KAPASITOR

Daftar Isi :

1.   Jenis – jenis Kapasitor

1.1.    Keping Sejajar

1.2.    Bola

1.3.    Silinder

2.   Rangkaian Kapasitor

2.1.    Seri

2.2.    Paralel

3.   Latihan

 

Pertemuan          : ke

Nama Sekolah     :

Tahun Pelajaran  :

Semester           :

Kelas                 :

Hari/tanggal       :

Waktu                :

 

KAPASITOR

 

Fungsi Kapasitor :

·          Sebagai cadangan energi

·          Sebagai tapis (penyaring) frekuensi dan filter gelombang

·          Penyearah arus ac menjadi dc

·          Pemberi Blitz pada kamera

 

1.   Jenis – Jenis Kapasitor

1.1.  Keping Sejajar

Kapasitor keping sejajar terdiri dari dua buah plat konduktor yang berlawanan muatan, masing – masing memiliki luas permukaan A dan mempunyai muatan per satuan luas σ. Konduktor dipisahkan zat dielektrik yang bersifat isolator sejauh d.

Menurut hukum Gauss, yang menjelaskan hubungan antara medan listrik (E) dengan rapat muatan per satuan luas (σ).

Medan listrik pada kedua plat ditimbulkan akibat terdapat perbedaan potensial ∆V diantara kedua keping.

Karena ε₀ (A/d) = C,

Rumus di atas merupakan rumus untuk kapasitor keping sejajar.

Contoh :

Sebuah kapasitor sejajar masing – masing keping memiliki luas penampang 4 cm² dengan jarak antara keping 2 mm. Hitunglah :

a.    Kapasitansi dari kapasitor

b.   Muatan yang dapat ditampung didalamnya 

    jika dihubungkan dengan tegangan 3,0 V

c.    Medan listrik diantara kedua keping

d.   Energi yang tersimpan dalam kapasitor.

 

Pembahasan :

Bagian a)

Kapasitansi kapasitor

Bagian b)

Muatan yang dapat ditampung

Bagian c)

Medan listrik diantara kedua keping

Bagian d)

Energi yang tersimpan dalam kapasitor.

1.2.  Bola

Kapasitor bola terdiri dari dua kulit bola bermuatan sepusat, seperti gambar di bawah ini.

Maka bedapotensial bola, ∆V :

Maka nilai kapasitas kapasitor bola.

1.3.  Silinder  

Kapasitor tabung atau silinder terdiri dari dua silinder konduktor berbeda jari – jari yang mengapit bahan dielektrik.

Bedapotensial silinder, ∆V :

Maka kapasitor, C :

2.   Rangkaian Kapasitor

2.1.  Seri

Karena kuat arus yang mengalir pada tiap kapasitor 

adalah sama. Maka sifat rangkaiannya.

·          Mempunyai besar muatan yang sama.

 

Q₁ = Q₂ = Q₃ = Q₄

 

·          Jumlah potensial kapasitor sama dengan potensial 

    sumber V_S.

 

V_S = V₁ + V₂ + V₃ + V₄

 

·          Memperkecil nilai kapasitansi kapasitor.

     

 

2.2.  Paralel

      

Kapasitor yang dirangkai paralel memiliki sifat.

·          Tiap kapasitor memiliki nilai potensial yang sama

 

V₁ = V₂ = V₃ = V₄

 

·          Jumlah tegangan sama dengan tegangan total rangkaian

 

Q_Tot = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄

 

·          Memperbesar nilai kapasitas kapasitor

 

C_S = C₁ = C₂ = C₃ = C₄

  

 

3.   Latihan

Uraian

Soal : 1

Pada gambar di bawah ini memiliki bedapotensial antar plat adalah 40 volt.

a.    Manakah yang memiliki potensial lebih tinggi.

b.   Berapakah usaha yang diperlukan untuk membawa 

    suatu muatan +3C dari B ke A dan dari A ke B.

c.    Bila jarak antar pelat 5 mm, berapakah besarnya 

    medan antar plat.

 

Soal : 2

Hitung kapasitansi ekivalen dari rangkaian kapasitor di bawah ini.

Soal : 3

Kapasitor keping terdiri dari dua keping sejajar, masing – masing luasnya 200 cm², berjarak 0,4 cm dalam udara.

a.    Berapakah kapasitansinya

b.   Jika kapasitor dihubungkan dengan sumber 500 V, 

    berapakah muatan yang terhimpun di dalamnya.

c.    Berapa energi di dalamnya

d.   Berapa medan listrik diantara plat.