Pertanyaan

Sebuah kapasitor keping sejajar mempunyai jari-jari luas lingkaran sebesar 10 cm dan terpisah sejauh I mm. Ke dua keping dipasang pada beda potensial 100 volt. Diketahui ε o = 8 , 85 × 1 0 − 12 (satuan SI). Besar energi listrik yang tersimpan per satuan volume dalam kapasitor adalah … (UM UNDIP 2013)

Sebuah kapasitor keping sejajar mempunyai jari-jari luas lingkaran sebesar 10 cm dan terpisah sejauh I mm. Ke dua keping dipasang pada beda potensial 100 volt. Diketahui $ε_{o} = 8, 85 \times 1 0^{- 12}$ (satuan SI). Besar energi listrik yang tersimpan per satuan volume dalam kapasitor adalah $\dots$

(UM UNDIP 2013)

$4, 5 \times 1 0^{- 5} J / m^{3}$
$4, 5 \times 1 0^{- 4} J / m^{3}$
$4, 5 \times 1 0^{- 3} J / m^{3}$
$4, 5 \times 1 0^{- 2} J / m^{3}$
$4, 5 \times 1 0^{- 1} J / m^{3}$

8 dari 10 siswa nilainya naik

dengan paket belajar pilihan

Habis dalam

Klaim

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Pembahasan

Diketahui : r = 10 c m = 0 , 1 m d = 1 mm = 0 , 001 m V = 100 volt ε o = 8 , 85 ⋅ 1 0 − 12 Ditanya : V o l W = ? Jawab : Kapasitor merupakan komponen listrik yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik. Adapun besar energi per volume pada kapasitor keping sejajar : V o l W = A d 2 1 C V 2 = A d 2 1 d ε o A V 2 V o l W = 2 d 2 ε o V 2 Dimana : V o l W = energi persatuan volume ( J / m 3 ) ε o = permitivitas listrik di ruang hampa V = tegangan ( V ) d = jarak antar keping ( m ) Sehingga : V o l W = 2 d 2 ε o V 2 V o l W = 2 ⋅ 0 , 00 1 2 8 , 85 ⋅ 1 0 − 12 ⋅ 10 0 2 V o l W = 2 ⋅ 1 0 − 6 8 , 85 ⋅ 1 0 − 8 V o l W = 4 , 425 ⋅ 1 0 − 2 J / m 3 Jadi besar energi listrik yang tersimpan per satuan volume dalam kapasitor adalah 4 , 425 × 10 − 2 J / m 3 . Sepertinya terdapat kesalahan pada pilihan jawaban, sehingga tidak pilihan yang sesuai dengan jawaban yang didapatkan.

Diketahui :

$r = 10 c m = 0, 1 m d = 1 mm = 0, 001 m V = 100 volt ε_{o} = 8, 85 \cdot 1 0^{- 12}$

Ditanya :

$\frac{W}{V o l} = ?$

Jawab :

Kapasitor merupakan komponen listrik yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik. Adapun besar energi per volume pada kapasitor keping sejajar :

$\frac{W}{V o l} = \frac{\frac{1}{2} C V ^{2}}{A d} = \frac{\frac{1}{2} \frac{ε _{o} A}{d} V ^{2}}{A d} \frac{W}{V o l} = \frac{ε _{o} V ^{2}}{2 d ^{2}} Dimana : \frac{W}{V o l} = energi persatuan volume (J / m^{3}) ε_{o} = permitivitas listrik di ruang hampa V = tegangan (V) d = jarak antar keping (m)$

Sehingga :

$\frac{W}{V o l} = \frac{ε _{o} V ^{2}}{2 d ^{2}} \frac{W}{V o l} = \frac{8 , 85 \cdot 1 0 ^{- 12} \cdot 10 0 ^{2}}{2 \cdot 0 , 00 1 ^{2}} \frac{W}{V o l} = \frac{8 , 85 \cdot 1 0 ^{- 8}}{2 \cdot 1 0 ^{- 6}} \frac{W}{V o l} = 4, 425 \cdot 1 0^{- 2} J / m^{3}$

Jadi besar energi listrik yang tersimpan per satuan volume dalam kapasitor adalah $4, 425 \times 10^{- 2} J / m^{3}$ . Sepertinya terdapat kesalahan pada pilihan jawaban, sehingga tidak pilihan yang sesuai dengan jawaban yang didapatkan.

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Dua kapasitor identik di rangkaisecara seri. Tiap kapasitor memilikikapasitansi C. Berapakah muatankeseluruhan yang harus disimpanpada rangkaian kapasitor itu agarenergi listriktiap kapasitoryang ters...

0.0

Jawaban terverifikasi

Dua buah kapasitor identik yang mula-mula belum bermuatan akan dihubungkan dengan baterai. Bila hanya satu kapasitor yang dihubungkan dengan baterai 10 V, energi yang tersimpan dalam kapasitor adalah ...

5.0

Jawaban terverifikasi

5.0

Jawaban terverifikasi

0.0

Jawaban terverifikasi

Empat buah muatan masing-masing q 1 = − 2 μ C , q 2 = 1 μ C , q 3 = 1 μ C , dan q 4 = 1 μ C terletak di sudut-sudut suatu bujur sangkar berisi 0,2 m. Bila diketahui ε 0 adalah permitivitas v...

0.0

Jawaban terverifikasi