Roboguru

Pada gambar bila VAB = 10 Volt, tentukan muatan masing-masing kapasitor!

Pertanyaan

Pada gambar bila VAB = 10 Volt, tentukan muatan masing-masing kapasitor!

Pembahasan Soal:

Diketahui:

VAB = 10 Volt

Ditanya: muatan masing-masing kapasitor

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

Muatan total pada rangkaian nilainya sama besar dengan muatan 12 F yang terletak di dekat titik A dan kapasitor pengganti paralel.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row q equals cell C subscript t o t end subscript times V end cell row blank equals cell 4 times 10 end cell row blank equals cell 40 space straight F end cell end table

Maka q equals q subscript 12 space straight F end subscript equals q subscript P equals 40 space straight F. Untuk menghitung muatan yang lain, harus menghitung tegangan pada kapasitor paralel.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript p a r a l e l end subscript end cell equals cell q subscript p over C subscript p end cell row blank equals cell 40 over 6 space straight V end cell end table

Berdasarkan perhitungan di atas, maka diketahui bahwa tegangan pada rangkaian Cs1 dan Cs2 sama dengan Vparalel yaitu 40 over 6 straight V. Muatan total pada Cs2 akan sama besarnya pada setiap kapasitor karena dirangkai seri.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell q subscript C subscript S 2 end subscript end subscript end cell equals cell C subscript s subscript 2 end subscript times V subscript p a r end subscript end cell row blank equals cell 3 times 40 over 6 end cell row blank equals cell 20 space straight F end cell end table

Muatan total pada Cs1 akan sama besarnya pada setiap kapasitor karena dirangkai seri.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell q subscript C subscript S 1 end subscript end subscript end cell equals cell C subscript s subscript 1 end subscript times V subscript p a r end subscript end cell row blank equals cell 3 times 40 over 6 end cell row blank equals cell 20 space straight F end cell end table
    
Jadi, jawaban yang tepat adalah 40 F dan 20 F.

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

Besar muatan kapasitor C, pada rangkaian berikut adalah ...

Pembahasan Soal:

Besar Kapasitas Kapasitor Total:

C subscript P 1 end subscript equals fraction numerator C subscript 2 cross times C subscript 3 over denominator C plus C subscript 3 end fraction C subscript P 1 end subscript equals fraction numerator 6 cross times 3 over denominator 6 plus 3 end fraction C subscript P 1 end subscript equals 2 space straight F 


C subscript P 2 end subscript equals fraction numerator C subscript 4 cross times C subscript 5 over denominator C plus C subscript 5 end fraction C subscript P 2 end subscript equals fraction numerator 12 cross times 6 over denominator 12 plus 6 end fraction C subscript P 2 end subscript equals 4 space straight F 


C subscript p t o t end subscript equals C subscript p 1 end subscript plus C subscript p 2 end subscript C subscript p t o t end subscript equals 2 space straight F plus 4 space straight F C subscript p t o t end subscript equals 6 space straight F 


C subscript t o t end subscript equals fraction numerator C subscript p t o t end subscript cross times C subscript 1 over denominator C subscript p t o t end subscript plus C subscript 1 end fraction C subscript t o t end subscript equals fraction numerator 6 cross times 6 over denominator 6 plus 6 end fraction C subscript t o t end subscript equals 3 space straight F 


Besar Muatan Kapasitor:


q equals C V q equals 3 cross times 6 q equals 18 space coulomb 


Jadi, jawaban yang benar adalah B

0

Roboguru

Kapasitor keping sejajar mempunyai kapasitas C dan jarak antara kedua keping adalah d. Keping yang satu diberi muatan listrik Q dan yang lain -Q sehingga besar potensial kapasitor adalah V. Jika jarak...

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 kapasitor keping sejajar, kapasitas kapasitor dirumuskan sebagai:

C equals fraction numerator epsilon subscript 0 A over denominator d end fraction  

dengan, ε0 = permitivitas ruang hampa, A = luas setiap keping, dan d = jarak pisah kedua keping.

