RPP Tentang Kondensator

Berikut ini adalah RPP Dasar-dasar Elektroika. Dengan judul Materi tentang Kondensator.. Mudah-mudahan contoh RPP ini bisa bermanfaat bagi teman-teman khususnya guru-guru yang kesulitan dalam mengerjakan RPP tersebut.

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

(RPP)

Nama Sekolah           : SMK..

Mata Pelajaran          : Mulok

Kelas/Semester          : I ( satu ) / II (dua)

Kompetensi Dasar     : Kondensator

Alokasi Waktu           : 2 x 8 jam

Indikator                    :  1. Menjelaskan pengertian kondensator.

                                       2. Menuliskan fungsi kondensator.

                                       3. Menuliskan macam – macam kondensator dan simbolnya

                                       4. Menjelaskan cara membaca nilai  kondensator

                                       5. Menuliskan cara mengukur/menguji kondensator.

1. Tujuan Pembelajaran.

      1. Siswa dapat menjelaskan pengertian kondensator

      2. Siswa dapat menuliskan fungsi kondensator

      3. Siswa dapat menuliskan macam – macam kondensator dan simbolnya

      4. Siswa dapat menjelaskan cara membaca nilai kondensator

      5. Siswa dapat menuliskan cara mengukur/menguji kondensator

2. Materi Pokok.

1. Pengertian kondensator

Kapasitor (Kondensator) yang dalam rangkaian elektronika dilambangkan dengan huruf "C" adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867). Satuan kapasitor disebut Farad (F). Satu Farad = 9 x 1011 cm2 yang artinya luas permukaan kepingan tersebut. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas, phenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya muatanmuatan positif dan negatif di awan.

 Prinsip Dasar Kapasitor

 

2. Fungsi kondensator

Fungsi kapasitor sebagai kopel antar tingkat penguat untuk memblokir arus DC

   Sifat – sifat yang dimiliki oleh kapasitor adalah sebagai berikut :

• Dapat menyimpan dan mengosongkan muatan listrik

• Tidak dapat mengalirkan arus searah

• Dapat mengalirkan arus bolak-balik

• Untuk arus bolak-balik berfrekuensi rendah, kapasitor dapat menghambat arus

    Fungsi penggunaan kapasitor dalam suatu rangkaian adalah :

1. Sebagai kopling antara rangkaian yang satu dengan rangkaian yang lain (pada PS)

2. Sebagai filter dalam rangkaian PS

3. Sebagai pembangkit frekuensi dalam rangkaian antenna

4. Untuk menghemat daya listrik pada lampu neon

5. Menghilangkan bouncing (loncatan api) bila dipasang pada saklar

3. Macam – macam kondensator dan simbolnya

    Berdasarkan kegunaannya kondensator di bagi menjadi :

1. Kondensator tetap (nilai kapasitasnya tetap tidak dapat diubah)

2. Kondensator elektrolit (Electrolit Condenser = Elco)

3. Kondensator variabel (nilai kapasitasnya dapat diubah-ubah)

Kapasitor terdiri dari beberapa tipe, tergantung dari bahan dielektriknya. Untuk lebih sederhana dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu kapasitor electrostatic, electrolytic dan electrochemical.

A. Kapasitor electrostatic

Kapasitor electrostatic  adalah kelompok kapasitor yang dibuat dengan bahan dielektrik dari keramik, film dan mika. Keramik dan mika adalah bahan yang popular serta murah untuk membuat kapasitor yang kapasitansinya kecil. Tersedia dari besaran pF sampai beberapa µF, yang biasanya untuk aplikasi rangkaian yang berkenaan dengan frekuensi tinggi. Termasuk kelompok bahan dielektrik film adalah bahan-bahan material seperti polyester (polyethylene terephthalate atau dikenal dengan sebutan mylar), polystyrene, polyprophylene, polycarbonate, metalized paper dan lainnya. Mylar, MKM, MKT adalah beberapa contoh sebutan merek dagang untuk kapasitor dengan bahan-bahan dielektrik film. Umumnya kapasitor kelompok ini adalah non-polar.Kapasitor non Polar: tak memiliki kutub, contoh kapasitor mika, keramik, kertas, dan polyster (plastik). Simbol:  

 

Gambar simbol kapasitor dan jenis kapasitor keramik dan kertas

 B. Kapasitor electrolytic

Kelompok kapasitor electrolytic terdiri dari kapasitor-kapasitor yang bahan dielektriknya adalah lapisan metal-oksida. Umumnya kapasitor yang termasuk kelompok ini adalah kapasitor polar dengan tanda + dan - di badannya. Mengapa kapasitor ini dapat memiliki polaritas, adalah karena proses pembuatannya menggunakan elektrolisa sehingga terbentuk kutub positif anoda dan kutub negatif

katoda. Telah lama diketahui beberapa metal seperti tantalum, aluminium, magnesium, titanium, niobium, zirconium dan seng (zinc) permukaannya dapat dioksidasi sehingga membentuk lapisan metaloksida (oxide film). Lapisan oksidasi ini terbentuk melalui proses elektrolisa, seperti pada proses penyepuhan emas. Elektroda metal yang dicelup ke dalam larutan elektrolit (sodium borate) lalu diberi tegangan positif (anoda) dan larutan electrolit diberi tegangan negatif (katoda). Oksigen pada larutan electrolyte terlepas dan mengoksidasi permukaan plat metal. Contohnya, jika digunakan Aluminium, maka akan terbentuk lapisan Aluminium-oksida (Al2O3) pada permukaannya.

