KAPASITOR

                Kita mengetahui bahwa sumber tegangan serta arus independen atau dependen merupakan elemen aktif, maksudnya adalah alat ini dapat memberikan memberikan daya yang lebih besar dari nol ke beberapa perangkat lainnya. Sedangkan perangkat yang termaksud dalam elemen pasif adalah perangkat yang tidak dapat memberikan daya yang lebih besar dari pada nol ke beberapa perangkat lainnya, contohnya adalah perangkat resistor. Perangkat ini tidak memberikan daya tetapi menyerap daya dan sebagian besar daya tersebut berubah menjadi panas.

                Kapasitor termasuk perangkat elemen pasif, karena dia tidak dapat memberikan daya yang lebih besar daripada nol terhadap perangkat lainnya. Hal ini dapat dilihat pada gambar di atas dimana arus i mengalir menuju kapasitor hingga besarnya tegangan v pada kapasitor C sebesar tegangan pada sumber tegangan, sehingga kapasitor dikategorikan sebagai elemen pasif karena memerlukan daya listrik agar bisa bekerja. Kapasitor mempunyai nilai yang disebut kapasistansi sebagai dari besaran kemampuan kapasitor untuk menyimpan energi. Satuan untuk kapasitansi adalah coulomb per volt atau farad (F), menggunakan nama Michael Faraday (1791 – 1867) seorang ilmuwan yang berasal dari Inggris.

dimana i adalah besarnya arus listrik sesaat pada kapasitor, nilai C adalah konstanta besarnya nilai kapasitansi dengan satuan farad (F), dv/dt adalah laju perubahan tegangan sesaat (volt per second)

                Sebuah kapasitor terdiri dari dua permukaan yang dipisahkan oleh lapisan tipis bersifat isolator. Jika kita melihat sebuah perangkat lain terhubung dengan kapasitor dan menyebabkan  arus positif mengalir menuju lapisan pertama kapasitor dan keluar dari lapisan lainnya. Arus yang keluar dari terminal lainnya ini sama besarnya pada saat masuk lapisan pertama kapasitor. Tetapi jika dilihat lebih dalam arus yang masuk pada lapisan pertama membawa muatan positif bergerak menuju lapisan dengan dorongan dari terminal positif, muatan ini tidak dapat melewati bagian dalam kapasitor oleh karena itu muatan tersebut terakumulasi di lapisan pertama. Arus dan muatan meningkat sebanyak persamaan ini

                Sekarang mari kita anggap lapisan kapasitor pertama sebagai sebuah titik percabangan dan menerapkan Hukum Kirchhoff tentang arus, yang seharusnya arus listrik tidak dapat melewati bahan isolator. Kejadian ini membuat seorang ilmuwan asal dari Skotlandia, John Clerk Maxwell, untuk menelitinya. Teori elektromagnetik terpadu yang ia kembangkan menghasilkan hipotesis sebuah arus perpindahan yang hadir di mana medan listrik atau tegangan yang berbeda – beda terhadap waktu sehingga tegangan satu arah (direct current) tidak dapat melalui kapasitor dan dianggap sebagai rangkaian terbuka. Arus perpindahan yang mengalir di dalam kapasitor sama dengan arus konduksi yang terdapat pada lapisan kapasitor yang terhubung. Oleh karena itu hukum kirchhoff dapat diterapkan jika kita mencakup arus perpindahan dan arus konduksi.

                Sebuah kapasitor terbuat dari lapisan berbahan konduktor seluas A yang dipisahkan dengan jarak d, memiliki kapasitansi C = ε A / d, dimana ε adalah nilai konstanta dari bahan isolator di antara lapisan kapasitor. Untuk permitivitas udara nilai ε adalah 8.854pF/m.

Penyimpan energi

                Salah satu fungsi dari kapasitor adalah untuk menyimpan energi. Kapasitor dapat dianalogikan sebagai penampung air yang berada di perumahan yang dapat menampung muatan sebesar nilai kapasitansinya. Untuk menghitung daya pada kapasitor adalah

Sedangkan energi yang tersimpan di dalam kapasitor selama beberapa waktu ketika kapasitor awalnya dalam keadaan kosong adalah