Tiga buah di rangkai seperti pada gambar berikut. Jika kapasitas C1 = 12 mF, C2 = 6 mF.C3 = 12 mF, dan di beri beda potensial 12 V maka muatan yang mengalir pada kapasitor C2 adalah ..

Question

Jawaban yang benar adalah 48 mC.

Diketahui:

Rangkaian campuran kapasitor

C1 = 12 mF

C2 = 6 mF

C3 = 12 mF

V = 12 volt

Ditanya:

Muatan yang mengalir 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 kapasitas kapasitor terlebih dahulu.

C1 dan C2 adalah seri.

1/Cs = 1/12 + 1/6

1/Cs = 1/12 + 2/12

Cs = 12/3

Cs = 4 mF.

Kemudian, Cs dengan C3 adalah paralel, maka C total adalah:

Cp = Cs + C3

Cp = 4 + 12

Cp = 16 mF.

Selanjutnya hitung muatan total:

Q total = Cp x V

Q total = 16 mF x 12 V

Q total = 192 mC.

Karena Cs dan C3 bersifat paralel dimana tegangan sama, maka muatannya akan terbagi menurut kesebandingan Q ~ C.

Maka dapat diperoleh:

Q Cs : Q C3 = Cs : C3

Q Cs : Q C3 = 4 : 12.

Maka, muatan pada Cs adalah:

Q Cs = [4 / (4+12)] x Q total

Q Cs = [4 / 16] x 192 mC

Q Cs = 48 mC.

Karena C1 dan C2 merupakan seri, maka muatan yang tersimpan pada kedua kapasitor adalah sama besar, yaitu sama dengan muatan pada susunan serinya. Sehingga diperoleh:

Q C1 = Q C2 = Q Cs = 48 mC.

Jadi, muatan yang mengalir pada kapasitor C2 adalah 48 mC.

Tiga buah di rangkai seperti pada gambar berikut. Jika kapasitas C1 = 12 mF, C2 = 6 mF.C3 = 12 mF, dan di beri beda potensial 12 V maka muatan yang mengalir pada kapasitor C2 adalah ..

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa