Pada saat pengisian kapasitor diperlukan sebuah sumber tegangan konstan (Vin) yang digunakan untuk menyuplai muatan ke kapasitor dan sebuah resistor yang digunakan untuk mengatur konstanta waktu pengisian (τ) serta membatasi arus pengisian.
Pada rangkaian pengisian kapasitor disamping, saat saklar (S) ditutup maka akan ada arus yang mengalir dari sumber tegangan (Vin) menuju ke kapasitor. Besarnya arus ini tidak tetap karena adanya bahan dielektrik pada kapasitor. Arus pengisian akan menurun seiring dengan meningkatnya jumlah muatan pada kapasitor, dimana Vc≈Vin saat i=0.
Secara umum, rumus pengisian kapasitor untuk tegangan dan arus dapat dinyatakan seperti berikut :


Berdasarkan rumus pengisian kapasitor untuk tegangan, bisa didapat pula hubungan antara waktu pengisian terhadap persentase tegangan pada kapasitor yang dinyatakan dalam tabel berikut
Contoh soal :
Berdasarkan pada rangkaian pengisian kapasitor diatas, dimana :
tegangan pengisian (Vin) = 12 V
hambatan (R) = 5 kΩ
kapasitor (C) = 100 μF
Tentukan :
a. Konstanta waktu pengisian (τ)
b. Arus awal yang mengalir pada rangkaian (io)
c. Tegangan dan arus kapasitor (Vc) setelah saklar ditutup selama 10 ms
d. Waktu pengisian yang dibutuhkan agar tegangan kapasitor (Vc) terisi 50%nya
e. Waktu pengisian yang dibutuhkan agar tegangan kapasitor (Vc) = 10V
Penyelesaian :
Baca selengkapnya
Pada rangkaian pengisian kapasitor disamping, saat saklar (S) ditutup maka akan ada arus yang mengalir dari sumber tegangan (Vin) menuju ke kapasitor. Besarnya arus ini tidak tetap karena adanya bahan dielektrik pada kapasitor. Arus pengisian akan menurun seiring dengan meningkatnya jumlah muatan pada kapasitor, dimana Vc≈Vin saat i=0.
Secara umum, rumus pengisian kapasitor untuk tegangan dan arus dapat dinyatakan seperti berikut :
- tegangan kapasitor saat t detik
apabila sebelum pengisian tidak terdapat adanya tegangan awal pada kapasitor, Vc(0)=0V, maka persamaan diatas menjadi : - arus pengisian setelah t detik
Berdasarkan rumus pengisian kapasitor untuk tegangan, bisa didapat pula hubungan antara waktu pengisian terhadap persentase tegangan pada kapasitor yang dinyatakan dalam tabel berikut
t | Vc |
0 | 0 |
0,7RC | 50% |
RC | 63% |
2RC | 86,5% |
3RC | 95% |
4RC | 98,2% |
5RC | 99% |
Contoh soal :
Berdasarkan pada rangkaian pengisian kapasitor diatas, dimana :
tegangan pengisian (Vin) = 12 V
hambatan (R) = 5 kΩ
kapasitor (C) = 100 μF
Tentukan :
a. Konstanta waktu pengisian (τ)
b. Arus awal yang mengalir pada rangkaian (io)
c. Tegangan dan arus kapasitor (Vc) setelah saklar ditutup selama 10 ms
d. Waktu pengisian yang dibutuhkan agar tegangan kapasitor (Vc) terisi 50%nya
e. Waktu pengisian yang dibutuhkan agar tegangan kapasitor (Vc) = 10V
Penyelesaian :
- Konstanta waktu pengisian (τ) τ = RC = (5 kΩ)(100 μF) = 0.5 s
- Arus awal yang mengalir pada rangkaian (io)
- Tegangan pada kapasitor saat saklar ditutup selama 10 ms
- Waktu pengisian yang dibutuhkan agar tegangan kapasitor (Vc) terisi 50%nya Dari tabel hubungan antara waktu pengisian terhadap persentase tegangan pada kapasitor dapat diketahui bahwa tegangan pada kapasitor akan terisi 50% saat t=0,7RC, yaitu :
- Waktu pengisian yang dibutuhkan agar tegangan kapasitor (Vc) = 10V
t = 0,7(5kΩ)(100μF) = 0,35s = 350ms
Atau dengan cara lain,
tegangan pada kapasitor terisi 50% ≈ 12V/2 ≈ 6V