Roboguru

Kapasitas keping sejajar kapasitasnya 20 μF saat diantara kedua keping kosong tanpa bahan dielektrik. Kapasitor dimuati dengan menghubungkan ke sumber tegangan 6 volt, dan setelah penuh terisi muatan baterai di lepas kemudian disisipkan bahan dielektrik dengan εr = 5. Tentukan Energi yang tersimpan setelah disisipkan bahan dielektrik

Pertanyaan

Kapasitas keping sejajar kapasitasnya 20 μF saat diantara kedua keping kosong tanpa bahan dielektrik. Kapasitor dimuati dengan menghubungkan ke sumber tegangan 6 volt, dan setelah penuh terisi muatan baterai di lepas kemudian disisipkan bahan dielektrik dengan εr = 5. Tentukan Energi yang tersimpan setelah disisipkan bahan dielektrikspace 

Pembahasan Soal:

Kapasitor keping sejajar adalah kapasitor yang terdiri dari dua keping atau pelat konduktor yang sejajar, masing-masing pelat mempunyai luas penampang (A) yang sama besar dan kedua pelat terpisah sejauh jarak tertentu (d).

Kapasitor merupakan salah satu komponen listrik yang berbentuk keping sejajar dan berfungsi untuk menyimpan muatan listrik. Muatan yang tersimpan di dalam kapasitor berbanding lurus dengan beda potensialnya.

Sebuah kapasitor yang bermuatan memiliki potensial yang tersimpan di dalamnya. Jika salah satu muatannya dibebaskan mulai dari keadaan diam dari satu keping ke keping lainnya, maka energi potensialnya semakin besar selama muatan itu berpindah.

Diketahui:

C subscript 0 equals 20 space μF equals 2 times 10 to the power of negative 5 end exponent space straight F V subscript 0 equals 6 space straight v epsilon subscript r equals 5

Ditanya: Energi kapasitor (W)

Jawaban:

P e r s a m a a n space k a p a s i t a s space k a p a s i t o r space d e n g a n space d i e l e k t r i k C equals epsilon subscript r C subscript 0 C equals 5 times 20 C equals 100 space μF equals 10 to the power of negative 4 end exponent space straight F P e r s a m a a n space k a p a s i tan s i space d a n space m u a tan q equals C V m u a tan space a w a l space d a n space a k h i r space s a m a q equals C subscript 0 V subscript 0 q equals 2 times 10 to the power of negative 5 end exponent times 6 q equals 12 times 10 to the power of negative 5 end exponent space straight C P e r s a m a a n space e n e r g i space k a p a s i t o r W equals 1 half times q squared over C W equals 1 half times open parentheses 12 times 10 to the power of negative 5 end exponent close parentheses squared over 10 to the power of negative 4 end exponent W equals bold 7 bold comma bold 2 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 5 end exponent bold space bold J

Jadi, besar energi kapasitor adalah bold 7 bold comma bold 2 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 5 end exponent bold space bold J

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

C. Irwan

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Jakarta

Terakhir diupdate 16 September 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

Dua kapasitor masing-masing kapasitasnya 10 μF dan 40 F disusun seri dan ujung-ujungnya dihubungkan ke baterai yang beda potensialnya 15 V. Hitunglah muatan ekuivalen!

Pembahasan Soal:

begin mathsize 14px style C subscript 1 equals 10 to the power of negative 5 end exponent space straight F C subscript 2 equals 4 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent space straight F V equals 15 space straight V end style

Ditanya: begin mathsize 14px style q subscript e k end subscript equals.... end style

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell C subscript e k end subscript end cell equals cell fraction numerator C subscript 1 cross times C subscript 2 over denominator C subscript 1 plus C subscript 2 end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 10 to the power of negative 5 end exponent cross times left parenthesis 4 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent right parenthesis over denominator 10 to the power of negative 5 end exponent plus left parenthesis 4 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent right parenthesis end fraction end cell row blank equals cell 8 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight F end cell end table end style

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell q subscript e k end subscript end cell equals cell C subscript e k end subscript V subscript q e k end subscript end cell row blank equals cell open parentheses 8 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses open parentheses 15 close parentheses end cell row blank equals cell 1 comma 2 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent space straight C end cell end table end style 

Jadi, muatan ekuivalen adalah begin mathsize 14px style 1 comma 2 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent space straight C end style 

0

Roboguru

Perhatikan gambar rangkaian kapasitor berikut! Besar energi listrik dalam rangkaian kapasitor gabungan ini adalah ... (1μF=10−6F)

Pembahasan Soal:

Ada space dua space kapasitas space kapasitor space yang space dirangkai space secara space seri

1 over straight C subscript straight s 1 end subscript equals 1 half plus 1 half equals 2 over 2  straight C subscript straight s 1 end subscript equals 1 μF  Ada space tiga space kapasitas space kapasitor space yang space dirangkai space secara space seri  1 over straight C subscript straight s 2 end subscript equals 1 fourth plus 1 over 6 plus 1 over 12 equals 3 over 12 plus 2 over 12 plus 1 over 12 equals 6 over 12  straight C subscript straight s 2 end subscript equals 12 over 6 equals 2 μF  Lalu comma space rangkai space secara space paralel  straight C subscript straight p equals straight C subscript straight s 1 end subscript plus straight C subscript straight s 2 end subscript  straight C subscript straight p equals 1 plus 2 equals 3 μF  Besarnya space energi space pada space kapasitor space setelah space semuanya space digabungkan space adalah space  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 left parenthesis 3 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent right parenthesis left parenthesis 40 right parenthesis squared  straight W subscript total equals 2400 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent straight J  straight W subscript total equals 2 comma 4 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent straight J

0

Roboguru

Perhatikan gambar rangkaian kapasitor berikut! Energi yang tersimpan dalam rangkaian adalah ....

Pembahasan Soal:

Ada tiga kapasitas kapasitor yang dipasang secara paralel, maka:

C subscript p equals 6 plus 3 plus 3 equals 12 space F

Lalu rangkai secara seri,

1 over C subscript s equals 1 over 6 plus 1 fourth plus 1 over 12  1 over C subscript s equals 2 over 12 plus 3 over 12 plus 1 over 12  1 over C subscript s equals 6 over 12  1 over C subscript s equals 12 over 6 space equals space 2 space F

Besarnya energi pada kapasitor setelah semuanya digabungkan adalah:

straight W equals 1 half CV squared  straight W subscript total equals 1 half straight C subscript total straight V squared subscript total  straight W subscript total equals 1 half left parenthesis 2 right parenthesis left parenthesis 24 right parenthesis squared  straight W subscript total equals 576 space straight J

0

Roboguru

Perhatikan rangkaian kapasitor berikut! Jika C1​=4μF,C2​=6μF,C3​=5μF,C4​=20μF,C5​=2μFdanC6​=7μF, hitunglah energi yang tersimpan pada kapasitor C6​ ...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

C1=4μFC2=6μFC3=5μFC4=20μFC5=2μFC6=7μFV=80V

Ditanya : energi yang tersimpan pada C6...?

Penyelesaian :

Untuk susunan kapasitor paralel, maka tegangan sama besar, jadi pada kapasitor C6 besar tegangan adalah 80 V

E6=21C6V2E6=217×106(80)2E6=0,0224J

Dengan demikian, energi yang tersimpan pada C6 adalah 0,0224 J.

 

0

Roboguru

Pertimbangkan sebuah rangkaian yang terdiri atas empat resistor (masing-masing dengan R = 1 MΩ), sebuah kapasitor (C = 1 μF) dan sebuah baterai (V = 10 MV). Jika kapasitor dimuati penuh dan kemudian b...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell R subscript 1 end cell equals cell R subscript 2 equals R subscript 3 equals R subscript 4 equals 1 space MΩ end cell row cell R subscript T end cell equals cell 1 fourth MΩ equals 0 comma 25 cross times 10 to the power of 6 space straight capital omega space end cell row C equals cell 1 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight F end cell row cell V subscript s end cell equals cell 10 space MV end cell row t equals cell 0 comma 5 space straight s end cell end table   

Ditanya: I = . . .

Jawab :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell I left parenthesis t right parenthesis end cell equals cell V over R subscript T e to the power of negative fraction numerator t over denominator R C end fraction end exponent end cell row cell I left parenthesis 0 comma 5 right parenthesis end cell equals cell fraction numerator 10 over denominator begin display style 1 fourth end style end fraction e to the power of negative fraction numerator 0 comma 5 over denominator left parenthesis 0 comma 25 cross times 10 to the power of 6 right parenthesis open parentheses 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses end fraction end exponent end cell row blank equals cell 40 e to the power of negative fraction numerator 0 comma 5 over denominator 0 comma 25 end fraction end exponent end cell row blank equals cell 40 e to the power of negative 2 end exponent end cell row blank equals cell 5 comma 4 space straight A end cell end table

Jadi, besar arusnya adalah 5,4 A

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