Kapasitor untuk Pemula: Kaki Positif Negatif, Kod 104 & Voltage Rating

Pada kapasitor electrolytic (elco), kaki panjang ialah positif dan kaki pendek ialah negatif — dan jalur pada sarungnya sentiasa menanda sisi negatif, satu-satunya tanda yang kekal selepas kaki dipotong. Kapasitor seramik tiada kutub. Kod seperti 104 dibaca “10 tambah 4 sifar” dalam pikofarad, iaitu 100nF, dan voltage rating ialah siling, bukan sasaran: untuk litar 5V, pilih kapasitor 16V atau lebih.

Apa fungsi kapasitor dalam litar Arduino atau ESP32?

Kapasitor ialah takungan cas yang kecil: dua kepingan logam yang dipisahkan oleh lapisan penebat (dielektrik). Sambungkannya pada voltan dan elektron berkumpul pada satu kepingan sambil ditolak keluar dari kepingan sebelah — ia “mengisi” seperti tangki mini. Tiada elektron yang melintasi penebat itu: arus hanya mengalir selagi kepingan sedang diisi atau dikosongkan, sebab itu kapasitor yang sudah penuh menyekat DC. Dan oleh sebab voltannya ditentukan oleh cas yang tersimpan (V = Q ÷ C), sedangkan cas hanya boleh masuk atau keluar selaju arus yang dibenarkan litar, voltan merentasi kapasitor tidak boleh melonjak serta-merta — sifat itulah yang menjadikannya berguna.

Daripada satu sifat itu lahir tiga kerja yang akan anda jumpa berulang kali: smoothing (menampal lekukan pada bekalan kuasa — tangki mengisi semasa bekalan sihat, mencurah semasa bekalan melendut), decoupling (bekalan mini yang duduk di sebelah cip), dan timing (masa yang diambil untuk mengecas melalui resistor menjadi jam litar). Tiga panduan kami sudah pun menyuruh anda memasang kapasitor untuk kerja pertama dan kedua: 10–100µF merentasi radio NRF24L01, kapasitor besar penyelamat SIM800L, dan smoothing anti-brownout ESP32. Selepas halaman ini, setiap arahan “letak kapasitor di sini” itu akan masuk akal.

Video ini (dalam bahasa Inggeris) menunjukkan secara animasi bagaimana cas berkumpul di antara dua kepingan kapasitor:

Untuk praktik, kit permulaan elektronik kami sudah lengkap: elco hijau (sarungnya tercetak 100µF dan 50V), kapasitor seramik kecil, breadboard 830 lubang, wayar jumper, resistor, LED dan butang — dan Arduino Uno menjadi sumber 5V (kabel USB Type B disertakan). Board Uno itu sendiri contoh hidup topik ini: dua elco berdiri di sebelah barrel jack-nya. Belum ada board? Ambil terus kit versi dengan Uno R3 atau dengan ESP32.

Kaki kapasitor mana positif dan mana negatif?

Pada elco, tiga tanda menunjuk ke jawapan yang sama: kaki panjang = positif, kaki pendek = negatif, dan jalur pada sarung = sisi negatif. Pada elco hijau dalam kit, jalur itu ialah garis pucat yang menuruni satu sisi sarung — kaki di bawahnya ialah kaki negatif. Panjang kaki hanya boleh dipercayai pada komponen baharu: sebaik sahaja kaki dipotong atau komponen dikeluarkan dari litar lama, jalur ialah satu-satunya saksi. Satu pengecualian: kapasitor tantalum (manik kecil kuning atau oren) juga berkutub, tetapi tanda + atau jalur padanya menanda kaki positif — kenal jenisnya dahulu, baru baca tandanya.

Kenapa elco ada kutub sedangkan ia cuma “dua kepingan logam”? Kerana penebatnya bukan kepingan plastik — ia lapisan aluminium oksida yang ditumbuhkan secara elektrokimia pada kerajang positif sahaja, tebalnya cuma kira-kira 1.3 hingga 1.5 nanometer bagi setiap volt voltan pembentukannya — puluhan hingga ratusan nanometer, iaitu hanya sepersekian mikrometer walaupun pada elco 50V. Dengan kutub yang betul, lapisan itu penebat yang hampir sempurna. Disongsangkan, lapisan itu menyearah seperti diod: kerajang negatif pula yang menerima voltan positif, sedangkan ia cuma ada lapisan oksida semula jadi yang tahan kira-kira 1V — melepasi itu, arus besar mula mengalir menembusinya walaupun pada voltan yang rendah, seperti yang diterangkan dalam garis panduan aplikasi Nichicon. Nipisnya lapisan itu juga sebab elco memuatkan kapasitans besar dalam tin kecil.

Kapasitor seramik pula simetri: dua elektrod logam yang serupa mengapit dielektrik seramik, jadi tiada arah yang “betul” — pasang ikut mana-mana.

Jenis	Rupa dalam kit	Tanda kutub	Pemasangan
Electrolytic (elco)	Silinder bersarung hijau atau hitam; yang hijau tercetak 100µF 50V	Jalur pucat = negatif; kaki pendek = negatif	WAJIB ikut kutub
Seramik / cakera	Cakera kecil jingga-perang bertanda kod nombor	Tiada	Mana-mana arah

Macam mana nak baca nombor seperti 104 pada kapasitor?

Elco cukup besar untuk nilainya dicetak terus — sarung hijau dalam kit tertulis 100µF (kapasitans) dan 50V (voltage rating). Cakera seramik terlalu kecil untuk itu, jadi ia memakai kod tiga digit dalam unit pikofarad: dua digit pertama ialah nombor, digit ketiga ialah bilangan sifar yang ditambah. Kod 104 bermaksud 10 diikuti 4 sifar: 100,000pF. Oleh sebab 1,000pF = 1nF dan 1,000nF = 1µF, 100,000pF ialah 100nF, atau 0.1µF — nilai decoupling yang paling kerap anda jumpa. Huruf selepas kod pula toleransi: J ±5%, K ±10%, M ±20%.

Kod	Kiraan	Nilai
22	Dua digit sahaja = nilai terus, tiada sifar ditambah	22pF
101	10 + 1 sifar = 100pF	100pF
102	10 + 2 sifar = 1,000pF	1nF
103	10 + 3 sifar = 10,000pF	10nF
104	10 + 4 sifar = 100,000pF	100nF (0.1µF)
224	22 + 4 sifar = 220,000pF	220nF (0.22µF)
474	47 + 4 sifar = 470,000pF	470nF (0.47µF)

Latihan terbaik ialah komponen sebenar: ambil beberapa cakera seramik dari kit dan baca kodnya dengan jadual di atas. Kemudian lihat board Uno anda: dua tin perak di sebelah barrel jack itu ialah elco SMD, dan pada board dalam foto produk kami ia tercetak 47 dan 16V. Pada elco, nombor tanpa unit itu dalam mikrofarad — 47µF dengan siling 16V — dan separuh bulatan hitam di atas tin ialah tanda negatif versi SMD, tugas yang sama dengan jalur pada elco hijau. Jalur warna resistor pula dihuraikan dalam panduan resistor kami.

Apa maksud voltage rating, dan kenapa ia siling bukan sasaran?

Voltage rating ialah voltan berterusan maksimum yang mampu ditahan oleh penebat di dalam kapasitor. Ingat lapisan oksida tadi: ia ditumbuhkan setebal yang diperlukan oleh voltan rating, dan setiap penebat ada had medan elektrik, iaitu voltan dibahagi ketebalan. Melepasi had itu, arus bocor naik mendadak — bocoran menjadi haba, dan haba mempercepat kebocoran. Rating yang lebih tinggi daripada keperluan tidak pernah merosakkan apa-apa: lapisan penebat lebih tebal cuma memerlukan kerajang lebih luas untuk kapasitans yang sama, jadi harganya hanyalah saiz fizikal yang lebih besar.

Amalannya: kekal jauh di bawah siling, kerana rating itu terpakai pada voltan puncak, bukan purata. Riak (ripple) dan lonjakan semasa palam dicucuk menumpang di atas DC, dan garis panduan Nichicon yang sama menetapkan DC campur puncak riak itu tidak boleh melebihi rating — sedangkan multimeter hanya menunjukkan puratanya. Untuk litar 5V, kapasitor 16V atau 25V sudah selesa; elco 50V dalam kit memberi ruang lega untuk semua projek 5V dan 12V kami. Arah sebaliknya yang bahaya — menggantikan kapasitor dengan rating lebih rendah daripada yang asal ialah jalan pintas ke bahagian “kembung dan meletup” di bawah.

Kenapa seramik 104 duduk sebelah cip, elco besar duduk di bekalan?

Seramik 104 dan elco besar duduk di tempat berbeza kerana dua jenis lekukan bekalan berlaku pada kelajuan berbeza. Cip seperti ATmega328P atau ESP32 menukar permintaan arusnya dalam nanosaat, kerana transistornya bersuis serentak pada setiap detik jam (16 juta kali sesaat pada Uno), tetapi arus yang mengalir melalui wayar panjang tidak boleh berubah sepantas itu — setiap wayar ada kearuhan, dan kearuhan menentang perubahan arus. Dalam nanosaat itu voltan di pin cip melekuk. Penyelesaiannya bukan bekalan lebih kuat, tetapi takungan yang lebih dekat: kapasitor seramik 100nF beberapa milimeter dari pin kuasa membekalkan lompang nanosaat itu sebelum wayar sempat bertindak. Sebab itulah skematik rasmi Uno R3 meletakkan seramik 100nF di sebelah pin bekalan cipnya.

Elco besar pula menang dalam kerja yang bertentangan: lekukan yang lebih perlahan tetapi lebih dalam — denyutan pemancar radio, ledakan arus semasa modul GSM menghantar, motor mula berpusing. Elco beratus mikrofarad mencurah cas cukup lama untuk bekalan pulih. Dua elco 47µF di sebelah barrel jack Uno melakukan kerja ini untuk regulator board itu. Kenapa elco tidak boleh buat kedua-dua kerja? Elektrod negatifnya yang sebenar ialah cecair elektrolit, yang jauh kurang konduktif berbanding logam, dan kerajangnya digulung panjang di dalam tin — rintangan dan kearuhan dalaman itu (ESR dan ESL) melambatkan curahan casnya pada skala nanosaat, masalah yang sama dengan wayar panjang tadi. Seramik pula timbunan nipis logam dan seramik yang padat, hampir tiada rintangan atau kearuhan dalaman, tetapi hanya memuatkan sebahagian kecil kapasitans elco. Ringkasnya: seramik itu pantas tetapi kecil, elco itu besar tetapi lembap — litar yang kemas guna kedua-duanya.

Macam mana nak lihat kapasitor mengecas dan nyahcas?

Cas dalam kapasitor boleh dilihat dengan dua demo. Demo pertama: cas elco 100µF, kemudian lepaskan casnya melalui LED. Pasang kaki positif elco ke satu baris breadboard dan kaki negatif (sisi jalur) ke baris lain, kemudian sambung baris negatif itu ke soket GND Uno dengan jumper — tanpa laluan pulang ini, tiada arus mengalir dan elco tidak akan bercas. Cas elco dari pin 5V Uno melalui resistor 220Ω selama satu dua saat, cabut wayar 5V, kemudian sambungkan LED (kaki panjang ke sisi positif) bersiri dengan 220Ω yang sama merentasi elco: LED berkelip terang dan padam dalam sekelip mata. Pantasnya bukan kegagalan — ia matematik: masa nyahcas dikawal oleh τ = R × C = 220Ω × 0.0001F ≈ 22 milisaat, dan tenaga tersimpan ½CV² pada 5V cuma kira-kira 1.3 milijoule. Takungan ini memang kecil — cukup untuk menampal lekukan bekalan, bukan untuk menguasakan litar.