Pada Soal Ini 

Diketahui:

C1 = C

d1 = d

V1 = V

q1 = q2

d2 = 2d

Ditanya: C2 = ...? dan V2 = ...?

Jawab: 

Kapasitas Kapasitor saat jarak menjadi 2d

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell C subscript 2 over C subscript 1 end cell equals cell fraction numerator fraction numerator epsilon subscript 0 A over denominator d subscript 2 end fraction over denominator fraction numerator epsilon subscript 0 A over denominator d subscript 1 end fraction end fraction end cell row cell C subscript 2 over C subscript 1 end cell equals cell d subscript 1 over d subscript 2 end cell row cell C subscript 2 over C end cell equals cell fraction numerator d over denominator 2 d end fraction end cell row cell C subscript 2 end cell equals cell 0 comma 5 C end cell end table  

Beda potensial saat jarak menjadi 2d

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell C subscript 2 over C subscript 1 end cell equals cell fraction numerator q subscript 2 over V subscript 2 over denominator q subscript 1 over V subscript 1 end fraction end cell row cell C subscript 2 over C subscript 1 end cell equals cell V subscript 1 over V subscript 2 end cell row cell fraction numerator 0 comma 5 C over denominator C end fraction end cell equals cell V over V subscript 2 end cell row cell V subscript 2 end cell equals cell 2 V end cell end table 

Jadi, jawaban yang tepat adalah C. space 

0

Roboguru

Berapa kapasitas suatu kapasitor keping sejajar yang mempunyai luas 50 cm2? Jarak antara kedua keping kapasitor itu 2 cm.

Pembahasan Soal:

A equals 50 space cm squared equals 50 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent space straight m d equals 2 space cm equals 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent space straight m C equals ? 

Kapasitas kapasitor keping sejajr dapat dihitung menggunakan persamaan

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row C equals cell epsilon subscript 0 A over d end cell row blank equals cell 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent cross times fraction numerator 50 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent over denominator 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end fraction end cell row blank equals cell bold 2 bold comma bold 2 bold cross times bold 10 to the power of bold minus bold 12 end exponent bold space bold F bold equals bold 2 bold comma bold 2 bold space bold pF end cell end table

Dengan demikian kapaitas kapasitor tersebut sebesar 2,2 pF.

0

Roboguru

Tiga buah kapasitor dengan kapasitansi masing- masing 1 mF , 2 mF, dan 3 mF dirangkai secara seri dan diberi tegangan 1 volt pada ujung ujungnya. Pernyataan berikut ini yang benar adalah ... Masing...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

C subscript 1 equals 1 space mF C subscript 2 equals 2 space mF C subscript 3 equals 3 space mF V equals 1 space straight V

(1) Saat kapasitor dirangkai seri, maka muatan yang tersimpan pada setiap kapasitor sama besar (pernyataan 1 benar)

(2) Energi yang tersimpan pada kapasitor dirumuskan W equals 1 half Q squared over C. Energi listrik berbanding dengan kapasitansi, maka energi terbesar berada pada kapasitor dengan kapasitansi terkecil yaitu 1 mF (pernyataan 2 benar)

(3) Tegangan pada kapasitor dirumuskan V equals Q over C. Tegangan listrik berbanding dengan kapasitansi, maka tegangan terkecil berada pada kapasitor dengan kapasitansi terbesar yaitu 3 mF (pernyataan 3 benar)

(4) Hitung apasitas kapasitor penggantinya 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell fraction numerator 1 over denominator C s end fraction end cell equals cell 1 over C subscript 1 plus 1 over C subscript 2 plus 1 over C subscript 3 end cell row cell fraction numerator 1 over denominator C s end fraction end cell equals cell 1 over 1 plus 1 half plus 1 third end cell row cell fraction numerator 1 over denominator C s end fraction end cell equals cell 11 over 6 end cell row cell C subscript s end cell equals cell 6 over 11 space mF end cell end table

Hitung muatan yang tersimpan

Q equals C V Q equals C subscript s V Q equals 6 over 11 cross times 1 Q equals 6 over 11 space mC 

(pernyataan 4 salah)

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

3

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