Pertanyaan

Sebuah kapasitor keping sejajar yang tebalnya d mempunyai kapasitansi C 0 . Dalam kapasitor dimasukkan dua bahan yang disusun seri. jika tiap-tiap bahan tebalnya d /2 dan memiliki konstanta dielektrik k 1 dan k 2 , tentukan kapasitas totalnya!.

Sebuah kapasitor keping sejajar yang tebalnya d mempunyai kapasitansi C₀. Dalam kapasitor dimasukkan dua bahan yang disusun seri. jika tiap-tiap bahan tebalnya d/2 dan memiliki konstanta dielektrik k₁ dan k₂, tentukan kapasitas totalnya!.

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

Y. Maghfirah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

kapasitas kapasitor totalnya adalah k 1 + k 2 2 k 1 k 2 C 0 .

kapasitas kapasitor totalnya adalah

\frac{2 k _{1} k _{2} C _{0}}{k _{1} + k _{2}}

Pembahasan

Diketahui: tebal kapasitor = d kapasitansi= C 0 tebal bahan = d b = d /2 konstanta dielektrik 1 = k 1 konstanta dielktrik 2 = k 2 Ditanya: C tot = ? Pembahasan: Untuk menyelesaikan soal ini terlebih dahulu perlu ditentukan kapasitas kapasitor sebelum disisipkan bahan dilektrik, yaitu: C 0 = d ε 0 A Ketika disisipkan bahan dielektrik 1 maka kapsitas kapasitornya akan menjadi: C 1 = 2 d ε 0 k 1 A C 1 = 2 k 1 d ε 0 A C 1 = 2 k 1 ⋅ C 0 Sementara itu kapasitas kapasitor ketika disisipkan bahan dielektrik 2 adalah: C 2 = 2 d ε 0 k 2 A C 2 = 2 k 2 d ε 0 A C 2 = 2 k 2 ⋅ C 0 Sehingga kapasitas kapasitor totalnya ketika disusun seri adalah: C t o t 1 = C 1 1 + C 2 1 C t o t 1 = 2 k 1 C 0 1 + 2 k 2 C 0 1 C t o t 1 = 2 k 1 k 2 C 0 k 2 + 2 k 1 k 2 C 0 k 1 C t o t 1 = 2 k 1 k 2 C 0 k 1 + k 2 C t o t = k 1 + k 2 2 k 1 k 2 C 0 Jadi, kapasitas kapasitor totalnya adalah k 1 + k 2 2 k 1 k 2 C 0 .

Diketahui:

tebal kapasitor = d

kapasitansi = C₀

tebal bahan = d_b = d/2

konstanta dielektrik 1 = k₁

konstanta dielktrik 2 = k₂

Ditanya: C_tot = ?

Pembahasan:

Untuk menyelesaikan soal ini terlebih dahulu perlu ditentukan kapasitas kapasitor sebelum disisipkan bahan dilektrik, yaitu:

$C_{0} = \frac{ε _{0} A}{d}$

Ketika disisipkan bahan dielektrik 1 maka kapsitas kapasitornya akan menjadi:

$C_{1} = \frac{ε _{0} k _{1} A}{\frac{d}{2}} C_{1} = 2 k_{1} \frac{ε _{0} A}{d} C_{1} = 2 k_{1} \cdot C_{0}$

Sementara itu kapasitas kapasitor ketika disisipkan bahan dielektrik 2 adalah:

$C_{2} = \frac{ε _{0} k _{2} A}{\frac{d}{2}} C_{2} = 2 k_{2} \frac{ε _{0} A}{d} C_{2} = 2 k_{2} \cdot C_{0}$

Sehingga kapasitas kapasitor totalnya ketika disusun seri adalah:

$\frac{1}{C _{t o t}} = \frac{1}{C _{1}} + \frac{1}{C _{2}} \frac{1}{C _{t o t}} = \frac{1}{2 k _{1} C _{0}} + \frac{1}{2 k _{2} C _{0}} \frac{1}{C _{t o t}} = \frac{k _{2}}{2 k _{1} k _{2} C _{0}} + \frac{k _{1}}{2 k _{1} k _{2} C _{0}} \frac{1}{C _{t o t}} = \frac{k _{1} + k _{2}}{2 k _{1} k _{2} C _{0}} C_{t o t} = \frac{2 k _{1} k _{2} C _{0}}{k _{1} + k _{2}}$

Jadi, kapasitas kapasitor totalnya adalah $\frac{2 k _{1} k _{2} C _{0}}{k _{1} + k _{2}}$ .

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

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah kapasitor keping sejajar luas tiap keping 2000 cm² dan jarak pisah antara kedua keping 1 cm. Ketika penyekat berupa udara, beda potensial di antara dua keping 2000 volt, tetapi jika disisipkan ...

4.0

Jawaban terverifikasi

Diketahui keping sejajar yang luas setiap kepingnya 5000 cm 2 , jarak antar keping 0,5 cm, dan potensial awalnya 10 kV. Jika di antara keping diisikan bahan dielektrik dengan permitivitas relatif 5, h...

5.0

Jawaban terverifikasi

Kapasitas keping sejajar, luas tiap kepingnya 2000 cm 2 , kedua keping terpisah 1 cm. Kapasitor dihubungkan dengan sumber listrik yang bertegangan 12 C. Tentukan rapat muatan keping!

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah chip dari titanium dioksida ( K = 173) diselipkan pada dua buah keping sejajar yang memiliki luas penampang 1 cm 2 dengan ketebalan 0,1 mm membentuk sebuah kapasitor. Jika kapasitor diberi muat...

5.0

Jawaban terverifikasi

Kapasitor keping sejajar dengan luas permukaan 0 , 02 m 2 dan jarak antarkeping 2 cm . Jika beda potensial antara dua keping adalah 5 volt , berapakah kuat medan listrik di antara dua keping?

4.0

Jawaban terverifikasi