkai secara paralel akan memiliki beda tegangan yang sama besar karena langsung terhubung dengan catu daya.

 

Rangkaian Paralel Kapasitor

 

Rumus dari Rangkaian Paralel Kapasitor adalah :

 

Ctotal       = C1 + C2 + C3 + C4 + …. + Cn

 

Dimana :

 

Ctotal       = Total Nilai Kapasitansi Kapasitor

 

C1    = Kapasitor ke-1

 

C2    = Kapasitor ke-2

 

C3    = Kapasitor ke-3

 

C4    = Kapasitor ke-4

 

Cn    = Kapasitor ke-n 

 

Kapasitansi Kapasitor

 

Secara sederhana, kapasitansi kapasitor adalah kemampuan suatu komponen dalam menyimpan muatan listrik pada beda potensial tertentu. Pada abad ke-18, Coulomb menyatakan hasil percobaannya bahwa 1 Coulomb = 6,25 X 1018 elektron. Kemudian Michael Faraday memiliki pernyataan bahwa sebuah kapasitor akan  mempunyai nilai kapasitansi sebesar 1 Farad jika dengan tegangan 1 volt dapat menampung muatan elektron sebesar 1 coulomb.

 

Besar nilai kapasitansi sebuah kapasitor (C) dapat dihitung dengan rumus perbandingan tetap antara muatan (Q) yang disimpan di dalam kapasitor dengan beda potensial (V) di antara kedua ujung konduktornya.

 

Rumus menghitung nilai kapasitansi

 

 

Keterangan :

 

Q      : Muatan Elektron dalam C (Coloumb)

 

C      : Nilai Kapasitansi dalam F (Farad)

 

V      : Besar Tegangan dalam V (Volt)

 

Contoh Kasus

 

Seorang teknisi berencana membuat sebuah perangkat elektronika, dengan nilai kapasitansi yang dibutuhkan adalah sebesar 3000 pF. Karena nilai tersebut tidak ditemukan di pasaran, maka teknisi tersebut menggunakan dua buah kapasitor dengan masing-masing nilai sebesar 1500pF dan 1500pF yang dirangkai secara paralel untuk mendapatkan nilai kapasitansi yang dibutuhkan.

 

CTOTAL    =  C1      +    C2

 

CTOTAL    =  1500 pF  + 1500 pF

 

CTOTAL    =  3000 pF

 

Atau bisa juga dengan menggunakan empat buah kapasitor dengan masing masing nilai 750pF, 750 pF, 750 pF dan 750pF.

 

CTOTAL    =  C1      +    C2    +   C3    +   C4    

 

CTOTAL    =  750 pF  + 750 pF  + 750 pF  + 750 pF

 

CTOTAL    =   3000 pF

 

Jadi, besarnya nilai kapasitansi dalam sebuah kapasitor dipengaruhi oleh beberapa faktor lain seperti bahan dielektrik kapasitor atau material pemisah (insulator), bentuk serta ukuran kedua kepingnya.

 

Rangkaian Seri Kapasitor

 

Rangkaian seri kapasitor merupakan rangkaian yang terdiri dari dua kapasitor atau lebih yang dipasang secara sejajar, seri atau berurutan. Untuk pemasangannya dengan cara salah satu kaki kapasitor pertama terhubung dengan salah satu kaki kapasitor kedua. Pada kaki kapasitor kedua terhubung dengan salah satu kaki kapasitor ketiga dan seterusnya. Setelah itu akan didapatkan nilai kapasitansi kapasitor pengganti yang diinginkan, dimana nilai yang dihasilkan cenderung lebih kecil.

 

Rangkaian seri kapasitor biasa digunakan apabila sebuah kapasitor yang dibutuhkan ialah kapasitor dengan batas tegangan yang lebih tinggi. Pada rangkaian seri kapasitor ini, tegangan total yang akan bekerja dan dibagi secara merata pada masing-masing kapasitor. 

 

Misalnya kita memerlukan sebuah kapasitor dengan batas tegangan kerja 160 V. Kemudian kita memiliki dua kapasitor dengan batas tegangan kerja masing-masing sebesar 100V, maka saat dirangkai secara seri akan diperoleh batas tegangan kerja total sebesar 200V, dan jumlah ini sudah cukup untuk memenuhi kebutuhan tegangan kerja 160 Volt.

 

 

Rumus Rangkaian Seri Kapasitor

 

Keterangan :

 

CTOTAL    : Total Nilai Kapasitansi Kapasitor

 

C1    : Kapasitor ke-1

 

C2    : Kapasitor ke-2

 

CN    : Kapasitor ke-n

 

Contoh Kasus 

 

Seorang teknisi berencana membuat sebuat rangkaian elektronika dengan salah satu nilai kapasitansi kapasitor yang dibutuhkan adalah sebesar 500 pF. Namun nilai kapasitansi 500 pF tidak ditemukan pada pasaran, sehingga dia menggunakan dua buah kapasitor yang bernilai 1000 pF yang dirangkai menjadi sebuah rangkaian kapasitor seri untuk mendapatkan nilai yang dibutuhkan.