Roboguru

Luas keping-keping dari sebuah kapasitor keping sejajar adalah 30 cm2 dan terpisah sejauh 2 mm. Ketika kapasitor dihubungkan dengan baterai 20 V, berapakah muatan pada tiap kepingnya?

Pertanyaan

Luas keping-keping dari sebuah kapasitor keping sejajar adalah 30 undefined dan terpisah sejauh 2 mm. Ketika kapasitor dihubungkan dengan baterai 20 V, berapakah muatan pada tiap kepingnya?undefined 

  1. ....undefined 

  2. ....undefined 

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui :

A equals 3 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight m squared d equals 2 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight m epsilon subscript o equals 9 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 V equals 20 space volt    

Ditanya:

q = . . .

Jawab :

Untuk menghitung muatan pada kapasitor, gunakan persamaan

q equals C V, dengan C equals space fraction numerator epsilon subscript 0 A over denominator d end fraction .

Maka, banyaknya muatan 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row q equals cell fraction numerator epsilon subscript 0 A over denominator d end fraction V end cell row q equals cell fraction numerator left parenthesis 9 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent right parenthesis left parenthesis 3 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent right parenthesis left parenthesis 20 right parenthesis over denominator 2 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent end fraction space space end cell row q equals cell 270 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space end cell row q equals cell 270 space pC end cell end table 

Jadi,besar muatan tiap kepingnya adalah bold 270 bold space bold pC.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

Terakhir diupdate 07 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

Luas keping-keping dari sebuah kapasitor keping sejajar adalah 30 cm2 dan terpisah sejauh 2 mm.  (a) Tentukan kapasitasnya. (b) Ketika kapasitor dihubungkan dengan baterai 20 V, berapakah muatan pad...

Pembahasan Soal:

begin mathsize 14px style A equals 30 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent space straight m squared d equals 2 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight m epsilon subscript o equals 9 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 V equals 20 space volt epsilon subscript r equals 5 end style  

Ditanya:

 table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell left parenthesis a right parenthesis space C subscript 0 end cell equals cell.... end cell row cell left parenthesis b right parenthesis space q subscript 0 end cell equals cell.... end cell row cell left parenthesis c right parenthesis space C end cell equals cell... end cell row q equals cell.... space end cell row V equals cell.... end cell row E equals cell.... end cell end table 

Jawab:

(a) 

 C subscript 0 equals fraction numerator element of subscript 0 A over denominator d end fraction C subscript 0 equals fraction numerator 9 comma 0 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent cross times 30 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent over denominator 2 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent end fraction C subscript 0 equals 135 cross times 10 to the power of negative 13 end exponent space F

Jadi, kapasitas sebelum baterai dilepas adalah C subscript 0 equals 135 cross times 10 to the power of negative 13 end exponent space F

(b)

 q subscript 0 equals C subscript 0 V q subscript 0 equals 13 comma 5 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent cross times 20 q subscript 0 equals 2 comma 7 cross times 10 to the power of negative 10 space end exponent straight C

Jadi, muatan tiap keping sebelum baterai dilepas adalah q subscript 0 equals 2 comma 7 cross times 10 to the power of negative 10 space end exponent straight C

(c)

Kapasistas:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row C equals cell fraction numerator epsilon subscript r epsilon subscript o A over denominator d end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator left parenthesis 5 right parenthesis left parenthesis 9 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent right parenthesis left parenthesis 30 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent right parenthesis over denominator 2 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent end fraction end cell row blank equals cell 675 cross times 10 to the power of negative 13 end exponent space straight F end cell end table 

Jadi, kapasitas setalah baterai dilepas adalah table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank 6 end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank 75 end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cross times end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank 10 end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell blank to the power of negative 13 end exponent end cell end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank space end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank straight F end table

Muatan, q:

begin mathsize 14px style q equals q subscript o equals 2 comma 7 cross times 10 to the power of negative 10 end exponent space straight C end style 

Jadi, muatan setelah baterai dilepas adalah 2 comma 7 cross times 10 to the power of negative 10 end exponent space straight C

Beda potensial, V

begin mathsize 14px style V equals q over C equals fraction numerator 2 comma 7 cross times 10 to the power of negative 10 end exponent over denominator 6 comma 75 cross times 10 to the power of negative 11 end exponent end fraction equals 4 space volt end style 

Jadi, beda potensialnya adalah 4 Volt

Kuat medan listrik, E

begin mathsize 14px style E equals V over d equals fraction numerator 4 over denominator 2 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent end fraction equals 2000 space straight N divided by straight C end style 

Jadi, beda potensialnya adalah 2000 N/C

0

Roboguru

Kapasitor keping sejajar dengan luas keping 200 cm2 dan jarak antara kepingnya 0,5 cm. Kapasitor berisi bahan dielektrik dengan permitivitas relative 5. Jika kapasitor dihubungkan dengan sumber tegang...

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:

A=200cm2=2102m2d=0,5cm=5103mεr=5V=12v

Ditanya: Energi kapasitor (W)

Jawaban:

PersamaankapasitaskapasitorC=dεrε0APersamaanenergikapasitorW=21CV2W=21dεrε0AV2W=21510358,8510122102122W=12,7109J

Jadi, besar energi kapasitor adalah 12,7109J

0

Roboguru

Kapasitor keping sejajar dengan luas permukaan 0,02m2 dan jarak antarkeping 2cm. Jika beda potensial antara dua keping adalah 5volt, berapakah energi yang tersimpan pada kapasitor tersebut?

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 :

W =....? 

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 energi yang tersimpan pada kapasitor :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell 1 half Q V end cell row blank equals cell open parentheses 1 half close parentheses open parentheses 44 comma 25 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent close parentheses open parentheses 5 close parentheses end cell row blank equals cell 110 comma 625 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space straight J end cell end table 

Jadi, energi yang tersimpan sebesar bold 110 bold comma bold 625 bold cross times bold 10 to the power of bold minus bold 12 end exponent bold space bold J.

0

Roboguru

Terdapat dua buah kapasitor identik yang dirangkai secara seri, lalu muatan yang mengalir pada tiap kapasitor sebesar Q. Apabila energi listrik yang tersimpan pada rangkaian kapasitor itu sebesar W, b...

Pembahasan Soal:

Diketahui space colon C subscript 1 equals C subscript 2 equals C Q subscript 1 equals Q subscript 2 equals Q Energi space yang space tersimpan space equals space W Ditanya space colon space C ?   

Kapasitansi total saat rangkaian seri :

1 over C subscript s equals 1 over C subscript 1 plus 1 over C subscript 2 1 over C subscript s equals 1 over C plus 1 over C 1 over C subscript s equals 2 over C C subscript s equals C over 2   

Muatan total open parentheses Q subscript t o t a l end subscript close parentheses equals blank Q subscript 1 equals Q subscript 2 equals Q  

Berdasarkan persamaan energi total kapasitor, besar kapasitansi kapasitor yaitu : 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell 1 half C V squared end cell row cell Dimana space Q end cell equals cell C V blank semicolon maka blank V equals Q over C end cell row W equals cell 1 half C left parenthesis Q over C right parenthesis squared end cell row W equals cell fraction numerator 1 Q squared over denominator 2 C end fraction end cell row W equals cell fraction numerator 1 Q squared over denominator 2 C end fraction end cell row W equals cell fraction numerator 1 Q squared over denominator 2 left parenthesis C over 2 right parenthesis end fraction end cell row W equals cell Q squared over C end cell row C equals cell Q squared over W end cell end table   

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

0

Roboguru

Sebuah kapasitor keping sejajar yang luasnya A, dan jarak antara keping adalah d, dimuati sampai beda potensialnya V. Baterai pengisi kemudian diputus sambungannya dan jarak kedua keping kapasitor dip...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

A, d, V

undefined 

Ditanyakan:

Usaha untuk menambah jarak d, W = ?

Jawab:

Kapasitor berada di udara sehingga undefined.

Usaha setara dengan perubahan energi, di mana energi kapasitor dinyatakan dalam:

undefined 

Perlu diketahui nilai V sebelum dan sesudah baterai diputus.

Nilai V akhir:

Persamaan kapasitor:

undefined 

Karena jarak (d) diubah setelah baterai diputus, jumlah muatan kapasitor sebelum dan sesudah baterai diputus tidak berubah (Q tetap):

undefined 

Energi kapasitor dan usaha:

Energi awal:

E subscript 1 equals 1 half C subscript 1 V subscript 1 squared equals 1 half fraction numerator epsilon A V squared over denominator d end fraction  

Energi akhir:

E subscript 2 equals 1 half C subscript 2 V subscript 2 squared equals 1 half fraction numerator epsilon A over denominator 2 d end fraction open parentheses 2 V close parentheses squared equals fraction numerator epsilon A V squared over denominator d end fraction  

Usaha yang diperlukan:

W equals E subscript 2 minus E subscript 1 equals fraction numerator epsilon A V squared over denominator d end fraction minus 1 half fraction numerator epsilon A V squared over denominator d end fraction equals 1 over bold 2 fraction numerator bold εA bold V to the power of bold 2 over denominator bold d end fraction  

Jadi usaha untuk mengubah jarak antarkeping dinyatakan dalam 1 half fraction numerator epsilon A V squared over denominator d end fraction .

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