 

 

Gambar susunan kapasitor elco

 

Dengan demikian berturut-turut plat metal (anoda), lapisanmetal - oksida dan electrolyte (katoda) membentuk kapasitor. Dalam hal ini lapisan-metal-oksida sebagai dielektrik. Dari rumus (2) diketahui besar kapasitansi berbanding terbalik dengan tebal dielektrik. Lapisan metal-oksida ini sangat tipis, sehingga dengan demikian dapat dibuat kapasitor yang kapasitansinya cukup besar. Karena alasan ekonomis dan praktis, umumnya bahan metal yang banyak digunakan adalah aluminium dan tantalum.

Bahan yang paling banyak dan murah adalah aluminium. Untuk mendapatkan permukaan yang luas, bahan plat Aluminium ini biasanya digulung radial. Sehingga dengan cara itu dapat diperoleh kapasitor yang kapasitansinya besar. Sebagai contoh 100uF, 470uF, 4700uF dan lain-lain, yang sering juga disebut kapasitor elco. Bahan electrolyte pada kapasitor tantalum ada yang cair tetapi ada juga yang padat. Disebut electrolyte padat, tetapi sebenarnya bukan larutan electrolit yang menjadi elektroda negatif-nya, melainkan bahan lain yaitu manganese-dioksida. Dengan demikian kapasitor jenis ini bisa memiliki kapasitansi yang besar namun menjadi lebih ramping dan mungil. Selain itu karena seluruhnya padat, maka waktu kerjanya (lifetime) menjadi lebih tahan lama. Kapasitor tipe ini juga memiliki arus bocor yang sangat kecil Jadi dapat dipahami mengapa kapasitor Tantalum menjadi relatif mahal.

 Kapasitor Polar: memiliki kutub positif dan negatif, contoh kapasitor elektrolit (ELCO) dan tantalum. Simbol:

Gambar simbol dan bentuk ELCO

C. Kapasitor electrochemical

Satu jenis kapasitor lain adalah kapasitor electrochemical. Termasuk kapasitor jenis ini adalah battery dan accu. Pada kenyataannya battery dan accu adalah kapasitor yang sangat baik, karena memiliki kapasitansi yang besar dan arus bocor         ( leakage current) yang sangat kecil. Tipe kapasitor jenis ini juga masih dalam pengembangan untuk mendapatkan kapasitansi yang besar namun kecil dan ringan, misalnya untuk aplikasi mobil elektrik dan telepon selular.

4. Cara membaca nilai kondensator

Pada kapasitor yang berukuran besar, nilai kapasitansi umumnya ditulis dengan angka yang jelas. Lengkap dengan nilai tegangan maksimum dan polaritasnya. Misalnya pada kapasitor elco dengan jelas tertulis kapasitansinya sebesar 100µF25v yang artinya kapasitor/ kondensator tersebut memiliki nilai kapasitansi 100 µF dengan tegangan kerja maksimal yang diperbolehkan sebesar 25 volt. Kapasitor yang ukuran fisiknya kecil biasanya hanya bertuliskan 2 (dua) atau 3 (tiga) angka saja. Jika hanya ada dua angka, satuannya adalah pF (pico farads) . Sebagai contoh, kapasitor yang bertuliskan dua angka 47, maka kapasitansi kapasitor tersebut adalah 47 pF. Jika ada 3 digit, angka pertama dan kedua menunjukkan nilai nominal, sedangkan angka ke-3 adalah faktor pengali. Faktor pengali sesuai dengan angka nominalnya, berturut-turut 1 = 10, 2 = 100, 3 = 1.000, 4 = 10.000, 5 = 100.000 dan seterusnya.

 

Contoh

Untuk kapasitor polyester nilai kapasitansinya bisa diketahui berdasarkan warna seperti pada resistor.

 

Kode warna resistor dan bentuk kapasitor berwarna

Contoh : coklat, Hitam ,Orange

103 = 10 x 1.000

= 10.000 pF

= 10 nF = 0,01 µF

Seperti komponen lainnya, besar kapasitansi nominal ada toleransinya. Pada tabel 2.3 diperlihatkan nilai toleransi dengan kode - kode angka atau huruf tertentu. Dengan tabel tersebut pemakai dapat dengan mudah mengetahui toleransi kapasitor yang biasanya tertera menyertai nilai nominal kapasitor. Misalnya jika tertulis 104 X7R, maka kapasitansinya adalah 100nF dengan toleransi +/-15%. Sekaligus diketahui juga bahwa suhu kerja yang direkomendasikan adalah antara -55 ^o C­­­ sampai + 125 ^o C

