Roboguru

Diketahui C1 = 6 μF, C2 = C3 = 4 , C4 = C5 = 2 . Beda potensial antara kedua ujung-ujung rangkaian adalah 10 Volt. Hitunglah besar muatan masing-masing kapasitor!

Pertanyaan

Diketahui C1 = 6 μFC2 = C3 = 4 μFC4 = C5 = 2 μF. Beda potensial antara kedua ujung-ujung rangkaian adalah 10 Volt. Hitunglah besar muatan masing-masing kapasitor!space 

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Kapasitor adalah sebuah benda yang dapat menyimpan muatan listrik. Pada kapasitor rangkaian seri, muatan di setiap kapasitor sama dengan muatan total, sedangkan beda potensial total merupakan jumlah dari beda potensial di tiap kapasitor. Rumusnya:

C equals Q over V Q subscript s equals Q subscript 1 equals Q subscript 2 equals Q subscript 3 V subscript s equals V subscript 1 plus V subscript 2 plus V subscript 3 1 over C subscript s equals 1 over C subscript 1 plus 1 over C subscript 2 plus 1 over C subscript 3 

Sedangkan pada kapasitor rangkaian paralel, beda potensial di setiap kapasitor sama dengan beda potensial total, sedangkan muatan total merupakan jumlah dari muatan di tiap kapasitor. Rumusnya:

C equals Q over V V subscript p equals V subscript 1 equals V subscript 2 equals V subscript 3 Q subscript p equals Q subscript 1 plus Q subscript 2 plus Q subscript 3 C subscript p equals C subscript 1 plus C subscript 2 plus C subscript 3 

Keterangan:

C = Kapasitansi (F)

Q = Muatan listrik (C)

V = Beda potensial (V)

Pada soal diketahui rangkaian campuran, dapat kita hitung:

nilai kapasitas penggantinya dengan mencari nilai Cs dan Cp nya, yaitu:

Cp1:

C subscript p subscript 1 end subscript equals C subscript 4 plus C subscript 5 C subscript p subscript 1 end subscript equals 2 plus 2 equals 4 space μF 

Cs1 :

1 over C subscript s subscript 1 end subscript equals 1 over C subscript p subscript 1 end subscript plus 1 over C subscript 3 1 over C subscript s subscript 1 end subscript equals 1 fourth plus 1 fourth C subscript s subscript 1 end subscript equals 4 over 2 equals 2 space μF  

Cp2 :

C subscript p subscript 2 end subscript equals C subscript s subscript 1 end subscript plus C subscript 2 C subscript p subscript 2 end subscript equals 2 plus 4 equals 6 space μF 

Cs2 = Ctotal :

C subscript t o t a l end subscript equals C subscript s subscript 2 end subscript 1 over C subscript t o t a l end subscript equals 1 over C subscript p subscript 2 end subscript plus 1 over C subscript 1 1 over C subscript t o t a l end subscript equals 1 over 6 plus 1 over 6 C subscript t o t a l end subscript equals 6 over 2 equals 3 space μF 

besar muatan masing-masing kapasitor:

muatan total

C subscript t o t a l end subscript equals Q subscript t o t a l end subscript over V subscript t o t a l end subscript 3 equals Q subscript t o t a l end subscript over 10 Q subscript t o t a l end subscript equals 30 space μC 

Q1 = muatan total (karena seri)

Q1 = 30 μC 

Q2 :

untuk mencari Q2 maka harus mencari VQR terlebih dahulu, yaitu:

C subscript Q R end subscript equals Q subscript Q R end subscript over V subscript Q R end subscript C subscript p subscript 2 end subscript equals Q subscript t o t a l end subscript over V subscript Q R end subscript 6 equals 30 over V subscript Q R end subscript V subscript Q R end subscript equals 30 over 6 equals 5 space Volt 

maka, Q2 :

C subscript 2 equals Q subscript 2 over V subscript Q R end subscript 4 equals Q subscript 2 over 5 Q subscript 2 equals 20 space μC 

Q3 :

Untuk mencari Q3 maka harus mencari Q di Cs1, yaitu:

C subscript s subscript 1 end subscript equals Q subscript s subscript 1 end subscript over V subscript Q R end subscript 2 equals Q subscript s subscript 1 end subscript over 5 Q subscript s subscript 1 end subscript equals 10 space μC 

Karena Q3 seri di Qs1 maka Q3 = Qs1 = 10 μC.

Q4 :

untuk mencari Q4 maka harus mencari Vp1 terlebih dahulu, yaitu:

C subscript p subscript 1 end subscript equals Q subscript s subscript 1 end subscript over V subscript p subscript 1 end subscript 4 equals 10 over V subscript p subscript 1 end subscript V subscript p subscript 1 end subscript equals 10 over 4 equals 2 comma 5 space Volt 

maka Q4 :

C subscript 4 equals Q subscript 4 over V subscript p subscript 1 end subscript 2 equals fraction numerator Q subscript 4 over denominator 2 comma 5 end fraction Q subscript 4 equals 5 space μC 

Q5 :

C subscript 5 equals Q subscript 5 over V subscript p subscript 1 end subscript 2 equals fraction numerator Q subscript 5 over denominator 2 comma 5 end fraction Q subscript 5 equals 5 space μC 

Jadi, besar muatan masing-masing kapasitor adalah Q1 = 30 μCQ2 = 20 μCQ3 = 10 μCQ4 = 5 μC, dan Q5 = 5 μC.space 

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

Terakhir diupdate 12 Oktober 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Sejumlah n kapasitor disusun seri, lalu dirangkai seri dengan n buah kapasitor yang disusun paralel. Apabila setiap kapasitor mempunyai kapasitas C, kapasitas rangkaian tersebut adalah ....

Pembahasan Soal:

Diketahui:

Kapasitas kapasitor = C

Jumlah kapasitor seri = n

Jumlah kapasitor seri = n

Ditanya: Ctot = ?

Pembahasan:

Untuk menyelesaikan soal ini tentukan kapasitas n kapasitor rangkaian kapasitor yang disusun seri terlebih dahulu:

Cs=nC 

Sementara itu kapasitas n kapasitor yang disusun paralel:

Cp=nC 

Sehingga kapasitas kapasitor totalnya adalah:

Ctot1=Cs1+Cp1Ctot1=nC1+nC1Ctot1=Cn+nC1Ctot1=nCn2+nC1Ctot1=nCn2+1Ctot=n2+1nC 

Dengan demikian kapasitas kapasitor total rangkaian tersebut adalah n2+1nC.

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

0

Roboguru

Hitung kapasitas pengganti rangkaian Gambar 1.107 dengan C1 = 2 μF, C2 = 2 μF, C3 = 4 μF, C4 = 8 μF, C5 = 6 μF. Jika beda potensial Vad = 12 Volt, hitung besar muatan pada masing-masing kapasitor!

Pembahasan Soal:

Diketahui:

C1 = 2 μF
C2 = 2 μF
C3 = 4 μF
C4 = 8 μF
C5 = 6 μF
Vad = 12 Volt

Rangkaian space bagian space atas colon 1 over C subscript A equals 1 over C subscript 1 plus 1 over C subscript 2 1 over C subscript A equals 1 half plus 1 half C subscript A equals 1 space μF  Rangkaian space bagian space bawah colon 1 over C subscript B equals fraction numerator 1 over denominator C subscript 3 plus C subscript 4 end fraction plus 1 over C subscript 5 1 over C subscript B equals fraction numerator 1 over denominator 4 plus 8 end fraction plus 1 over 6 C subscript B equals 4 space μF  Rangkaian space final colon C subscript R equals C subscript A plus C subscript B bold italic C subscript bold R bold equals bold 5 bold space bold μF  Muatan space pada space rangkaian colon Q subscript A equals C subscript A V subscript a d end subscript Q subscript A equals 1 space μF cross times 12 space straight V Q subscript A equals 12 space μC  Karena space straight C subscript 1 space dan space straight C subscript 2 space dirangkai space seri comma space maka colon bold italic Q subscript bold 1 bold equals bold italic Q subscript bold 2 bold equals bold italic Q subscript bold A bold equals bold 12 bold space bold μC  Q subscript B equals C subscript B V subscript a d end subscript Q subscript B equals 4 space μF cross times 12 space straight V Q subscript B equals 48 space μC  Karena space C subscript 5 space dirangkai space seri space dengan space left parenthesis C subscript 3 space dan space C subscript 4 right parenthesis space maka colon bold italic Q subscript bold 5 bold equals bold italic Q subscript bold 3 bold plus bold italic Q subscript bold 4 bold equals bold italic Q subscript bold B bold equals bold 48 bold space bold μC  V subscript 5 equals Q subscript 5 over C subscript 5 equals 48 over 6 equals 8 space V V subscript a d end subscript equals V subscript 5 plus V subscript 34 V subscript 34 equals 4 space straight V  Karena space straight C subscript 3 space dan space straight C subscript 4 space dirangkai space parallel space maka colon Q subscript 3 equals C subscript 3 V subscript 34 Q subscript 3 equals 4 space μF cross times 4 space straight V bold italic Q subscript bold 3 bold equals bold 16 bold space bold μC  Q subscript 4 equals C subscript 4 V subscript 34 Q subscript 4 equals 8 space μF cross times 4 space straight V bold italic Q subscript bold 4 bold equals bold 32 bold space bold μC 

