KAPASITOR

Kapasitor-kapasitor dalam Hubungan Seri

Kapasitansi efektif atau nilai total (C_t) hubungan dua buah kapasitor atau lebih secara seri, dihitung dengan menggunakan persamaan yang pernah ditulis untuk hubungan pararel pada hambatan atau resistor, digunakan rumus:

1/C_t = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃ + · · · · · · + 1/C_n

dimana:
C₁, C₂, C₃ = kapasitansi setiap komponen
C_n = kapasitansi pada n buah komponen

Contoh soal:
Lihat gambar dibawah ini, berapa nilai kapasitansi efektif yang diberikan rangkaian?

Penyelesaian:
1/C_t = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃
1/C_t = 1/47 + 1/22 + 1/10
1/C_t = 1724/10340
1724C_t = 10340
C_t = 10340/1742
C_t = 6 µF

Kesimpulan:

Persamaaan hubungan seri kapasitor-kapasitor sama dengan persamaan hubungan pararel pada hambatan
Kapasitansi efektif (C_t) sebuah rangkaian kapasitor seri selalu lebih kecil dari nilai kapasitor terkecil yang ada di dalam rangkaian.

Kapasitor-kapasitor dalam Hubungan Pararel

Menyambungkan dua buah kapasitor atau lebih secara pararel dapat disamakan dengan menjumlahkan luas pelat dari masing-masing kapasitor tesebut.

Dengan alasan ini, kapasitansi efektif atau nilai total (C_t) sebuah rangkaian kapasitor pararel adalah sama dengan jumlah kapasitansi dari semua kapasitor di dalam rangkaian. Persamaan hubungan pararel kapasitor tersebut sama dengan yang pernah ditulis untuk hubungan seri pada hambatan, dapat menggunakan rumus:

C_t = C₁ + C₂ + C₃ + · · · · · · + C_n

dimana:
C₁, C₂, C₃ = kapasitansi setiap komponen
C_n = kapasitansi pada n buah komponen

Contoh soal:

Pada gambar diatas, berapa nilai kapasitansi efektif yang diberikan rangkaian?

Penyelesaian:
C_t = C₁ + C₂ + C₃
C_t = 47 µF + 10 µF + 2,2 µF = 59,2 µF

Kesimpulan:

Persamaaan hubungan pararel kapasitor-kapasitor sama dengan persamaan hubungan seri pada hambatan
Kapasitansi efektif (C_t) sebuah rangkaian kapasitor pararel selalu lebih besar dari nilai kapasitor terbesar yang ada di dalam rangkaian.

Bagaimana Cara Membaca atau Menghitung Nilai Kapasitor?

Nilai kapasitansi seringkali dicetak pada badan kapasitor, akan tetapi karena tidak terdapat cukup ruang pada badan kapasitor-kapasitor berukuran kecil, nilai-nilai kapasitansi ini harus dikodekan.

Kode yang digunakan terdiri dari tiga digit. Dua digit pertama kode adalah dua digit pertama dari nilai kapasitor yang bersangkutan, dalam satuan pikofarad (pF). Digit ketiga merepresentasikan jumlah angka nol yang terdapat di belakang kedua digit tadi.

Contoh soal 1:
Berapakah nilai kapasitansi kapasitor yang terlihat pada gambar diatas?

Penyelesaian:
Seperti yang telihat, kapasitor memiliki kode 104, berarti bahwa 10 diikuti dengan 4 buah angka nol di belakangnya. Dengan menggunakan nilai konversi satuan, maka
C = 100000 pF
C = 100 nF
C = 0,1 µF
diperoleh nilai kapasitor pada gambar diatas adalah 0,1 µF

Contoh soal 2:
Berapakah nilai kapasitor dengan kode 223, 122, dan 471?

Penyelesaian:

Kode 223 berarti bahwa 22 diikuti dengan 3 buah angka nol di belakangnya. Nilai ini adalah 22000 pF, sama dengan 22 nF
Kode 122 berarti bahwa 12 diikuti dengan 2 buah angka nol di belakangnya. Nilai ini adalah 1200 pF, sama dengan 1,2 nF
Kode 471 berarti bahwa 47 diikuti dengan 1 buah angka nol di belakangnya. Nilai ini adalah 470 pF, sama dengan 0,47 nF

Menentukan Kaki dan Jenis Transistor dengan AVO meter Analog atau Jarum

Hampir semua AVO meter analog (Ampere, Volt, dan Ohm meter, seperti yang terlihat pada gambar dibawah) bisa kita gunakan untuk menentukan kaki dan jenis (PNP atau NPN) transistor. Namun yang perlu diperhatikan pada alat ukur jarum ini, kenop putar harus pada posisi pengetesan Ohm meter atau daerah simbol Ω.

