Sabtu, 25 Maret 2017
Kapasitor plat sejajar
EKSPERIMEN PENENTUAN KONSTANTA DIELEKTRIK AKRILIK DENGAN
MENGGUNAKAN PRINSIP KERJA KAPASITOR
Oleh
Yeti Rusmiati
PENGERTIAN KAPASITOR
Kapasitor (kondensator) merupakan suatu
komponen elektronik pasif yang berfungsi untuk menyimpan energi listrik. Ukuran
kemampuan untuk menyimpan energi listrik dalam bentuk muatan listrik disebut
kapasitansi. Salah satu jenis kapasitor berdasarkan bentuk geometrinya adalah
kapasitor plat sejajar. Nilai kapasitansi kapasitor plat sejajar dipengaruhi oleh bahan pengisi
ruang antar plat, luas plat, dan tebal ruang antar plat.
 |
| Jenis-jenis kapasitor yang ada di pasaran |
PENELITIAN DAN PEMBUATAN KAPASITOR
Konsep tentang kapasitor di SMA
dirasakan masih menjadi suatu konsep yang abstrak karena kapasitor umumnya dikenal sudah
berbentuk komponen listrik. Sulit untuk menjelaskan kepada siswa bagaimana
nilai dari kapasitansi kapasitor plat
sejajar dapat berubah dengan mengubah parameter-parameter fisis yang
mempengaruhinya, seperti luas plat dan tebal ruang antar plat. Sehubungan
dengan hal itu, penulis melakukan penelitian untuk membuat kapasitor plat
sejajar, menentukan nilai konstanta dielektrik akrilik dengan menggunakan
prinsip kerja kapasitor, dan menggunakan alat yang telah dibuat untuk pembelajaran
fisika di sekolah.
Kapasitor plat sejajar dibuat dari plat
aluminium yang disusun dengan ruang antar plat diisi bahan dielektrik berupa
plat akrilik. Kapasitansi kapasitor diukur dengan menggunakan alat ukur RCL
meter model XC4070L.
Eksperimen dilakukan untuk mengetahui pengaruh perubahan luas plat yang berhadapan dan ketebalan
akrilik terhadap kapasitansi Kapasitor. Grafik hubungan antara kapasitansi kapasitor dengan luas plat aluminium dan
dengan ketebalan plat akrilik dibuat berdasarkan data hasil eksperimen,
kemudian nilai konstanta dielektrik akrilik dihitung dari persamaan regresi
linier dan kapasitansi kapasitor plat sejajar. Alat yang telah dibuat digunakan
untuk pembelajaran fisika di sekolah dengan metode eksperimen.
https://repo.science.itb.ac.id/569/
https://repo.science.itb.ac.id/569/
KAPASITANSI KAPASITOR
Seperti yang diungkapkan oleh
Taranggono (1996) kapasitansi didefinisikan sebagai kemampuan dari suatu
kapasitor untuk dapat menampung muatan listrik. Coulomb pada abad 18 menghitung
bahwa dalam 1 coulomb terdapat elektron. Kemudian Michael Faraday
membuat definisi bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1
farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat sejumlah elektron yang memiliki
muatan total 1 coulomb.
Basar (2012) mengungkapkan bahwa kapasitansi
kapasitor merupakan perbandingan besarnya muatan pada setiap penghantar dengan
perbedaan potensial diantara penghantar. Dengan demikian terdapat hubungan:
Dengan Q =
muatan kapasitor dalam C (coulomb)
C = nilai kapasitansi dalam F (farad)
V = besar tegangan dalam V (volt)
Perbandingan
kapasitansi dengan dielektrik terhadap kapasitansi tanpa dielektrik disebut
konstanta dielektrik dari bahan tersebut, sehingga:
Jumat, 24 Maret 2017
Penerapan Konsep Listrik Magnet pada Senter Mekanik
Senter Mekanik
Sumber-sumber cahaya yang portabel dan praktis senantiasa dicari dan dikembangkan sepanjang sejarah. Obor dan lilin adalah sumber-sumber awal dari cahaya, yang kemudian digantikan oleh lentera dimana orang mulai belajar bagaimana membakar beragam minyak dari binatang atau mineral. Sampai pada abad-19, listrik dimanfaatkan atau digunakan untuk menciptakan cahaya. Penemuan senter terjadi karena penemuan-penemuan penting sebelumnya, yaitu baterai sel kering dan lampu. Pada tahun 1898 ‘’National Carbon Company’’ memperkenalkan penemuan barunya yaitu baterai sel kering listrik yang pertama. Tidak seperti baterai sebelumnya, baterai jenis ini menggunakan elektrolit pasta bukan sebuah cairan. Ini adalah baterai pertama yang cocok untuk alat-alat elektronik portabel, oleh karena baterai kering tidak akan tumpah atau mudah tercecer. Sebelumnya lagi pada tahun 1879, Thomas Alva Edison menemukan bola lampu pijar. Bola lampu pijar adalah lampu listrik yang terdiri dari penutup kaca transparan atau tembus cahaya yang berisi filamen kawat (biasanya tungsten) yang memancarkan cahaya ketika dipanaskan dengan tenaga listrik. Dua penemuan inilah yang mendukung penemuan lampu senter berikutnya.
