Susunan Kapsitor – Kapasitor dalam sirukit elektronik jarang sekali berdiri sendirian. Sebuah kapasitor sering dirangkai dengan kapasitor yang lain sama halnya dengan hambatan. Dalam sebuah sirkuit, kapasitor dapat dirangkai secara seri, pararel, ataupun gabungan keduanya. Lalu bagaimana menentukan total kapasitansi, beda potensial, atau jumlah muatan dalam rangkain berkapasitor tersebut? Temukan jawabannya di bawah ini Show 1. Susunan Seri KapasitorSusunan seri pada kapasitor yaitu kapasitor disusun dalam satu garis hubung yang tidak bercabang. Jika sebuah kapasitor disusun secara seri maka dapat ditentukan kapasitor pengganti total dari seluruh kapasitor yang ada dalam rangkaian seri tersebut. Pada susunan seri ini berlaku aturan: a. Muatan pada setiap kapasitor adalah, yakni sama dengan jumlah muatan pada kapasitor pengganti. b. Beda potensial (V) pada ujung-ujung kapasitor pengganti sama dengan beda potensial yang ada di masing-masing kapsitor c. Kapasitas kapasitor pengganti dapat dicari dengan rumus
untuk n buah kapasitor yang kapasitasnya sama sobat dapat menggunakan rumus cepa Yang perlu sobat ingat karena kapasitas pengganti dari susunan seri beberapa kapasitor selalu lebih kecil dari kapasitas masing-masing, jadi kapasitor yang disusun seri dapat dimanfaatkan guna memperkecil kapasitas sebuah kapasitor. Contoh SoalJika ada dua buah kapasitor masing-masing mempunyai kapasitas 4 μF dan 6 μF dipasang secara seri, tentukan kapasitas totalnya, muatan masing-masing kapasitor, dan beda potensial masing-masing kapasitor jika diketahui beda potensial dari kapasitor penggantinya adalah 20 Volt. a. Kapasitas Totalnya 1/Cs = 1/C1 + 1/C2 b. Muatan Masing-Masing Kapasitor Karena dalam rangkaian sering Q1 = Q2 = Qs Cs = Qtotal/Vtotal (ingat rumus kapasitas kapasitor) Qtotal = Cs x Vtotal c. Beda Potensial Masing-masing 2. Susunan Pararel Kapasitorsusunan pararel kapasitor tampak seperti gambar di bawah ini  Pada rangkaian pararel berlaku ketentuan a. Muatan kapasitor pengganti sama dengan jumlah masing-masing kapasitor (sama seperti tegangan pada rangkaian seri)
b. Beda potensial masing-masing kapasitor bernilai sama semua dengan beda potensial sumber asal (sama seperti muatan pada rangkaian seri) c. Kapasitas Kapasitor Pengganti pada rangkaian pararel sama dengan jumlah seluruh kapasitas kapasitor dalam rangkaian tersebut. Karena kapasitas pengganti dari semua rangkaian pararel selalu lebih besar dari masing-masing kapasitor dalam rankaian, jadi susunan pararel bisa digunkan untuk memperbesar kapasitas kapasitor. 3. Susunan Gabungan Seri dan PararelSusunan ini adalah gabungan dari susunan seri dan pararel. Rumus yang berlaku sama dengan rumus yang berlaku pada kedua jenis rangkaian sebelumnya. Di sini sobat harus lihai-lihai mengidentifikasi dari suatu rangkain gabungan mana yang seri dan mana yang pararel. Berikut contoh sederhana rangkaian gabungan Contoh Soal Coba sobat amati gambar rangkaian di atas, berapa kapasitas pengganti dari a ke b jika masing-masing kapasitor dalam rangkaian tersebut bernilai 1 μF Jawab : Karena yang dicari adalah kapasitas kapasitor pengganti dari a dan b maka C3 dan C8 tidak digunakan. Sehingga gambarnya menjadi Tahap mengerjakannya dimulai dari paling kanan (i) gabungan seri antara C2, C8, dan C5 –> kita sebut Ca 1/Ca = 1/C2 + 1/C8 + 1/C5 (ii) gabungan pararel Ca dengan C7 –> kita sebut Cb (iii) gabungan seri dengan C1 dan C4 –> Cp (pengganti) 1/Cp = 1/Cb + 1/C1 + 1/ C4 Jadi gabungan susunan kapasitor di atas menghasilkan kapasitas penggnati sebesar 4/11 μF.
Sebelum lanjut pada Soal dan pembahasan listrik statis Anda perlu mengetahui sedikit tentang partikel terkecil penyusun Atom. Proton, neutron dan elektron yang sangat berbeda satu sama lain. Mereka memiliki sifat mereka sendiri, atau karakteristik. Salah satu sifat ini disebut muatan listrik. Proton memiliki apa yang kita sebut muatan “positif” (+). Elektron memiliki muatan “negatif” (-). Neutron tidak memiliki muatan, mereka netral. Muatan satu proton adalah sama dalam dengan muatan satu elektron. Ketika jumlah proton dalam atom sama dengan jumlah elektron, atom itu sendiri tidak memiliki muatan keseluruhan, itu adalah netral. Lebih lanjut simak Soal dan pembahasan listrik statis berikut ini. 1. Perhatikan gambar di bawah ini! Pada gambar di dibawah, dua buah muatan titik +Q dan –2Q terletak di udara dan terpisah pada jarak x. Letak titik yang mungkin kuat medan listriknya sama dengan nol adalah di titik…. Jawaban: A Titik yang memiliki kuat medan listriknya nol adalah titik B. Dikarenakan yang sebelah kanan memiliki kekuatan -2Q sedangkan di sebelah kiri ada +Q, maka untuk memperoleh nilai nol harus berada di sebelah kiri +Q yaitu titik B. 2. Perhatikan gambar di bawah ini! Jika VAB = 3 volt, maka energi potensial total pada rangkaian kapasitor dalam mikrojoule adalah…. Jawaban: C Diketahui: C1 = 2 μF; C2 = 3 μF; C3 = 6 μF; C1 = 1 μF; VAB = 3 volt Ditanyakan: Energi potensial total pada rangkaian kapasitor dalam mikrojoule (Ep)? Jawab: 3. Perhatikan rangkaian kapasitor berikut ini! Yang memiliki kapasitas gabungan yang sama adalah rangkaian….
Jawaban: E 4. Bila sebuah partikel bermuatan 4 × 10-19 C ditempatkan dalam medan listrik homogen yang kuat medannya 1,2 × 105 N/C, maka partikel tersebut akan mengalami gaya sebesar….
Jawaban: A Diketahui: q = 4 × 10-19 C E = 1,2 × 105 N/C Ditanyakan: Besar gaya listrik (F)? Jawab: F = q.E = (4.1019C).1,2.105 N/C= 4,8.10-14 N 5. Dua buah kapasitor masing-masing kapasitasnya 2 μF dan 3 μF dirangkai seri. Bila beda potensial antara ujung-ujung gabungannya 10 volt, maka perbandingan muatan kapasitor 2 μF terhadap 3 μF adalah….
Jawaban: A Ciri kapasitor yang disusun seri adalah:
Jadi, perbandingan muatan kapasitor tersebut adalah sama besar yaitu 1 : 1. 6. Dua kapasitor masing-masing dengan kapasitansi 2 μF dan 3 μF dipasang secara seri. Beda potensial antara ujung-ujung gabungan 10 volt. Besar muatan pada kapasitor 2μF adalah….
Jawaban: B Diketahui: C1 = 2 μF C2 = 3 C1 dan C2 dipasang seri VAB = 10 V Ditanyakan: Besar muatan pada kapasitor 2μF (q)? 7. Dua titik A dan B berjarak ½ m satu dengan yang lain, masing-masing bermuatan listrik: qA = –4 × 10-6 C; qB = +9 × 10-6 C. Titik C terletak 1 m di kiri A dan segaris dengan A dan B, maka kuat medan listrik di C adalah…. (k = 9 × 109 N.m2/C2)
Jawaban: A Diketahui: qA = –4 × 10-6 C qB = 9 × 10-6 C rAC = 1 m rBC = 1,5 m Ditanyakan: Kuat medan listrik di C (E)? Jawab: 8. Sebuah kapasitor mempunyai kapasitas 4 μFarad. Jika beda potensial antara keping-kepingnya 100 volt, maka kapasitor menyimpan energi listrik sebesar….
Jawaban: B Diketahui: C = 4μF = 4 × 10-6 F V = 100 V Ditanyakan: Energi listrik (W) Jawab: W = ½ CV2 = ½ (4.10-6) (100)2 = 2×10-2J 9. Sebuah titik bermuatan q berada di titik P dalam medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan (–), sehingga mengalami gaya 1 N dalam arah menuju muatan tersebut. Jika medan di titik P besarnya 0,2 N/C, maka besar dan jenis muatan pada titik P adalah….
Jawaban: A Diketahui: F = 1 N E = 0,2 N/C Ditanyakan: Muatan (q) dan jenisnya? Jawab: q = F/E = 1/0,2 = 5C 10. Tiga buah muatan disusun seperti pada gambar di bawah ini. Gaya Coulomb yang dialami muatan B sebesar (k = 9 × 109 N.m2/C2)
Jawaban: B Diketahui: qA, qB = 10μC qC = 20 μC rBA, rBC = 0,1 m Ditanyakan: Gaya Coulomb yang dialami B (FB)? Jawab: 11. Perhatikan gambar dua muatan titik berikut! Dimana letak titik P agar kuat medan listrik di titik P tersebut sama dengan nol? (k = 9 × 109 N.m2/C2)
Jawaban: B Diketahui: q1 = +9 μC q2 = –4 μC r12 = 3 cm Ditanyakan: Letak titik P agar kuat medan listrik di titik P tersebut sama dengan nol? Jawab: 12. Perhatikan gambar di bawah. Ketiga muatan listrik q1, q, dan q2 adalah segaris. Bila q = 5,0 μC dan d = 30 cm, maka besar dan arah gaya listrik yang bekerja pada muatan q adalah…. (k = 9 × 109 N.m2/C2)
Jawaban: B Diketahui: q1 = 30 μC q = 5,0 μC q2 = 60 μC d = 30 cm Ditanyakan: Besar gaya listrik (F) yang bekerja pada muatan q dan arahnya? Jawab: 13. Dua partikel masing-masing bermuatan qA = 1 μC dan qB = 4 μC diletakkan terpisah sejauh 4 cm (k = 9 × 109 N.m2/C2). Besar kuat medan listrik di tengah-tengah qA dan qB adalah….
Jawaban: A Diketahui: qA = 1 μC qB = 4 μC rAB = 4 cm Ditanyakan: Besar kuat medan listrik (E) di tengah-tengah qA dan qB? Ep = 6,75 × 107 N/C 14. Perhatikan gambar di bawah ini! Tiga muatan titik dalam kesetimbangan seperti pada gambar (x1 = x2 = x). Jika Q3 digeser 14 x mendekati Q2, maka perbandingan besar gaya Coulomb F1 : F2 menjadi….
Jawaban: D Diketahui: q1 = Q1 q2 = Q2 q3 = Q3 r12 = x1 r23= x2 Ditanyakan: Jika Q3 digeser ¼ x mendekati Q2, maka perbandingan besar gaya Coulomb F1 : F2? 15. Dua muatan listrik Q1 dan Q2 diletakkan berjarak R, sehingga kuat medan yang dialami Q2 sebesar Eo. Jika Q2 digeser sehingga jarak kedua muatan menjadi ½ R maka kuat medan yang dialami Q2 muatan menjadi E. Perbandingan antara Eo dan E adalah….
Jawaban: A Diketahui: q1 = Q1 q2 = Q2 E = Eo r = R r’= 1R2 E’= E Ditanyakan: Jika jarak kedua muatan menjadi ½ R, perbandingan antara Eo dan E adalah…. |
Rangkaian yang memiliki kapasitas gabungan yang sama adalah rangkaian
Pos Terkait
Copyright © 2024 kemunculan Inc.
