Sebuah rangkaian terdiri dari 5 buah kapasitor yang sama besarnya yaitu 1 f, beda potensial antara titik a dan titik b sebesar 14 v. muatan yang terdapat pada kapasitor c2 adalah ....

Question

Jawaban yang benar adalah 2 C.

Diketahui:

Rangkaian campuran kapasitor

C serba sama = 1 F

Vab = 14 V

Ditanya:

Q pada kapasitor C2 = ...?

Jawab:

Konsep yang kita gunakan adalah rangkaian kapasitor. Rangkaian kapasitor dibagi menjadi dua, yaitu sebagai berikut:

1. Seri, tidak ada percabangan yang ciri-cirinya yaitu:

(a). Kapasitas pengganti: 1/Cs = 1/C1 + 1/C2 + ....

(b). Muatan tersimpan: Qs = Q1 = Q2 = ....

(c). Potensial: Vs = V1 + V2 + ....

2. Paralel, terdapat percabangan yang ciri-cirinya yaitu:

(a). Kapasitas pengganti: Cp = C1 + C2 + ....

(b). Muatan tersimpan: Qp = Q1 + Q2 + ....

(c). Potensial: Vp = V1 = V2 = ....

Ketika suatu rangkaian kapasitor dialiri sumber tegangan tertentu, maka muatan listrik yang dapat disimpan dinyatakan oleh:

Q = C x V,

dengan:

Q = muatan listrik (C)

C = kapasitas kapasitor (F)

V = beda potensial (V).

Berdasarkan gambar pada soal, sederhanakan kapasitor yang bercabang terlebih dahulu.

Pada cabang C1, C2, dan C3 adalah paralel, maka:

Cp = C1 + C2 + C3

Cp = 1 + 1 + 1

Cp = 3 F.

Kemudian antara Cp, C4, dan C5 bersifat seri, maka C total adalah:

1/Cs = 1/Cp + 1/C4 + 1/C5

1/Cs = 1/3 + 1/1 + 1/1

1/Cs = 1/3 + 2

1/Cs = 1/3 + 6/3

Cs = 3/7 F.

Maka, besar muatan total adalah:

Q total = Cs x Vab

Q total = (3/7) x 14

Q total = 6 C.

Cp, C4, dan C5 bersifat seri, artinya muatan untuk masing-masing kapasitor adalah sama besar. Namun pada Cp nilainya berbeda karena bersifat paralel. Perbandingan yang berlaku adalah:

Q C1 : Q C2 : Q C3 = C1 : C2 : C3

Q C1 : Q C2 : Q C3 = 1 : 1 : 1.

Sehingga, muatan pada kapasitor C2 adalah:

Q C2 = [ 1 / (1+1+1) ] x Q total

Q C2 = (1/3) x 6

Q C2 = 2 C.

Jadi, muatan yang terdapat pada kapasitor C2 adalah 2 C.

Sebuah rangkaian terdiri dari 5 buah kapasitor yang sama besarnya yaitu 1 f, beda potensial antara titik a dan titik b sebesar 14 v. muatan yang terdapat pada kapasitor c2 adalah ....

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa