Soal dan pembahasan KAPASITOR

Rangkuman materi KAPASITOR
# Rumus kapasitas kapasitor:

	εο . K . A
C =	__________
	d

C = kapasitas kapasitor (Farad atau F)

K = konstanta dielektrik bahan

A = luas penampang (m²)

d = jarak antar keping (m)

εο = permitivitas listrik

# rumus muatan yg tersimpan dalam kapasitor

q = C.V

q = muatan listrik (coulomb atau c)
V = tegangan atau beda potensial (Volt atau V)

# rumus energi yang tersimpan dalam kapasitor

W = 1/2 .q.V
atau
W = 1/2 . C . V²

W = Energi yang tersimpan dalam kapasitor ( joule atau J )

# Rangkaian seri kapasitor

1/Cs = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + .....
Qtot = q1 = q2 = q3 = ....
Vtot = V1 + V2 + V3 + ......

# Rangkaian paralel kapasitor

Cp = C1 + C2 + C3 + . . . .
Qtot = q1 + q2 + q3 + . . .
Vtot = V1 + V2 + V3 + . . .

Contoh soal pilihan ganda dan pembahasan
1. Agar kapasitas kapasitor keping sejajar bertambah besar yang harus dilakukan adalah....
A. Memperbesar luas penampang dan jarak antar keping
B. Memperbesar jarak dan mengisi nya dengan bahan yang memiliki konstanta dielektrik yang nilainya lebih besar
C. Memperbesar luas penampang dan memperkecil jarak anatar keping
D. Memperbesar jarak dan mengisi nya dengan bahan yang nilai konstanta dielektrik yang lebih kecil
D. Memperkecil jarak dan mengisi nya dengan bahan yang nilai konstanta dielektrik yang lebih kecil
Kunci jawaban : C
Pembahasan:
Rumus kapasitas kapasitor:

	εο . K . A
C =	__________
	d

Dari rumus bahwa untuk memperbesar kapasitas kapasitor yang harus dilakukan adalah:

- mengisi dengan bahan yang nilai dielektriknya besar (K)

- memperbesar luas penampang (A)

- memperkecil jarak (d)

2.Kapasitor keping sejajar dengan luas A dan jarak antar keping d tanpa bahan dielektrik antara kedua kepingnya memiliki kapasitas sebesar 40 μF. jika kapasitor tersebut memiliki luas 1/2 A dan jaraknya 1/4 d, jika diantara kedua keping diisi bahan dielektrik dengan nilai K = 2. Besar kapsitas kapasitor sekarang adalah...
a. 40 μF
B. 80 μF.
C. 120 μF.
D. 160 μF.
E. 240 μF.

Kunci jawaban: D

pembahasan:

	εο . K . A
C =	__________
	d

C1	K1.A1.d2
___	=   ________________
C2	K2.A2.d1

40	1. A. 1/4 d
___	=  __________________
C2	2. 1/2 A. d

C2 = 160 μF

3. Tiga buah kapasitor disusun seperti berikut


C1 = 15 μF, C2 = 20μF , C3= 10μF. Jika rangkaian diatas di hubungkan dengan sumber tegangan sebesar 20 Volt, besar muatan yang tersimpan dalam kapasitor C2 sebesar.... μc
A. 100
B. 133
C. 200
D. 233
E. 266
Kunci jawaban:
Pembahasan:
Menghitung kapasitas kapasitor (C)
- paralel:
Cp = C2 + C3 = 20 + 10 = 30

- C total (diseri)

	C1 . Cp
C =	__________
	C1 + Cp

	15 . 30
C =	__________
	15 + 30

C = 450/45 = 10 μF

- muatan total (q tot)
q = C . V
q = 10 . 20 = 200 μc

- mencari q di C2
Perbandingan q pada rangkaian paralel:
q2 : q3 = C2 : C3 = 20 : 10

Sehingga

	20 . qtot
q2 =	__________
	10+20

	20 . 200
q2 =	__________
	30

q2 = 4000/30

q2 = 133 μc

4. Tiga buah kapasitor disusun seperti berikut


C1 = 15 μF, C2 = 20μF , C3= 10μF. Jika rangkaian diatas di hubungkan dengan sumber tegangan sebesar 20 Volt, besar Energi yang tersimpan dalam rangkaian kapasitor diatas sebesar.... ..... . . . Joule
A. 1.10^-3
B. 2.10^-3
C. 3.10^-3
D. 4.10^-3
E. 5.10^-3

Kunci jawaban: B
Pembahasan:
Menghitung kapasitas kapasitor (C)
- paralel:
Cp = C2 + C3 = 20 + 10 = 30

- C total (diseri)

	C1 . Cp
C =	__________
	C1 + Cp

	15 . 30
C =	__________
	15 + 30

C = 450/45 = 10 μF

- muatan total (q tot)
q = C . V
q = 10 . 20 = 200 μc
q = 2.10^-4 c

- Energi
W = 1/2 .q . V
W = 1/2 . 2.10^-4 20
W = 2.10^-3 Joule

Tweet