Perhatikan rangkaian kapasitor berikut! Tentukan energi yang tersimpan pada kapasitor 3 uF! (1 uF = 10^-6 F)

Halo Kevin, jawaban untuk soal tersebut adalah 24 μJ. Diketahui : C1 = 6μF = 6×10‾⁶ F C2 = 6μF = 6×10‾⁶ F C3 = 3μF = 3×10‾⁶ F C4 = 12μF = 12×10‾⁶ F C5 = 6μF = 6×10‾⁶ F ε = 12 V Ditanya : W3 = ...? Penyelesaian : Kapasitas suatu kapasitor, didefinisikan sebagai perbandingan tetap antara muatan Q yang bisa disimpan dalam kapasitor dengan beda potensial antara kedua konduktornya. C = Q /V Energi kapasitor dapat dihitung menggunakan persamaan berikut. W = 0,5Q²/C Keterangan : C = kapasitas kapasitor (F) Q =muatan (C) V = beda potensial atau tegangan (V) W = energi (J) C2 dan C3 dirangkai seri. untuk mempermudah abaikan ×10‾⁶ terlebih dahulu. 1/Cs1 = 1/C2 + 1/C3 1/Cs1 = 1/6 + 1/3 1/Cs1 = (1 + 2)/6 1/Cs1 = 3/6 Cs1 = 6/3 Cs1 = 2 maka Cs1 = 2×10‾⁶ F C4 dan C5 dirangkai seri. untuk mempermudah abaikan ×10‾⁶ terlebih dahulu. 1/Cs2 = 1/C4 + 1/C5 1/Cs2 = 1/12 + 1/6 1/Cs2 = (1 + 2)/12 1/Cs2 = 3/12 Cs2 = 12/3 Cs2 = 4 maka Cs2 = 4×10‾⁶ F Cs1 dan Cs2 dirangkai paralel. Cp = C2 + C3 Cp = 2×10‾⁶ + 4×10‾⁶ Cp = 6×10‾⁶ F Cp dan C1 dirangkai seri. untuk mempermudah abaikan ×10‾⁶ terlebih dahulu. 1/Ctot = 1/Cp + 1/C1 1/Ctot = 1/6 + 1/6 1/Ctot = (1 + 1)/6 1/Ctot = 2/6 Ctot = 6/2 Ctot = 3 maka Ctot = 3×10‾⁶ F Hitung muatan total. Qtot = Ctot . ε Qtot = (3×10‾⁶)12 Qtot = 36×10‾⁶ C Pada rangkaian seri, muatan tiap kapasitor sama sehingga Q1 = Qp = Qtot = 36×10‾⁶ C Hitung tegangan paralel. Vp = Qp/Cp Vp = 36×10‾⁶/6×10‾⁶ Vp = 6 V Pada rangkaian paralel, tegangannya sama sehingga Vs1 = Vs2 = Vp = 6 V Hitung muatan pada rangkaian seri 1. Qs1 = Cs1 . Vs1 Qs1 = (2×10‾⁶)6 Qs1 = 12×10‾⁶ C Pada rangkaian seri, muatan tiap kapasitor sama sehingga Q2 = Q3 = Qs1 = 12×10‾⁶ C Hitung energi pada C3 = 3μF = 3×10‾⁶ F. W3 = 0,5(Q3)²/C3 W3 = 0,5(12×10‾⁶)²/(3×10‾⁶) W3 = 24×10‾⁶J W3 = 24 μJ Dengan demikian, energi yang tersimpan pada kapasitor 3 μF adalah 24 μJ.