Roboguru

Kapasitor  dimuati oleh beda potensial 100 Volt. Kemudian kutub-kutub kapasitor ini dihubungkan dengan kapasitor  yang tidak bermuatan. Tentukan pengurangan energi ketika kapasitor kapasitor dihubungkan!

Pertanyaan

Kapasitor 40 space μF dimuati oleh beda potensial 100 Volt. Kemudian kutub-kutub kapasitor ini dihubungkan dengan kapasitor 60 space μF yang tidak bermuatan. Tentukan pengurangan energi ketika kapasitor kapasitor dihubungkan!

Pembahasan Soal:

Diketahui:

C subscript 1 equals 40 space μF V equals 100 space straight V C subscript 2 equals 60 space μF semicolon space awalnya space tidak space bermuatan
kapasitor disusun paralel

Ditanya: increment W 

Jawab:

Pada awalnya muatan total adalah

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row q equals cell C subscript 1 times V end cell row blank equals cell 40 space μF times 100 space straight V end cell row blank equals cell 4000 space μC end cell end table

Setelah dipasang kapasitor kedua, tegangan pada setiap kapasitor menjadi sama yaitu Vgab, dan jumlah muatan total tidak berubah. Sehingga:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row q equals cell q subscript 1 plus q subscript 1 end cell row q equals cell C subscript 1 times V subscript g a b end subscript plus C subscript 2 times V subscript g a b end subscript end cell row q equals cell open parentheses C subscript 1 plus C subscript 2 close parentheses times V subscript g a b end subscript end cell row cell V subscript g a b end subscript end cell equals cell fraction numerator q over denominator open parentheses C subscript 1 plus C subscript 2 close parentheses end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 4000 space μC over denominator open parentheses 40 space μF plus 60 space μF close parentheses end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 4000 space μC over denominator 100 space μF end fraction end cell row blank equals cell 40 space straight V end cell end table

Energi kapasitor awal hanya terjadi karena C1 sedangkan energi kapasitor akhir terbentuk karena C1 dan C2. Sehingga pengurangan energinya adalah:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell increment W end cell equals cell W subscript a w a l end subscript minus W subscript a k h i r end subscript end cell row blank equals cell open parentheses 1 half times C subscript 1 times V squared close parentheses minus open parentheses 1 half times open parentheses C subscript 1 plus C subscript 2 close parentheses times V subscript g a b end subscript squared close parentheses end cell row blank equals cell open parentheses 1 half times 40 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent times 100 squared close parentheses minus open parentheses 1 half open parentheses 40 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent plus 60 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses times 40 squared close parentheses end cell row blank equals cell 0 comma 2 space straight J minus 0 comma 08 space straight J end cell row blank equals cell 0 comma 12 space straight J end cell row blank blank blank end table
Jadi, jawaban yang tepat adalah 0,12 J.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

E. Marcheline

Mahasiswa/Alumni Universitas Sanata Dharma

Terakhir diupdate 01 Mei 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

Kapasitas kapasitor dapat diperkecil dengan cara-cara sebagai berikut : ruang antar lempeng diisi minyak dengan pasangan seri beberapa kapasitor jarak kedua lempeng diperkecil luas lempengnya di...

Pembahasan Soal:

Kapasitas kapasitor open parentheses C close parentheses tergantung pada besaran permitivitas ruang  open parentheses epsilon subscript o close parentheses, luasan pelat open parentheses A close parentheses dan jarak pisah kedua pelat open parentheses d close parentheses. Dirumuskan sebagai berikut :

C equals fraction numerator epsilon subscript o A over denominator d end fraction 

Dari rumus di atas terlihat bahwa jika permitivitas ruang bernilai kecil, maka kapasitas kapasitor juga kecil (berbanding lurus). Jika luasan pelat kecil maka kapasitas kapasitor juga kecil (berbanding lurus). Jika jarak antara kedua pelat besar, maka kapasitas kapasitor akan kecil (berbanding terbalik).

Tujuan dari susunan seri sebuah kapasitor adalah untuk memperkecil kapasitas kapasitor.

Dengan demikian, salah satu cara untuk memperkecil kapasitas kapasitor adalah dengan cara memperkecil luas pelat dan menyusun kapasitor secara seri.

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

0

Roboguru

Jika C  menyatakan kapasitas kapasitor, q  menyatakan jumlah muatan, dan V  menyatakan beda potensial antara dua keping sejajar, maka hubungan yang tepat antara ketiga besaran tersebut dinyatakan dala...

