Roboguru

Pada gambar bila VAB = 10 Volt, tentukan energi yang tersimpan dalam sistem!

Pertanyaan

Pada gambar bila VAB = 10 Volt, tentukan energi yang tersimpan dalam sistem!

Pembahasan Soal:

Diketahui:

VAB = 10 Volt

Ditanya: W

Jawab:

Yang dilakukan pada awalnya adalah mencari kapasitor pengganti pada rangkaian.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell 1 over C subscript s subscript 1 end subscript end cell equals cell 1 over 6 plus 1 over 12 plus 1 over 12 end cell row cell 1 over C subscript s subscript 1 end subscript end cell equals cell fraction numerator 2 plus 1 plus 1 over denominator 12 end fraction end cell row cell 1 over C subscript s subscript 1 end subscript end cell equals cell 4 over 12 end cell row cell C subscript s subscript 1 end subscript end cell equals cell 3 space straight F end cell end table

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell 1 over C subscript s subscript 2 end subscript end cell equals cell 1 over 6 plus 1 over 6 end cell row cell 1 over C subscript s subscript 2 end subscript end cell equals cell 2 over 6 end cell row cell C subscript s subscript 2 end subscript end cell equals cell 3 space straight F end cell end table

Menghitung kapasitor paralel dari 2 kapasitor pengganti seri yang sudah dihitung.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell C subscript p end cell equals cell 3 space straight F plus 3 space straight F end cell row blank equals cell 6 space straight F end cell end table

Menghitung kapasitor pengganti secara seri.

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 12 plus 1 over 6 end cell row cell 1 over C subscript t o t end subscript end cell equals cell fraction numerator 1 plus 2 over denominator 12 end fraction end cell row cell 1 over C subscript t o t end subscript end cell equals cell 3 over 12 end cell row cell C subscript t o t end subscript end cell equals cell 4 space straight F end cell end table

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell 1 half times C subscript t o t end subscript times V subscript A B end subscript squared end cell row blank equals cell 1 half times 4 times 10 squared end cell row blank equals cell 200 space straight J end cell end table
    
Jadi, jawaban yang tepat adalah 200 J.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

E. Marcheline

Mahasiswa/Alumni Universitas Sanata Dharma

Terakhir diupdate 02 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

Hitung kerapatan muatan bola konduktor yang berjari-jari 2 cm dan potensialnya 3.000 volt!

Pembahasan Soal:

Dikatahui: R = 2 cm = 2 × 10-2 m dan V = 9.000 V.

Ditanya: σ = ...?

Jawab: 

Pada bola konduktor, potensial di seluruh bagian bola sama besar, yaitu sama dengan potensial di permukaan bola. Sehingga untuk menghitung kerapatan muatan, kita bisa menggunakan rumus potensial listrik. Untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat, kita dapat menghitung kapasitas bola itu dulu, baru kemudian menghitung muatannya. 

Kapasitas Bola 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row C equals cell fraction numerator epsilon subscript 0 A over denominator d end fraction end cell row C equals cell fraction numerator epsilon subscript 0 open parentheses 4 pi R squared close parentheses over denominator R end fraction end cell row C equals cell open parentheses 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent close parentheses open parentheses 4 open parentheses 3 comma 14 close parentheses open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses close parentheses end cell row C equals cell 2 comma 23 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space straight F end cell end table 

Muatan Pada Bola

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row Q equals cell C V end cell row Q equals cell open parentheses 2 comma 23 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space F close parentheses open parentheses 3.000 space V close parentheses end cell row Q equals cell 6 comma 69 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent space straight C end cell end table 

Kerapatan Muatan

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row sigma equals cell Q over A end cell row sigma equals cell fraction numerator Q over denominator 4 pi R squared end fraction end cell row sigma equals cell fraction numerator 6 comma 69 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent space straight C over denominator 4 open parentheses 3 comma 14 close parentheses open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent space straight m close parentheses squared end fraction end cell row sigma equals cell 1 comma 33 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C divided by straight m squared end cell end table 


