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 diperbesar menjadi 2d. Turunkanlah pernyataan-pernyataan yang dinyatakan dalarn A, d, dan V untuk kerja yang diperlukan untuk menambah jarak kedua keping tersebut!

Pertanyaan

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 diperbesar menjadi 2d. Turunkanlah pernyataan-pernyataan yang dinyatakan dalarn A, d, dan V untuk kerja yang diperlukan untuk menambah jarak kedua keping tersebut!undefined

Pembahasan Video:

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 .

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

Terakhir diupdate 30 Agustus 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

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:

begin mathsize 14px style E subscript 1 comma space E subscript 2 equals ? end style dalam A, d, V

Jawab:

Energi kapasitor:

begin mathsize 14px style E equals 1 half C V squared end style 

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):

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q subscript 1 end cell equals cell Q subscript 2 end cell row cell fraction numerator V subscript 1 epsilon subscript 1 A subscript 1 over denominator d subscript 1 end fraction end cell equals cell fraction numerator V subscript 2 epsilon subscript 2 A subscript 2 over denominator d subscript 2 end fraction end cell row cell fraction numerator V up diagonal strike epsilon A end strike over denominator up diagonal strike d end fraction end cell equals cell fraction numerator V subscript 2 up diagonal strike epsilon A end strike over denominator 2 up diagonal strike d end fraction end cell row cell V subscript 2 end cell equals cell 2 V end cell end table end style 

Energi kapasitor:

Energi awal:

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

Jadi energi awal dan akhir kapasitor dinyatakan dalam 1 half fraction numerator epsilon A V squared over denominator d end fraction dan fraction numerator epsilon A V squared over denominator d end fraction .

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

Kapasitor keping sejajar dengan luas permukaan  dan jarak antarkeping . Jika beda potensial antara dua keping adalah , 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

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

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