Senter adalah sebuah alat listrik portabel yang merupakan sumber cahaya untuk menerangi dan dioperasikan dengan baterai. Biasanya sumber cahayanya adalah dari sebuah bola lampu pijar kecil atau lampu pendar yang dikenal dengan istilah lampu LED. Rancangan lampu senter yang khas adalah terdiri dari sumber cahaya yang dipasang dalam sebuah reflektor parabolik atau bentuk yang lainnya, sebuah lensa transparan untuk melindungi sumber cahaya dari kerusakan, sumber energi yaitu baterai, dan sebuah saklar listrik. Arus listrik dari baterai kepada bohlam kecil di bagian ujung depan yang menghasilkan cahaya tersebut dikendalikan sebuah saklar yang ditempatkan di antara baterai-baterai dan lampu. Senter pada umumnya digunakan di tempat-tempat yang gelap untuk menerangi sesuatu di sekitarnya. Senter bisa digunakan siapa saja misalkan dalam keadaan mati lampu, untuk montir, orang yang membetulkan instalasi listrik, pekerja-pekerja di pertambangan, dan sebagainya. Dalam konteks komunikasi, senter dapat digunakan untuk menyampaikan kode morse dalam pramuka.
Senter yang pertama diperkenalkan dan diperdagangkan secara luas pada tahun 1898 oleh perusahaan milik Conrad Hubert (yang memiliki nama asli Akiba Horowits), yang setelah itu bernama Eveready. Conrad Hubert melihat adanya potensi yang cukup besar untuk dapat mengembangkan teknologi senter ini, oleh karena itu ia Hubert mempekerjakan seorang penemu berkebangsaan Inggris, David Misell, yang telah mematenkan penemuan lampu elektrik portabelnya tahun 1895 dan lampu pada sepeda tahun 1896. Sebagai seorang pegawai dari Hubert, David Misell terus menemukan kemajuan-kemajuan terhadap alat pencahayaan, dan kemudian mematenkan penemuan senter pertamanya pada tanggal 10 Januari 1899. Senter pertama ini merupakan buatan tangan yang terdiri dari kertas mentah dan tabung-tabung serat, dengan sebuah bohlam lampu dan reflektor kuningan kasar. Misell dan Hubert bersama-sama merakit beberapa senter yang berbentuk tabung serta memberikannya kepada beberapa polisi New York, dan mereka mendapat tanggapan yang baik dari para polisi tersebut. Kemudian Hubert mendapatkan hak paten pada tahun 1905, untuk penemuannya yaitu senter dengan saklar on/off dalam kemasan silindris berisikan lampu dan baterai seperti yang dikenal sekarang. Senter komersil pertama kali dipamerkan dalam pameran elektrik yang diadakan di Madison Square Garden, New York.
Faktor-faktor yang dipertimbangkan saat mendesain senter antara lain output cahayanya, daya tahan, dan kemampuan untuk beroperasi pada lingkungan khusus. Daya tahan baterai merupakan faktor penting.
 |
| Senter dengan baterai |
Jenis senter lain yang tidak menggunakan baterai sebagai sumber energi listriknya adalah senter mekanik. Senter ini menggunakan konsep induksi elektromagnetik dengan mengubah energi gerak magnet di sekitar kumparan menjadi energi listrik sebagai sumber energi untuk menyalakan lampu.
 |
| Senter Mekanik |
Akhir-akhir ini dikembangkan senter yang menggunakan sumber energi listrik selain baterai, diantaranya adalah Waterproof LED Magna Flashlight yaitu senter tanpa baterai yang bisa digunakan kapan saja dan di mana saja. Dengan cara mengocok isi senter dapat dihasilkan aliran listrik sebagai sumber tegangan dari lampu di dalam senter. Selain tanpa baterai, senter ini juga tahan air sehingga bisa digunakan di mana saja tanpa perlu takut senter menjadi rusak jika terkena air.
 |
| Waterproof LED Magna Flashlight - Just Shake to Generate Power, No Batteries Needed |