Demo kedua menjadikan lengkung nyahcas itu graf — dan inilah kerja timing. Gunakan resistor bernilai besar, sekitar 10kΩ (baca jalur warnanya, atau ukur), supaya nyahcas cukup perlahan untuk diperhatikan, dan letak semuanya pada separuh a–e breadboard:

Langkah	Dari	Ke
1	Kaki positif elco 100µF (kaki panjang)	Baris 10 breadboard
2	Kaki negatif elco (sisi jalur)	Baris 12
3	Resistor ≈10kΩ	Baris 10 → baris 12 (selari dengan elco)
4	Jumper male-to-male: baris 12	Soket GND Uno
5	Jumper: baris 10	Soket A0 Uno
6	Resistor 220Ω: baris 5 → baris 10; jumper dari 5V ke baris 5	Sentuh untuk cas, cabut untuk nyahcas

Guna kit versi ESP32? Cas dari pin 3V3, jangan sesekali 5V: input GPIO ESP32 hanya tahan sehingga VDD + 0.3V (3.6V), menurut datasheet ESP32, dan elco yang dicas dari 5V akan menolak 5V terus ke pin ADC. Sambung baris 10 ke GPIO36 (berlabel VP, iaitu A0 dalam sketch), dan tukar (5.0 / 1023.0) kepada (3.3 / 4095.0) kerana ADC ESP32 12-bit. τ tetap 1 saat, kerana pemalar masa tidak bergantung pada voltan.

Muat naik sketch ini (9% ruang flash Uno) dan buka Serial Plotter pada 115200 baud:

// Pemerhati nyahcas kapasitor — buka Serial Plotter (115200 baud)
const int PIN_KAPASITOR = A0;   // kaki + kapasitor ke A0

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  int bacaan = analogRead(PIN_KAPASITOR);      // 0–1023
  float voltan = bacaan * (5.0 / 1023.0);      // tukar kepada volt
  Serial.println(voltan);                      // satu titik pada graf
  delay(100);                                  // 10 bacaan sesaat
}

Sentuh jumper 5V dan graf memanjat ke ~5V; cabut, dan ia meluncur turun dalam lengkung eksponen. Pemalar masa τ = 10,000Ω × 0.0001F = 1.0 saat: dalam satu saat voltan jatuh ke kira-kira 37% (≈1.8V), dalam dua saat ke ≈0.7V. Kenapa R darab C? Kapasitor yang lebih besar menyimpan lebih banyak cas bagi setiap volt (Q = C × V), jadi lebih banyak cas perlu dialirkan keluar; resistor yang lebih besar mengehadkan arus yang mengalirkannya (I = V ÷ R). Lengkungnya melandai, bukan garis lurus, kerana arus itu mengecil bersama voltan: setiap τ, voltan jatuh ke kira-kira 37% daripada nilainya pada awal tempoh itu. Tukar resistor dan lengkungnya mengikut — itulah prinsip yang menjaga masa dalam litar timer dan penapis: masa = rintangan × kapasitans.

Kenapa kapasitor kembung atau meletup?

Rantai kerosakan elco sentiasa sama. Kutub songsang atau voltan melebihi rating memaksa arus menembusi lapisan oksida; arus itu mengelektrolisis cecair elektrolit di dalam tin dan menghasilkan gas; gas menaikkan tekanan sehingga penutup aluminium mula kembung; dan jika tekanan terus naik, alur skor yang sengaja ditekan pada penutup itu (logamnya paling nipis di situ) terbuka sebagai injap keselamatan — kadangkala dengan bunyi letupan kecil. Jangan sesekali mengujinya dengan sengaja — elco yang membuka injapnya menyembur elektrolit panas, dan pada jarak meja kerja ia boleh mengenai muka. Jika elco dalam litar anda mula panas, berdesis atau berbau, cabut kuasa serta-merta dan jauhkan muka sehingga ia sejuk. Elco yang sudah kembung pula sudah rosak di dalamnya: gantikan, jangan guna semula.

