Kapasitor & Contoh Soal Kapasitor

Contoh Soal Kapasitor – Heloo sahabat Gamma. Pada kesempatan kali ini saya akan membahas mengenai contoh soal kapasitor. Pada artikel sebelumnya saya telah menjelaskan mengenai kapasitor, pengertian kapasitor, pengertian kapasitas kapasitor, satuan kapasitor, simbol kapasitor atau lambang kapasitor, fungsi kapasitor dalam rangkaian listrik, dan macam2 kapasitor. Baik untuk mempersingkat waktu langsung saja kita mulai. Bagi teman-teman yang belum membacanya silahkan klik link di bawah ini.

Kumpulan Contoh Soal Kapasitor, Rangkaian Pengganti Kapasitor, Rangkaian Seri Paralel Kapasitor dan Energi Potensial Kapasitor

Contoh 1 - Soal Kapasitor

Hitunglah kapasitas pengganti di antara titik a dan b dalam rangkaian kapasitor di bawah ini dan hitunglah muatan total Q jika beda potensial antara kedua titik adalah 10 Volt!

Jawab :

a. Kapasitas Pengganti

Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa C1 dan C2 tersusun paralel, C5 paralel C6, maka kapasitor pengganti dapat kita per oleh

C1 paralel C2

Penjelasan kapasitor pengganti dapat dilihat pada artikel sebelumnya : Rangkaian Kapasitor Paralel

Cp1 = C1 + C2 = 3 + 5 = 8 μF

C5 paralel C6

Cp2 = C5 + C6 = 2 + 2 = 4 μF

Maka diperoleh rangkaian pengganti dari gambar di atas adalah

C3 Seri Cp1

Penjelasan kapasitor pengganti dapat dilihat pada artikel sebelumnya : Rangkaian Kapasitor Seri

Maka diperoleh : Cs1 = 4µF

Cp2 Seri C4

Maka diperoleh : Cs2 = 2 µF

Selanjutnya kita per oleh rangkaian pengganti untuk rangkaian seri di atas adalah

Dan yang terakhir : Cs1 paralel Cs2, sehingga kita per oleh rangkaian pengganti total adalah

Ctotal = Cs1 + Cs2 = 4 + 2 = 6μF

Jadi, kapasitas kapasitor pengganti atau kapasitas total rangkaian adalah 6µF.

b. Muatan Total

Jadi muatan total jika beda potensial antara kedua titik 10 Volt adalah 60 μF

Contoh 2 - Soal Kapasitor

Suatu kapasitor berisi udara mempunyai kapasitas 20 µF, hitung berapa kapasitas jika di antara kedua keping diisi kertas (εr = 3,7)!

Solusi:
Diketahui :

εr = 3,7
C0 = 20 µF

Ditanya : Kapasitas Dielektrik ?
Gunakan rumus kapasitor dielektrik. Yang telah dibahas pada artikel sebelumnya : Baca Juga - Kapasitor Dielektrik.

Jadi, kapasitas dielektrik jika di antara kedua keping diisi kertas adalah 74 µF.

Contoh 3 - Soal Kapasitor

Berapa muatan kapasitor 200 μF, ketika di antara kedua keping diberi beda potensial sebesar 1000 Volt dan Berapa energi potensial kapasitor?

Solusi :
Gunakan rumus kapasitas kapasitor. Yang telah dibahas pada artikel sebelumnya : Baca Juga – Pengertian dan Rumus Kapasitor.

Diketahui:
C = 200 μF =2.10^(-4) F
∆V = 1000 Volt
Ditanya : Muatan (Q) = .....?

Berikut adalah rumus kapasitor pelat sejajar

Rumus energi potensial kapasitor

Jadi energi potensial kapasitor adalah 100 Joule

Contoh 4 - Soal Kapasitor

Suatu kapasitor keping sejajar berisi udara. Luas masing-masing keping adalah 42 cm2. Jarak antar keping adalah 2 cm. Hitunglah kapasitas kapasitor tersebut (Gunakan ε0 = 8,85 . 10^(-12) ).

Solusi:
Diketahui :
A = 42 cm^2
d = 2 cm = 2.10^(-2) m
Ditanya : C = ......... ?

Jadi, kapasitas kapasitor tersebut adalah 1,86 pF.

Contoh 5 - Soal Kapasitor

Dua kapasitor yang kapasitasnya 4 pF dan 6 pF dihubungkan seri dengan potensial 300 Volt. Hitunglah:
a. Kapasitas Pengganti
b. Muatan masing-masing kapasitor
c. Beda potensial masing-masing kapasitor

Solusi :
Diketahui :
C1 = 4 pF
C2 = 6 pF
V = 300 Volt
Ditanya :

a. Kapasitor Pengganti

Dari gambar di atas terlihat bahwa kapasitor C1 dan C2 terhubung secara seri. Maka rumus kapasitor pengganti untuk rangkaian seri adalah

Maka, diperoleh :

b. Muatan masing-masing kapasitor

Muatan pada kapasitor yang dirangkai secara seri adalah sama, sedangkan total beda potensial pada kapasitor yang terhubung secara seri adalah jumlah dari beda potensial pada masing-masing kapasitor.

Q1 = Q2 = Q
Q = Ctotal.∆V = Cs.∆V = 2,4 (300) = 720 pC

Jadi, muatan yang tersimpan pada masing-masing kapasitor adalah 720 pC

c. Beda potensial masing-masing kapasitor

Karena kapasitor terhubung seri, maka beda potensial pada masing-masing kapasitor berbeda.

Jadi, beda potensial pada kapasitor C1 adalah 180 Volt dan C2 adalah 120 Volt.

Contoh 6 - Soal Kapasitor

Jika pada soal No.5, kedua kapasitor dihubungkan secara paralel dengan beda potensial 300 Volt seperti pada gambar di bawah ini. Tentukan :
a. Kapasitas Pengganti
b. Muatan masing-masing kapasitor
c .Beda potensial masing-masing kapasitor

Solusi :
Diketahui :
C1 = 4 pF
C2 = 6 pF
V = 300 Volt
Ditanya :

a. Kapasitor Pengganti

Dari gambar di atas terlihat bahwa kapasitor C1 dan C2 terhubung secara paralel. Maka rumus kapasitor pengganti untuk rangkaian seri adalah

Cp = C1 + C2 = 4 + 6 = 10 pF

Jadi, kapasitas kapasitor untuk rangkaian di atas adalah 10 pF

b. Muatan masing-masing kapasitor

Muatan pada kapasitor yang dirangkai secara paralel adalah berbeda untuk masing-masing kapasitor, sedangkan total beda potensial pada kapasitor yang terhubung secara paralel adalah sama.

Q1 = C1.∆V = 4 pF (300 Volt) = 1,2 nC
Q2 = C2.∆V = 6 pF (300 Volt) = 1,8 nC

Jadi, muatan yang tersimpan pada kapasitor C1 adalah 1,2 nC dan pada kapasitor C2 adalah 1,8 nC

c. Beda potensial masing-masing kapasitor

Karena kapasitor terhubung paralel, maka beda potensial pada masing-masing kapasitor adalah sama dengan beda potensial sumber (baterai).

∆V1 = ∆V2 = ∆V = 300 Volt

Jadi, beda potensial pada masing-masing kapasitor adalah sama, yaitu 300 Volt.

Mungkin sampai disitu saja untuk hari ini dan saya berterimakasih kepada kalian semua yang telah berkunjung. ayo dukung blog ini dengan cara terus berkunjung dan klik like, share serta follow agar saya tetap semangat dalam membuat artikel-artikel bermanfaat lainya. mohon berikan kritik dan sarannya, jika ada kekurangan ataupun kesalahan dalam pembahasan saya. Sekali lagi terimakasih telah berkunjung. Salam sahabat Gamma.