Contoh kali ini kita akan mengukur transistor tipe FCS9015, yang cukup banyak digunakan, dan tidak ada dalam tabel data transistor sinyal kecil yang pernah saya tulis disini. Sehingga kita sama-sama belajar menentukan kaki dan jenis transistor FCS9015, dan langkahnya hampir mirip dengan menggunakan multitester digital, yaitu:

1. Mengukur dan Membuat Tabel Pengukuran

Siapkan AVO meter dan atur posisi kenop putar pada Ohm meter, dengan skala pengukuran x10

Bayangkan atau gambarkan posisi kaki transistor dengan urutan angka 1, 2, dan 3

Buat tabel pengukuran dengan 6 buah titik ukur, yaitu 1 - 2, 1 - 3, 2 - 3, 2 - 1, 3 - 1, dan 3 - 2

Tetapkan probe warna hitam atau batang uji negatif untuk angka pertama, dan probe warna merah atau batang uji positif untuk angka kedua, contoh: pada titik ukur 1 - 2, probe hitam pada titik 1, dan probe merah pada titik 2

Catat hasil tiap kali pengukuran, yang ditunjukkan oleh gerak jarum Ohm meter

2. Menentukan Kaki Basis dan Jenis Transistor
Setelah tabel pengukuran kita peroleh, ada dua buah titik pengukuran yang mendapatkan hasil atau jarum Ohm meter bergerak, yaitu titik 1 - 2 dan titik 3 - 2 (lihat gambar di atas). Untuk menentukan kaki basis dan jenis transistor, dengan cara:

Basis merupakan angka yang sama yang terdapat pada dua buah titik ukur
Jenis NPN atau PNP nya bisa kita tentukan dengan melihat probe mana yang terhubung kaki basis. Apabila titik basis terhubung probe hitam, maka transistor jenis NPN, dan bila titik basis terhubung probe merah, maka transistor jenis PNP

Penggunaan probe pada alat ukur analog berbeda dengan alat ukur digital. Pada alat ukur analog, probe merah terhubung dengan negatif baterai Ohm meter, dan probe hitam terhubung dengan positif baterai Ohm meter.

3. Menentukan Kaki Kolektor dan Emitor
Jarum hasil pengukuran titik 1 - 2 dan titik 3 - 2, menunjuk pada nilai yang nyaris sama, sehingga akan sulit menentukan kaki kolektor dan emitor menggunakan AVO meter analog. Jadi kita gunakan cara manual, yaitu dengan visual atau penglihatan. Ada beberapa ciri yang menandakan kaki kolektor, antara lain:

Huruf C yang dicetak lebih besar
Terdapat coakan lubang
Umumnya terhubung dengan logam pada kemasan atau badan transistor, terlebih lagi pada badan transistor daya tinggi

Kita sudah bisa menentukan kaki basis dan kaki kolektor, maka kaki yang terakhir adalah kaki emitor.

Sehingga kita dapat menyimpulkan, bahwa:

Pada titik 2 kaki basis transistor FCS9015
Transistor FCS9015 merupakan jenis PNP, basis berada diprobe merah
Pada titik 3 kaki kolektor transistor FCS9015, lihat! ada huruf C yang dicetak lebih besar
Pada titik 1 kaki emitor transistor FCS9015
Gambar transistor FCS9015 seperti terlihat dibawah ini

Pertanyaan untuk anda:

Termasuk jenis kemasan apa transistor FCS9015?
Untuk mengetahui jawabannya, silahkan lihat disini
Lihat gambar transistor BD139 dibawah ini, pada titik berapa yang merupakan kaki kolektor?

Contoh Soal Menghitung Rangkaian Campuran Resistor

nilai yang diberikan, yaitu:
R1 = 2 Ω
R2 = 8 Ω
R3 = 5 Ω
R4 = 6 Ω
R5 = 2 Ω
R6 = 4 Ω
E = 24 Volt

Hitung berapa nilai Rtotal (Rt), Itotal (It), I1, I2, I3 dan I4?

Penyelesaian:
Sederhanakanlah rangkaian menjadi seperti Gambar 1, lalu gantikan tiap-tiap kelompok resistor menjadi sebuah resistor ekivalen seperti pada Gambar 2 s/d 6.

Rt1 = R5 + R6 = 2 + 4 = 6 Ω
Rt2 = Rt1 || R4 = (Rt1 x R4) ÷ (Rt1 + R4) = (6 x 6) ÷ (6 + 6) = 3 Ω
Rt3 = R3 + Rt2 = 5 + 3 = 8 Ω

Rt4 = Rt3 || R2 = (Rt3 x R2) ÷ (Rt3 + R2) = (8 x 8) ÷ (8 + 8) = 4 Ω
Rt5 = Rt = R1 + Rt4 = 2 + 4 = 6 Ω

sehingga diperoleh

Rt = 6 Ω
It = E ÷ Rt = 24 V ÷ 6 Ω = 4 A
I1 = (Rt4 ÷ R2) x It = (4 ÷ 8) x 4 = 2 A
I2 = (Rt4 ÷ Rt3) x It = (4 ÷ 8) x 4 = 2 A
I3 = (Rt2 ÷ R4) x I2 = (3 ÷ 6) x 2 = 1A
I4 = (Rt2 ÷ Rt1) x I2 = (3 ÷ 6) x 2 = 1A

Simbol-Simbol Elektronika

Karena komponen, sirkuit, pengukuran dan pengkabelan dalam elektronik maka ada dibuatkan simbol-simbol elektronika untuk memudahkan kita dalam perancangan serta perbaikan suatu alat elektronika. Simbol ini juga berguna untuk mempermudah kita dalam pemahaman tentang elektronika. Dan ingat, Setiap simbol dari suatu komponen adalah sama dan tidak pernah berubah-ubah.

Dibawah ini adalah beberapa simbol elektronika yang umum dalam elektronika :
1. Simbol Resistor :