Jadi, kerapatan muatan bole konduktor adalah 1,33 × 10-6 C/m2space  

0

Roboguru

Jika suatu kapasitor keping sejajar berisi udara dihubungkan dengan baterai, tiap-tiap kepingnya mendapat muatan sebesar . Dalam keadaan masih terhubung dengan baterai (jadi, beda potensial antara dua...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

Di udara, begin mathsize 14px style Q subscript 1 equals 10 to the power of negative 4 end exponent space straight C end style 

Dengan V tetap, dipindahkan ke dalam minyak, begin mathsize 14px style increment Q equals 10 to the power of negative 4 end exponent space straight C rightwards double arrow Q subscript 2 equals 2 times 10 to the power of negative 4 end exponent space straight C end style.

Ditanyakan:

begin mathsize 14px style epsilon subscript r equals ? end style 

Jawab:

Persamaan kapasitor:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row C equals cell Q over V equals fraction numerator epsilon subscript 0 epsilon subscript r A over denominator d end fraction end cell row V equals cell fraction numerator Q d over denominator epsilon subscript 0 epsilon subscript r A end fraction end cell end table end style 

Karena V tetap, maka (udara, undefined):

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript 1 end cell equals cell V subscript 2 end cell row cell fraction numerator Q subscript 1 up diagonal strike d over denominator epsilon subscript 0 epsilon subscript r 1 end subscript up diagonal strike A end fraction end cell equals cell fraction numerator Q subscript 2 up diagonal strike d over denominator epsilon subscript 0 epsilon subscript r 2 end subscript up diagonal strike A end fraction end cell row cell 10 to the power of negative 4 end exponent over 1 end cell equals cell fraction numerator 2 times 10 to the power of negative 4 end exponent over denominator epsilon subscript r end fraction end cell row cell epsilon subscript r end cell equals bold 2 end table end style 

Dengan demikian, konstanta dielektrik minyak tersebut bernliai 2.

0

Roboguru

Gambar di samping menunjukkan dua kapasitor yang berisi penuh muatan (, , , ). Jika sakelar ditutup, setelah seimbang, berapakah energi total yang tersimpan dalam kedua kapasitor?

Pembahasan Soal:

Diketahui:

undefined 

Ditanyakan:

Energi total kapasitor setelah saklar ditutup, begin mathsize 14px style E apostrophe equals ? end style 

Jawab:

Susunan kapasitor seperti pada gambar (sisi positif/negatif menghadap arah sama) adalah susunan paralel.

Potensial listrik total rangkaian setelah saklar ditutup:

Pada susunan paralel:

undefined 

Persamaan kapasitor:

undefined 

Energi total kapasitor:

begin mathsize 14px style E apostrophe equals 1 half C subscript p V apostrophe squared equals 1 half open parentheses 10 times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses open parentheses 1 comma 8 close parentheses squared equals bold 1 bold comma bold 62 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 5 end exponent bold space bold J end style 

Jadi energi total yang tersimpan dalam kapasitor setelah saklar ditutup sebesar begin mathsize 14px style 1 comma 62 times 10 to the power of negative 5 end exponent space straight J end style.

0

Roboguru

Andaikan sebuah kapasitor memiliki kapasitas 30 farad. Kedua pelat kapasitor itu disambungkan ke sumber tegangan. Berapakah muatan yang telah disimpan pada kapasitor itu seandainya potensial antara ke...

Pembahasan Soal:

Kapasitas kapasitor (C) didefinisikan sebagai tetapan kesebandingan antara besarnya muatan listrik di salah satu konduktor (q) dengan besar beda potensial (V) antara kedua konduktor. Secara matematis, dapat dituliskan sebagai:

C equals q over V 

Pada Soal Ini

Diketahui: C = 30 F dan V = 5 V

Ditanya: q =...?

Jawab:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row C equals cell q over V end cell row cell 30 space straight F end cell equals cell fraction numerator q over denominator 5 space straight V end fraction end cell row q equals cell open parentheses 30 space straight F close parentheses open parentheses 5 space straight V close parentheses end cell row q equals cell 150 space straight C end cell end table 

Jadi, muatan yang telah disimpan pada kapasitor itu  adalah 150 coulomb.space 

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