Jadi, besar rangkaian pengganti adalah 5 μF serta muatan masing-masing Q1 = Q2 = 12 μC, Q3 = 16 μC, Q4 = 32 μC, Q5 = 48 μCspace 

0

Roboguru

Perhatikan gambar berikut ini! Jika saklar S ditutup, berapakah muatan yang melewati titik P?

Pembahasan Soal:

Diketahui:

Jika saklar ditutup, maka rangkaiannya menjadi campuran paralel dan seri sehingga kapasitas totalnya adalah:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell C subscript 24 end cell equals cell C subscript 2 plus C subscript 4 end cell row cell 1 over C subscript T end cell equals cell 1 over C subscript 1 plus 1 over C subscript 24 plus 1 over C subscript 3 end cell row cell C subscript T end cell equals cell fraction numerator C subscript 1 times C subscript 24 times C subscript 3 over denominator C subscript 24 times C subscript 3 plus plus C subscript 1 times C subscript 3 C subscript 1 times C subscript 24 end fraction end cell end table

Maka muatan yang mengalir di titik P adalah

Q subscript p equals Q subscript T equals C subscript T V

 

0

Roboguru

Perhatian rangkaian kapasitor berikut! Jika C1​ diubah menjadi 9 μF , perbandingan energi yang disimpan rangkaian kapasitor sebelum dan sesudah C   diganti adalah . . . .

Pembahasan Soal:

Diketahui :

C1=6 μF 

C2=2 μF 

C3=4 μF 

V=3 V  

C1'=9 μF 

Hitung kapasitas kapasitor total :

Cp=C2+C3=2+4=6 μF

 

1Ctotal=1C1+1Cp=16+16=26

Ctotal=62=3 μF

Hitung energi yang tersimpan dalam kapasitor :

W=12CV2=12332=272 μJ

 

Jika kapasitor 1 diganti, maka :

1Ctotal=1C1'+1Cp=19+16=518

Ctotal=185 μF

Hitung energi yang tersimpan dalam kapasitor :

W'=12CV2=1218532=815 μJ

Maka :

WW'=27/281/5=27×581×2=56

 

1

Roboguru

Perhatikan gambar rangkaian kapasitas berikut. Energi yang tersimpan dalam rangkaian listrik diatas adalah ....

Pembahasan Soal:

Ada space dua space kapasitas space kapasitor space yang space dipasang space secara space paralel. space Maka space colon  straight C subscript straight p 1 end subscript equals 4 plus 4 plus 4 equals 12 straight space straight F  straight C subscript straight p 2 end subscript equals 4 plus 2 equals 6 straight space straight F  Lalu comma space sekarang space tinggal space dirangkai space secara space seri space semuanya.  1 over straight C subscript straight s equals 1 over 12 plus 1 over 6  1 over straight C subscript straight s equals 1 over 12 plus 2 over 12  1 over straight C subscript straight s equals 3 over 12  straight C subscript straight s equals 12 over 3  straight C subscript straight s equals straight C subscript total equals 4 straight space straight F  Besarnya space energi space pada space kapasitor space setelah space semuanya space digabungkan space adalah space colon  straight W equals 1 half CV squared  straight W subscript total equals 1 half straight C subscript total straight V subscript total superscript 2  straight W subscript total equals 1 half open parentheses 4 close parentheses open parentheses 12 close parentheses squared  straight W subscript total equals straight space 288 straight space straight J

0

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved