Dua kapasitor, A dan B dengan kapasitansi masingmasing adalah CA = 8 µF (tanpa dielektrik) dan C8 = 8 µF (dengan dielektrik) dirangkai secara seri. Bahan dielektrik tersebut memiliki konstanta k = 2. Jika bahan tersebut dilepas dari kapasitor B kemudian dipasang pada kapasitor A, maka .... A. kapasitansi B menjadi dua kali semula B. kapasitansi A menjadi empat kali semula C. perbandingan kapasitansi A dan B adalah 2:1 D. muatan yang tersimpan pada kapasitor B bertambah E. medan listrik pada kapasitor B bertambah

Question

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah tidak ada yang benar.

Diketahui:

CA = 8 µF

CB = 8 µF

k = 2

Ditanya: Pernyataan yang benar jika k dipindah ke A

Jawab:

Konsep yang digunakan dalam menjawab soal ini adalah persamaan kapasitansi pada kapasitor keping sejajar. Untuk persamaan tanpa bahan dielektrik:

C = εoA/d

Dengan:

C = kapasitansi (F)

εo = permeabilitas ruang hampa (8,85 x 10^-12 C^2/Nm^2)

A = luas plat (m^2)

d = jarak antar plat (m)

Sedangkan untuk persamaan dengan konstanta dielektrik:

C = kεoA/d

Dengan k adalah konstanta dielektrik.

Untuk kapasitansi B:

CB = kεoA/d

8 = 2 εoA/d

εoA/d = 4 (persamaan tanpa dielektrik)

Maka, apabila k dipindah ke A kapasitansi akan menjadi:

CA' = kεoA/d

CA' = 2.CA

CA' = 2 x 8 = 16 µF

Untuk yang B (tanpa dielektrik):

CB' = εoA/d = 4 µF

Kemudian, hubungan kapasitansi dan muatan

C = Q/V

Dengan:

Q = muatan (C)

V = beda potensial (V)

Terlihat bahwa C dan Q berbanding lurus sehingga semakin besar C, semakin besar Q begitu pula sebaliknya. Kemudian, hubungan Q dan E

E = kQ/r^2

Dengan:

E = medan listrik (N/C)

k = konstanta Coulomb (9 x 10^9 Nm^2/C^2)

r = jarak muatan ke titik (m)

Terlihat bahw E dan Q juga saling berbanding lurus.

Maka, dari kelima pilihan tidak ada jawaban yang benar.

Pertanyaan serupa