BAHAN AJAR KAPASITOR - 3

Bahan ajar untuk kelas XII MIPA 

Materi ini saya ajarkan pada tahun Pelajaran 2013/2014, namun baru ketemu bahannya. Jadi materi bahan ajar ini saya dokumentasikan di blog saya. 

Daftar Isi : 

1. Contoh soal Pengantar ( 1 soal )

2. Soal pilihan berganda ( 8 soal )

3. Soal Uraian ( 2 soal ) 

SMA WR Supratman 2 Medan

Tahun Pelajaran      : 2013 / 2014

Semester               : I (satu)

Kelas                     : XII – MIPA

Pokok Bahasan       : Kapasitor

 

 

Contoh soal :

Diketahui rangkaian pengosongan kapasitor, dimana  tegangan awal kapasitor V_S = 16 Volt, hambatan R = 10 kΩ, dan kapasitor C = 100 μF. Tentukan waktu yang dibutuhkan agar tegangan pada kapasitor terisi sebesar 20%.

 

Penyelesaian :

 

Teori

Pengosongan kapasitor dapat dilakukan dengan cara menghubungkan sebuah kapasitor yang telah berisi penuh dengan ground. Akibatnya tegangan dan kuat arus pada kapasitor akan berkurang secara eksponensial hingga menjadi nol (habis).

 

 

 

 

Rumus pengisian / pengosongan Kapasitor

 

·        Tegangan

 

Dimana :

V_C = tegangan kapasitor setelah dikosongkan

V_S = tegangan kapasitor sebelum dikosongkan

R = nilai hambatan

C = nilai kapasitansi kapasitor

 

·        Kuat arus

 

Dik :

V_S = 16 Volt

R = 10 kΩ

C = 100 μF

V_C = 20% V_S.

 

Dit :

Waktu pengosongan, t = … ?

 

Jawab

Kesimpulan :

Waktu yang dibutuhkan agar tegangan kapasitor menjadi sisanya 20% dibutuhkan waktu selama 1,67 detik.

 

Pilihan Berganda

 

Soal : 1

Kapasitor 2μF dihubungkan dalam rangkaian seperti ditunjukkan gambar di bawah ini.

 

 

 

 

 

 

 

Ggl baterai adalah 6V dan hambatan dalamnya 0,5Ω. Resistor R₁ dan R₂ memiliki 5Ω dan 1Ω. Muatan yang tersimpan dalam kapasitor adalah …

A.   2 μC

B.   4 μC

C.   6 μC

D.  8 μC

E.   10 μC

 

Soal : 2

Perhatikan gambar rangkaian kapasitor berikut!

 

 

 

 

 

 

Besar energi listrik pada kapasitor gabungan adalah … 

(1 μF = 10 ^{– 6} F)

A.   1,44 x 10 ^{– 4} J

B.   2,884 x 10 ^{– 4} J

C.   5,76 x 10 ^{– 4} J

D.  7,20 x 10 ^{– 4} J

E.   8,34 x 10 ^{– 4} J

Soal : 3

Perhatikan gambar rangkaian kapasitor di bawah ini!

 

 

 

 

 

 

Besarnya energi listrik yang tersimpan pada kapasitor gabungan adalah … x 10 ^{– 3} J.

A.   0,6           

B.   1,2

C.   1,8

D.  2,4

E.   3,6

Soal : 4

Rangkaian kapasitor ditunjukkan seperti gambar berikut.

 

 

 

 

 

 

 

Bila titik A dan B dihubungkan dengan sumber tegangan 200 volt, maka besar energi pada rangkaian kapasitor adalah …

A.   0,40 Joule

B.   0,24 Joule

C.   0,12 Joule

D.  0,10 Joule

E.   0,08 Joule

Soal : 5

Perhatikan gambar berikut ini!

 

 

 

 

 

 

 

 

Besar energi listrik pada rangkaian tersebut adalah …

A.   65 Joule

B.   52 Joule

C.   39 Joule

D.  26 Joule

E.   13 Joule

Soal : 6

Perhatikan rangkaian kapasitor berikut!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Energi yang tersimpan dalam rangkaian adalah …

A.   576 J

B.   288 J

C.   144 J

D.  72 J

E.   48 J

 

Soal : 7

Tiga kapasitor dirangkai seperti gambar di bawah ini

 

Bila saklar (S) ditutup selama 5 menit, energi listrik yang tersimpan tiap detik pada kapasitor 12F.

A.   144 J

B.   720 J

C.   864 J

D.  1728 J

E.   4320 J

Soal : 8

Besar muatan yang tersimpan dalam kapasitor adalah …

 

 

 

 

 

 

A.      56 μC

B.      60 μC

C.      70 μC

D.      112 μC

E.       168 μC

 

Uraian

 

Soal : 9

Kapasitor 100 μF diserikan dengan resistor 40 Ω. Dan dihubungkan ke suplai 110V/60 Hz.

a.    Menyalakan arus maksimum pada rangkaian tersebut.

b.   Berapa jeda waktu antara arus maksimum 

    dan tegangan maksimum.

 

Soal : 10

Perhatikan rangkaian berikut ini!

 

 

 

 

 

 

 

Hitunglah besar muatan total pada rangkaian.