Rangkaian Arus Bolak-Balik 1 Fasa dengan Beban Kapasitor

Ketika suatu kapasitor dihubungkan dengan sumber arus bolak-balik (AC), maka pada kapasitor tersebut akan dapat ditentukan nilai resitansi semu atau rekatansi kapasitif (Xc). Nilai reaktansi kapasitf dipengaruhi oleh nilai kapasitas suatu kapasitor dan frekuensi arus bolak-balik tersebut.

Reaktansi adalah perlawanan komponen pada rangkaian atas perubahan arus listrik atau tegangan listrik karena adanya kapasitansi atau infuktansi. Medan listrik yang terbentuk dalam komponen tersebut akan menghambat perubahan potensial listrik dan medan magnetik yang terbentuk menghambat perubahan arus listrik. Nilai kapasitas memengaruhi sifat dari komponen tersebut, efek reaktansi tidak terlihat ketika komponen tersebut dialiri arus searah efek reaktansi hanya akan terlihat jika ada perubahan arus atau tegangan jadi nilai reaktansi hanya akan terlihat jika ada perubahan arus tegangan. jadi nilai reaktansi berubah-ubah sebanding dengan perubahan arus dan jika frekuensi perubahan arus nya teratur, seperti dalam arus bolak balik maka nilai rekatansi menjadi konstan.
Reaktansi kapasitif adalah suatu nilai resistansi atau hambatan yang ditimbulkan oleh kapasitor pada rangkaian arus bolak-balik. Jika dalam suatu rangkaian arus listrik bolak-balik terdapat beban yang bersifat kapasitas murni (Kapasitor) maka memiliki nilai :

Sehingga :

hal tersebut berarti antara tegangan dan arus berbeda fase sebesar π/2 = 90^o dan arus mendahului (I lead) dari tegangan sebesar 90^o
1/ωC = Xc dikenal dengan nama rektansi kapasitif dengan satuan (Ω) dibaca Ohm.
Nilai Z = Xc,
sehingga Cos φ = R/Xc
Jika besar ω = 2πf maka besar :

Sehingga Rumus rekatansi kapasitif adalah :

Keterangan :
Xc = Reaktansi kapasitif (Ω)
π   = bernilai 3,14 atau 22/7
f    = Frekuensi arus listrik bolak balik (Hz = 1/s)
C  = kapasitas kapasitor (F = 1/Ω)

Reaktansi kapasitif (Xc) berbanding terbalik dengan frekuensi. Semakin besar frekuensi nilai reaktansi kapasitif semakin kecil, pada frekuensi endah nilai rekatansi kapasitif meningkat.

Rangkaian kapasitor dengan reaktansi Xc diberikan sumber tegangan AC 50Hz, maka arus yang mengalir arus sebesar I dan pada ujung kapasitor akan terukur, drop tegangan sebesar V . Diagram lingkaran dengan jari-jari lingkaran luar drop tegangan V dan jari jari lingkaran dalam besar arus I. 

Contoh soal :

1. Sebuah kapasitor memiliki nilai kapasitas sebesar 15μF, berapakah nilai reaktansi kapasitifnya jika dihubungkan dengan frekuensi 50 Hz ?

Diketahui : C = 15μF = 15 x 10^-6F
                  f  = 50Hz
Ditanya    : Xc = ?
Jawab      :