Pemuat

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Jump to navigation Jump to search
Berjenis-jenis kapasitor.

Pemuat atau kapasitor (juga kondenser atau kondensator) merupakan alat elektrik atau elektronik yang mampu menyimpan tenaga di medan elektrik antara sepasang pengalir (plat). Proses menyimpan tenaga dalam kapasitor dikenali sebagai "mengecas", dan melibatkan cas elektrik yang mempunyai magnitud yang sama, tetapi kekutuban yang berlawan yang berkumpul di kedua-dua plat masing-masing.

Kapasitor biasanya digunakan dalam litar elektrik dan litar elektronik sebagai alat storan tenaga. Selain itu, kapasitor dapat digunakan untuk meghalang arus terus, dan pada masa sama membenarkan arus ulang-alik melaluinya. Kapasitor juga digunakan untuk memisahkan antara isyarat frekuensi tinggi dan rendah. Oleh itu, kapasitor biasanya digunakan sebagai penapis elektronik.

Bentuk-bentuk pemuat terawal dicipta pada abad ke-18 melalui reka cipta balang Leyden oleh ahli-ahli sains Eropah yang mendapati bahawa cas elektrik dapat disimpan dalam balang-balang kaca berisi air.[1][2]

Konsep[sunting | sunting sumber]

Sebuah pemuat terdiri daripada dua kepingan konduktor yang diletakkan bertentangan dalam suatu jarak, dengan ruang di antara konduktor boleh diisi dengan bahan penebat atau dibiarkan kosong (ruang vakum), yakni dielektrik.

Apabila beza keupayaan dikenakan merentasi pemuat, dan elektron mengalir ke satu kepingan pemuat, kepingan itu akan menjadi bercas negatif. Selain itu, elektron-elektron ini akan menolak elektron yang ada di kepingan bertentangan, menyebabkan kepingan itu bercas positif. Kewujudan cas elektrik bertentangan di kedua-dua kepingan akan membentuk medan elektrik di ruang di antara kedua-dua kepingan yang terbit dari kepingan bercas positif ke kepingan yang lagi satu. Apabila sumber voltan dihilangkan, beza keupayaan merentasi pemuat dapat dikekalkan sementara medan elektrik terhasil mengekalkan zarah-zarah bercas di pemuat. Dielektrik berupaya dalam membantu dalam perambatan medan elektrik lalu menguatkan lagi keupayaan pemuat.

Kapasitans[sunting | sunting sumber]

Kapasitans, (secara harafiah, kebolehmuatan; C) merujuk kepada keupayaan pemuat untuk menyimpan cas, dan dinilai dengan unit farad (F, dinamakan sempena Michael Faraday). Secara rumus, kapasitans merujuk kepada nisbah cas elektrik, q yang disimpan dalam pemuat dengan beza keupayaan elektrik, V terjana apabila merentasi pemuat.

Dengan itu, nilai kapasitans sebanyak satu farad bererti satu coulomb cas elektrik dapat dimuat di setiap konduktor bagi setiap satu volt beza keupayaan.[3]

Gabungan pemuat dalam litar[sunting | sunting sumber]

Gambaran gabungan dua pemuat yang disambung secara selari.
Gambaran gabungan dua pemuat yang disambung secara bersiri.

Dalam litar selari, boleh dibayangkan bahawa menggabungkan semua pemuat dalam litar akan menghasilkan sebuah pemuat yang memiliki luas kepingan bersamaan dengan jumlah luas permukaan kepingan pada setiap kapasitor, lalu meningkatkan jumlah kapasitans yang diperoleh. Oleh itu, jumlah kapasitans dalam litar selari ialah:

Bagi sekumpulan pemuat yang dipasang dalam litar bersiri, boleh dibayangkan bahawa penggabungan semua pemuat akan menghasilkan semua pemuat yang memiliki jarak pemisahan yang lebih besar berbanding pemuat-pemuat asal. Dengan itu, nilai jumlah kapasitans yang diperoleh adalah lebih kecil daripada kapasitans setiap pemuat. Jumlah kapasitans yang diperoleh adalah seperti yang berikut:

Penandaan[sunting | sunting sumber]

Sebilangan besar pemuat mempunyai penandaan kapasitans yang dicetak pada badan pemuat. Pemuat yang lebih besar seperti jenis elektrolit biasanya menunjukkan nilai kapasitans secara terus seperti "220 μF". Selain itu, sebilangan pengeluar pemuat mencetak unit "MF" pada pemuat untuk mewakili unit mikrofarad (μF).[4]

Pemuat yang lebih kecil seperti jenis seramik menggunakan notasi ringkas yang terdiri daripada tiga digit dan sebuah huruf, dengan tiga digit (XYZ) menunjukkan nilai kapasitans dalam pikofarad (pF) dengan perwakilan XY × 10Z, dan huruf tersebut menunjukkan julat toleransi. Toleransi biasa ialah ±5%, ±10%, dan ±20%, masing-masing diwakili oleh J, K, dan M. Sebagai contoh, pemuat yang dilabel atau ditetapkan dengan "473K 330V" mempunyai nilai kapasitans 47 × 103 pF = 47 nF (±10%) dengan voltan kerja maksimum 330 V. Nilai voltan ini ialah nilai voltan tertinggi yang dapat ditampung oleh pemuat tanpa ada risiko lapisan dielektrik rosak.

Rujukan[sunting | sunting sumber]

  1. ^ Williams, Henry Smith. "A History of Science Volume II, Part VI: The Leyden Jar Discovered". Dicapai pada 2013-03-17.
  2. ^ Keithley, Joseph F. (1999). The Story of Electrical and Magnetic Measurements: From 500 BC to the 1940s. John Wiley & Sons. m/s. 23. ISBN 978-0780311930. |access-date= memerlukan |url= (bantuan)
  3. ^ Ulaby, Fawwaz Tayssir (1999). Fundamentals of Applied Electromagnetics. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. ISBN 978-0130115546.
  4. ^ Kaplan, Daniel M.; White, Christopher G. (2003). Hands-On Electronics: A Practical Introduction to Analog and Digital Circuits. Cambridge University Press. m/s. 19. ISBN 978-0521893510.