Kapasitor motor pada kipas siling, aircond dan mesin basuh pula kelas yang berbeza: ia bekerja pada voltan mains AC dan boleh menahan cas berbahaya walaupun selepas plag dicabut. Itu kerja juruteknik, bukan topik panduan ini, yang kekal pada litar DC voltan rendah sahaja.

Syak kapasitor anda sudah lemah atau rosak? XL830L tiada julat kapasitans pada dailnya, tetapi ujian “kick” pada julat ohm — bacaan memanjat semasa meter mengecas kapasitor — dan semakan nyahcas sudah cukup untuk kerja saringan. Langkah penuhnya ada dalam panduan ujian kapasitor dengan multimeter kami.

Kesilapan biasa yang kami lihat

Membaca 104 sebagai “104pF” atau “104µF”. Kod tiga digit bukan nilai terus: digit ketiga ialah bilangan sifar, dalam pikofarad. 104 ialah 100,000pF = 100nF. Nilai yang dicetak terus (seperti 100µF pada elco) pula memang dibaca terus — dua sistem, jangan bercampur.

Mengganti dengan voltage rating lebih rendah. Rating 25V diganti 10V kerana “nilai µF-nya sama” — kapasitans betul, siling salah. Rating mesti sama atau lebih tinggi daripada yang asal; lebih tinggi cuma lebih besar saiznya.

Memasang decoupling jauh dari modul. Kapasitor di hujung wayar jumper 20cm tidak membantu cip yang memerlukannya — wayar di antaranya itulah masalah yang cuba diselesaikan. Letak takungan secara fizikal rapat dengan pin kuasa modul, seperti yang ditunjukkan dalam panduan NRF24L01 kami.

Soalan Lazim

Kaki kapasitor mana positif dan mana negatif?

Pada elco: kaki panjang positif, kaki pendek negatif, dan jalur pada sarung sentiasa menanda sisi negatif — percayai jalur apabila kaki sudah dipotong. Kapasitor seramik tiada kutub, pasang mana-mana arah.

Apa maksud nombor 104 pada kapasitor?

Dua digit pertama tambah bilangan sifar, dalam pikofarad: 10 + 4 sifar = 100,000pF = 100nF = 0.1µF. Nilai inilah piawai decoupling yang diletakkan di sebelah pin kuasa cip.

Boleh ke guna kapasitor dengan voltage rating lebih tinggi daripada voltan litar?

Boleh — rating ialah siling, bukan padanan. Kapasitor 50V bekerja sempurna dalam litar 5V; kosnya cuma saiz lebih besar. Yang tidak boleh: rating lebih rendah daripada voltan litar.

Kenapa kapasitor elco saya kembung di bahagian atas?

Gas telah terbentuk di dalamnya — biasanya akibat kutub songsang, voltan melebihi rating, atau penuaan. Elco kembung sudah rosak: gantikan dengan nilai µF sama dan rating sama atau lebih tinggi, dan semak kutub sebelum hidupkan semula.

Berapa banyak kapasitor yang saya perlukan untuk satu modul?

Ikut panduan modul itu sendiri. Corak lazimnya satu seramik 100nF rapat dengan pin kuasa untuk lompang nanosaat, tambah satu elco untuk modul yang menarik arus mengejut, kerana lekukannya lebih dalam dan lebih perlahan: 10–100µF untuk radio seperti NRF24L01, 470–1000µF untuk GSM seperti SIM800L.

Kemas kini terakhir November 2026. Tersangkut? Chat dengan kami di WhatsApp.