5. Cara mengukur/menguji kondensator

Sebelumnya muatan kondensator didischarge. Dengan jangkah pada OHM, tempelkan penyidik merah pada kutub POS dan hitam pada MIN. Bila jarum menyimpang ke KANAN dan kemudian secara berangsur-angsur kembali ke KIRI, berarti kondensator baik. Bila jarum tidak bergerak, kondensator putus dan bila jarum mentok ke kanan dan tidak balik, kemungkinan kondensator bocor. Untuk menguji elco 10 F jangkah pada x10 k atau 1 k. Untuk kapasitas sampai 100 F jangkah pada x100, di atas 1000 F, jangkah x1 dan menguji kondensator non elektrolit jangkah pada x10 k. Menguji Hubungan Pada Circuit / Rangkaian Suatu circuit atau bisa juga kumparan trafo diperiksa resistansinya, dan koneksi baik bila resistansinya menunjukkan angka NOL.

                                     

3. Metode pembelajaran.

      1. Ceramah

      2. Tanya Jawab

      3. Demonstrasi

      4. Evaluasi

4. Kegiatan Pembelajaran

      a. Kegiatan awal

         1. Salam Pembuka.

         2. Menggali pemahaman awal siswa tentang kondensator.

         3. Mengarahkan siswa kemateri pokok kondensator.

         4. Memotivasi siswa untuk mempelajari tentang kondensator.

      b. kegiatan inti

         1. Prosedur Pembelajaran

Ø  Tanya jawab mengenai kondensator dan mengaitkan dengan materi yang telah dimilki peserta didik sebelumnya.

Ø  Guru memperlihatkan macam – macam kondensator.

Ø  Memberi penjelasan pada materi pokok sampai tuntas.

Ø  Memberi kesempatan kepada peserta didik untuk bertanya tentang materi yang telah diajarkan jika belum paham.

Ø  Guru memberikan evaluasi untuk mengetahui sejauh mana pemahaman peserta didik terhadap materi yang diberikan.

         2. Pembentukan Kompetensi

Ø  Mengenal dan memahami tentang kondensator dengan memperhatikan bentuk – bentuk dari kondensator.

Ø  Membentuk rangkuman materi.

         3. Kegiatan Akhir

Ø  Untuk Membentuk dan memantapkan penguasaan materi yang diberikan kepada peserta didik dapat dilakukan dengan pemberian tugas.

Ø  Penilaian dengan tes lisan maupun tertulis.

5. Sumber Belajar

            Sumber belajar yang digunakan dalam pembelajaran ini adalah :

Ø  Buku modul yang relevan.

Ø  Guru yang berkompeten sebagai nara sumber.

6. Evaluasi

            a. Prosedur evaluasi

Ø  Pada bagian ini guru melakukan penilaian formatif untuk mengetahui pengetahuan siswa dalam bentuk soal essay

            b. Pertanyaan

                  1. Jelaskan pengertian kondensator ?

                  2. Tuliskan fungsi dari kondensator ?

                  3. Tuliskan macam – macam kondensator beserta simbolnya ?

                  4. Tuliskan nilai kondensator dibawah ini kondensator ?

                       a. 114

                       b. 701

                       c. 103

                  5. Jelaskan cara mengukur kondensator baik atau tidak ?

            c. Kunci jawaban

                  1. Kondensator adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik.

                  2. Fungsi kondensator adalah menyimpan tenaga listrik, menahan arus searah, by pass (pelalu) arus bolak – balik, sebagai filter dan sebagai kopel atau penghubung.

3. Macam – macam kondensator adalah : kapasitor electrostatic,   electrolytic dan electrochemical.

                  4.   Nilai kondensatornya adalah :

                        a. 114 nilainya 110.000 pF atau 110 mF

                        b. 701 nilainya 700 pF atau 0,7 mF

                        c. 103 nilainya 10.000 pF atau 10 mF

5.  Sebelumnya muatan kondensator didischarge. Dengan jangkah pada OHM, tempelkan penyidik merah pada kutub POS dan hitam pada MIN. Bila jarum menyimpang ke KANAN dan kemudian secara berangsur-angsur kembali ke KIRI, berarti kondensator baik. Bila jarum tidak bergerak, kondensator putus dan bila jarum mentok ke kanan dan tidak balik, kemungkinan kondensator bocor. Untuk menguji elco 10 F jangkah pada x10 k atau 1 k. Untuk kapasitas sampai 100 F jangkah pada x100, di atas 1000 F, jangkah x1 dan menguji kondensator non elektrolit jangkah pada x10 k. Menguji Hubungan Pada Circuit / Rangkaian Suatu circuit atau bisa juga kumparan trafo diperiksa resistansinya, dan koneksi baik bila resistansinya menunjukkan angka NOL.

 

d. Penilaian

Nomor	Tingkat Kesulitan	Bobot
1	Mudah	10
2	Sedang	15
3	Sedang	15
4	Sulit	30
5	Sulit	30
Jumlah		100