Sebuah channel youtube bernama electroboom menjadi favorit penulis sejak 4 tahun yang lalu, mungkin karena "power" nya yg cukup kuat menahan sengatan listrik dan ledakan komponen elektronika. Lucu tapi ngeri juga, karena penulis blog ini mendapatkan julukan tukang solder takut setrum, karena memang semenjak trauma kesetrum flyback tv tabung, badan ini serasa sangat sensitif terhadap sengatan listrik statis sekalipun! Dan refleknya cukup membuat kaget orang sekitar sehingga kadang malu pegang antena TV aja kudu pake sarung tangan...wkwkwkwkw....
Mehdi ini orang persia yg hidup di kanada dan tema video youtube nya berupa elektronika dan yang paling saya sukai adalah pendekatan jenaka dalam menjelaskan sesuatu. Kali ini saya akan membedah salah satu videonya mengenai pengenalan komonen elektronika dasar yaitu "KAPASITOR" .
Dalam hukum fisika-kimia di alam, sebuah atom memiliki inti proton yang bermuatan positip dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif, sehingga muatan yang berlawanan ini sesuai hukumnya akan tertarik satu dengan lainnya (kalau muatannya sejenis ya akan saling tolak menolak). Jadi apabila kita ingin mengalirkan elektron pada suatu konduktor (semisal kabel) maka tidak mungkin menjejalkannya langsung ke kabel melainkan harus diberikan "sogokan" berupa muatan positif pada konduktor itu.
Contoh penggambaran yang cukup menggelitik adalah adegan dimana mehdi yang bermuatan negatif mau dimasukkan ke penjara, dan sang penjaga (baterai) menyuruhnya memilih mau masuk ke sel yg ada isinya sesama negatif atau ke kamar yang banyak cewek bermuatan positif. Hasilnya bagaimana? Ya mehdi pasti mau dong masuk ke penjara bersama dengan cewek-cewek itu. Hahahahaha.
Contoh penggambaran lainnya adalah dengan magnet neodyum yang dimasukkan kedalam suatu kotak kaca, magnet kecil dimaknai sebagai muatan negatif memenuhi kotak. Dan ketika magnet lainnya diluar yang digambarkan sebagai muatan positif, maka dapat dilihat magnet kecil tadi akan mendekati magnet positif, dan menyebabkan ada ruangan kosong sehingga memungkinkan elektron dari luar dapat masuk lagi. Jadi kapasitor menurut mehdi dapat digambarkan sebagai 2 pelat konduktor yang dipisahkan oleh non konduktor berupa dielektrik, seperti gambar dibawah ini.
Dielektrik bisa berupa udara atau cairan kimia lainnya, sehingga saat diberikan baterai maka elektron akan dijejalkan dari kutub negatif baterai menuju kapasitor dan kemudian dapat juga di sedot oleh kutub positip baterai. Aliran arus tentunya akan berlawanan dengan aliran elektron yaitu dari kutub positip menuju kutub negatip baterai.
Saat baterai dihubungkan ke kapasitor itu dinamakan "charge", dan saat dilepas maka energi yang tersimpan dalam kapasitor dapat dilepaskan atau "discharge". Kalau punya kapasitor dirumah dan kamu ada baterai bisa mencoba proses ini.
Hati-hati nyambungin kapasitor ke baterai lo...kapasitor yang bernama ELCO memiliki kutub positif dan negatif, begitu juga dengan rating tegangan yang di ijinkan. Kalau tidak ya hasilnya meletus DUARRR seperti kejadian diatas.
Jangan lupa juga bahan dasar dari kapasitor berbeda-beda, begitu juga dengan bahan dielektriknya. Jadi harus dipahami benar-benar sebelum menggunakan nya, disesuaikan dengan keperluan. Kalau tidak hati-hati bisa jadi mercon yang keren looooo...
Cara yang baik untuk melihat efek discharge adalah dengan memberikan beban resistor sehingga lebih aman proses pelepasan energinya.
Dielektrik yang digunakan memisahkan 2 plat konduktor juga berfungsi untuk melindungi loncatan arus listrik diantara keduanya apabila dialirkan arus yang tinggi. Ini akan tidak terlindungi dengan baik kalau dielektriknya hanya berupa udara saja. Begitu juga keuntungannya dalam menyimpan energi, yang disebut sebagai istilah PERMITIVITAS elektrik yang akan berhubungan dengan nilai atau kapasitas dari suatu kapasitor. Kondisi lainnya yang menentukan karakteristik suatu kapasitor adalah jarak dari kedua plat konduktor. Jadi kalau mau pusing hitung2an ruusnya bisa ambil buku lagi ya seprti gambar rumus berikut ini :
Nah kalau udah kena rumus yang meledak kepala kalian bukan ? Satuan dari kapasitor adalah Farad untuk menghormati ilmuan penemu listrik Michael Faraday, sedangkan satuan muatan yang dapat diisi dinamakan coulomb. Buka buku lagi deh hubungan farad dan coulomb seperti apa ...
Kalau ingat jaman SMA kita gampang aja mengingat sebuah hukum bahwa kapasitor akan memblok arus DC dan menyalurkan arus AC , seperti penggambaran mehdi yang lucu diatas . hehehehehe ...arus bolak balik yang berupa sinus dapat nyelip ke logo kapasitornya..padahal seperti ini penjelasannya.
Ketika arus DC yang kutub nya selalu tetap dihubungkan ke kapasitor, maka arus akan berhenti saat tegangan pada kapasitor menyamai tegangan pada sumber baterai. Sedangkan pada kapasitor yang diberikan arus AC maka terjadi perubahan kutub tegangan secara periodik dan mengakibatkan arusnya akan selalu mengalir akibat perubahan kutub pada plat kapasitornya.
Bayangkan saja kapasitor sebagai gelas yang diisi air, dan kecepatan gelas mencapai penuh ditentukan oleh seberapa deras arus yang mengalir sampai air tumpah. Nah saat tumpah ini artinya kapasitornya mleduk lhoo !
Jika sebuah tegangan AC memiliki gelombang sinus seperti diatas dihubungkan ke kapasitor, maka akan terjadi efek terhadap Arus AC yang dinamakan "Leading" terhadap tegangan dikarenakan adanya perubahan tegangan terhadap waktu.
