sumber : canva.com
KAPASITOR
Merupakan komponen listrik yang digunakan untuk menyimpan
muatan listrik. Beberapa kegunaan lain dari kapasitor antara lain :
- Menyimpan muatan dan energi listrik
- Untuk memilih frekuensi pada radio penerima
- Untuk menyekat arus searah, sehingga arus DC tidak dapat melewati kapasitor
- Sebagai filter dalam pensuplai daya
Beberapa jenis kapasitor yang sering digunakan antara lain :
- Kapasitor keping sejajar
- Kapasitor bola
- Kapasitor silinder
A. KAPASITAS KAPASITOR
Menunjukkan kemampuan kapasitor untuk
menyimpan muatan listrik. Secara matematis didefenisikan sebagai perbandingan
tetap antara muatan (Q) yang tersimpan dalam kapasitor terhadap beda potensial
(V) antara kedua konduktornya
B. KAPASITOR KEPING SEJAJAR
Kapasitor keping
sejajar terdiri dari dua keping konduktor yang luasnya sama dan dipasang
sejajar.
Jika ruang diantara dua keping kosong, maka besar
kapasitasnya adalah :
Jika ruang antara keping diisi zat dielektrik maka
kapasitasnya menjadi :
contoh soal 1 :
Sebuah
kapasitor keping sejajar, luas tiap kepingnya 2000 cm2 dan terpisah
sejauh 1 cm satu sama lain. Beda potensial di antara keping 3000 V bila terisi
udara, tetapi beda potensial menjadi 1000 V ketika diantara keping disisipkan
bahan dielektrik. Besar kapasitas kapasitor mula-mula dan kapasitas setelah
penyisipan bahan dielektrik adalah (εo = 9 x 10-12 C2N-1m-2
)
Jawab :
(a) besar kapasitas mula-mula
(b) kapasitas setelah di isi bahan dielektrik
- Muatan Q pada tiap-tiap keping :
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjSh0x4UbmkfobHhNsHLNQsQ3-jpBpTvRPrhMbcZPZDpnvvFuOJSUa8Rg-uG2mQrdfNi89ukD42sredI9PVxEs9vgCifLRl54faFxbLJsM56h5fFwADVt4bBbk6lZ3hxdourspGYAUza0FB/w168-h134/image.png)
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhyQQE5wA5DP0qLLzBzzT_gl0hHOL8iVScBMXGDlRae1t9RoGwHbJu-BuW0EFdA-1pTnhD1bCNsUAFpHXu3ta5_keQCSb82iBPqNWDkidVl0tDyqWazGsAB8r4IBysTAf-J1M357zO8qJKw/w173-h157/image.png)
contoh soal 2 :
Sebuah kapasitor keping sejajar diudara
mempunyai kapasitas C. Bila jarak antara keduakepingnya diubah menjadi ½ kali
semula dan kedua keping dicelupkan kedalam bahan dielektrik dengan konstanta
dielektrik = 2, maka kapasitasnya menjadi …
jawab :
C. EFEK PERUBAHAN KAPASITAS
- Kapasitas dari kapasitor dapat diubah dengan berbagai cara
- Apabila perubahan kapasitas dilakukan setelah hubungan kapasitor dengan baterai dilepaskan terlebih dahulu, maka muatan yang tersimpan dalam kapasitor tidak berubah
- Apabila hubungan kapasitor dengan baterai dipertahankan maka beda potensial kaki kapasitor tidak berubah
Sebuah kapasitor keping sejajar mempunyai kapasitas C dan jarak antar keping adalah d. Keping yang satu diberi muatan listrik +Q dan keping lain diberi muatan -Q sehingga besar potensianya V. Jika jarak antar keping diubah menjadi 4 d, sedangkan muatan pada kapasitor tetap, besarnya kapasitas dan beda potensialnya akan menjadi …
D. RANGKAIAN KAPASITOR
Kapasitor dapat dirangkai secara seri, paralel atau gabungan seri dan paralel
1. Rangkaian Seri
Pada rangkaian kapasitor seri berlaku :
- Muatan tiap-tiap kapasitor sama, yaitu sama dengan muatan total pada kapasitor itu
Q1 = Q2 = Q3
= Qtotal
- Beda potensial total pada rangkaian sama dengan jumlah beda potensial pada tiap-tiap kapasitor
- Muatan kapasitor total = jumlah muatan pada tiap-tiap kapasitor
Q1 + Q2 + Q3 = Qtotal
- Beda potensial tiap kapasitor = beda potensial total pada rangkaian
- Kapasitas total rangkaian :
Langkah-langkah menyelesaikan soal rangkaian kapasitor
campuran seri-paralel
(a) Hitung terlebih dahulu kapasitas rangkaian
(b) Hitung muatan total pada rangkai
(c) Pada rangkaian seri, masukkan nilai muatan
(d) Pada rangkaian paralel, masukkan nilai beda potensial
contoh soal 1
Dua
kapasitor dengan kapasitas C1 = 30 pF dan C2 = 60 pF
dihubungkan seri, lalu dipasang pada tegangan listrik 100 V, seperti
ditunjukkan oleh gambar. Hitung besar muatan listrik dan beda potensial pada
masing-masing kapasitor ?
jawab :
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhJ1NuoMb3FKJ1eDNAxl-rmUbXYhWLF-sPYqBiww77WJO5h98kJMOWNvC5FqNrcaGh_Q32Cb5Nq7IsPqB6dc8eW-SGKIZ7HwIdZRtR1c4RdTH-SHKYDSKC4P1uD_aZ5MOkA6zNFEX4_yaqz/w313-h298/image.png)
contoh soal 2 :
Perhatikan gambar dibawah ini !
Dalam rangkaian
tersebut, besar muatan listrik yang menempati kapasitor 10 µF dan 5 µF
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjHlQ1lWV3EQegkm6KV7nzchCBmonUUH1z-bB5_Ca0k-rxVAH_iXWgfKUjsl9w3Z03ZgtPMCRz4zQKiS_AZb-BK3pyD4zvChm0CmyFjSr3t_7d-DSF9j-IdHaQYFXNr_ybN8FfNYMW4oggR/w218-h184/image.png)
E. ENERGI YANG TERSIMPAN DALAM KAPASITO
Pada saat muatan listrik diberikan terhadap kapasitor terjadi perpindahan muatan dari satu keping ke keping lainnya. Besar usaha yang dilakukan untuk memindahkan muatan tersebut dapat dituliskan :
CONTOH SOAL :
Perhatikan gambar berikut ini !
Besar energi yang tersimpan dalam kapasitor 5µF adalah ...
![](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjq4H7SsH5-IuefbWDUe5NKtumTUqJmRatUd3KVuSdni-Lo6-kTbpFnjIf1lE9HzW2HC5v2m_I2SxjgDEcAv0ICEbfF1_2ZDv7mzM7lFxrZjQgAPFRhl6pBHUJHCLjKgQsEwu1k7aq_IXfR/w431-h272/image.png)
0 Komentar