Pembahasan Soal:

Kemampuan atau daya tampung kapasitor untuk menyimpan muatan listrik pada tiap keping terhadap beda potensial yang diciptakan disebut sebagai kapasitas kapasitor. Secara sederhana, kapasitas kapasitor dinyatakan dengan muatan yang tersimpan per satuan volt. Secara matematis dinyatakan

C equals q over V 

Dengan

C= kapasitas kapaitor (farad)

q= jumlah muatan (coulomb)

V= beda potensial antara dua keping (volt)

0

Roboguru

Tiga buah kapasitor masing-masing  disusun seri. Besarnya kapasitas total kapasitor adalah...

Pembahasan Soal:

Diketahui:
begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell C subscript 1 end cell equals cell 4 space mu F end cell row cell C subscript 2 end cell equals cell 3 space mu F end cell row cell C subscript 3 end cell equals cell 6 space mu F end cell row blank blank blank end table end style 

Ditanya:
Total kapasitas kapasitor

Jawab

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell 1 over C subscript t o t end subscript end cell equals cell 1 over C subscript 1 plus 1 over C subscript 2 plus 1 over C subscript 3 end cell row blank equals cell 1 fourth plus 1 third plus 1 over 6 end cell row blank equals cell fraction numerator 3 plus 4 plus 2 over denominator 12 end fraction equals 9 over 12 end cell row cell C subscript t o t end subscript end cell equals cell 12 over 9 equals 4 over 3 space μF end cell end table end style 

Jadi, Total kapasitas kapasitor adalah begin mathsize 14px style 4 over 3 μF end style 

0

Roboguru

Perhatikan beberapa bagian dalam kapasitor keping sejajar berikut ini! Jenis dielektrik Tebal plat Luas plat Jenis muatan Faktor yang memengaruhi kapasitas kapasitor adalah ... .

Pembahasan Soal:

Besar kapasitas kapasitor keping sejajar dapat dirumuskan sebagai

begin mathsize 14px style C equals fraction numerator epsilon subscript r epsilon subscript 0 A over denominator d end fraction end style 

Dengan

begin mathsize 14px style epsilon subscript r equals end style konstanta dielektrik

begin mathsize 14px style epsilon subscript 0 equals end style permitivitas vakum

= luas keping konduktor

= jarak pisah dua keping sejajar

Dari formulasi tersebut dapat di ambil kesimpulan bahwa kapasitas kapasitor bergantung pada: permitivitas relatif, luas penampang kapasitor, dan lebar/jarak antar kapasitor. Sementara itu, jenis dielektrik yang berbeda akan memiliki konstanta yang berbeda. Dengan demikian, jawaban yang benar ditunjukkan pada nomor 1 dan 3(B).

0

Roboguru

Kapasitor keping sejajar dengan luas permukaan  dan jarak antarkeping . Jika beda potensial antara dua keping adalah , berapakah kuat medan listrik di antara dua keping?

Pembahasan Soal:

Diketahui :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row A equals cell 0 comma 02 space straight m squared end cell row d equals cell 2 space cm equals 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent space straight m end cell row V equals cell 5 space volt end cell row cell epsilon subscript o end cell equals cell 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space straight C squared straight N to the power of negative 1 end exponent straight m to the power of negative 2 end exponent end cell end table  

Ditanya :

E =....? 

Jawab :

Kita gunakan rumus pada kapasitor :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q over V end cell equals cell fraction numerator epsilon subscript o A over denominator d end fraction end cell row cell Q over 5 end cell equals cell fraction numerator open parentheses 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent close parentheses open parentheses 0 comma 02 close parentheses over denominator open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses end fraction end cell row cell Q over 5 end cell equals cell fraction numerator open parentheses 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent close parentheses open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses over denominator open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses end fraction end cell row cell Q over 5 end cell equals cell 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent end cell row Q equals cell open parentheses 5 close parentheses open parentheses 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent close parentheses end cell row Q equals cell 44 comma 25 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space straight C end cell end table 

Muatan pada kapasitor sebesar 44 comma 25 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space straight C.

Menghitung rapat muatan :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row sigma equals cell Q over A end cell row blank equals cell fraction numerator 44 comma 25 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent over denominator 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end fraction end cell row blank equals cell 22 comma 125 cross times 10 to the power of negative 10 end exponent space straight C divided by straight m squared end cell end table 

Jadi, rapat muatannya sebesar 22 comma 125 cross times 10 to the power of negative 10 end exponent space straight C divided by straight m squared.

Menghitung kuat medan listrik diantara kedua keping :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row E equals cell sigma over epsilon subscript o end cell row blank equals cell fraction numerator 22 comma 125 cross times 10 to the power of negative 10 end exponent over denominator 8.85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent end fraction end cell row blank equals cell 2 comma 5 cross times 10 squared end cell row blank equals cell 250 space straight N divided by straight C end cell end table 

Jadi, kuat medan listriknya sebesar 250 N/C.

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