KAPASITOR dan DIELEKTRIK 5 1 Pengertian Kapasitor Dua

KAPASITOR dan DIELEKTRIK

5. 1 Pengertian Kapasitor • Dua penghantar berdekatan yang dimaksudkan untuk diberi muatan sama tetapi berlawanan jenis disebut kapasitor. • Sifat menyimpan energi listrik / muatan listrik. • Kapasitas suatu kapasitor (C) adalah perbandingan antara besar muatan Q dari salah satu penghantarnya dengan beda potensial V antara kedua pengahntar itu C = Q/V atau Q= CV.

Kegunaan Kapasitor • Untuk menghindari terjadinya loncatan listrik pada rangkaian 2 yang mengandung kumparan bila tiba 2 diputuskan arusnya. • Rangkaian yang dipakai untuk menghidupkan mesin mobil • Untuk memilih panjang gelombang yang ditangkap oleh pesawat penerima radio. Bentuk kapasitor • Kapasitor bentuk keping sejajar • Kapasitor bentuk bola sepusat • Kapasitor bentuk silinder

5. 2 Kapasitas Kapasitor Bila luas masing 2 keping A, A E maka : + - + - +q d Tegangan antara kedua keping : -q Jadi kapasitas kapasitor untuk ruang hampa adalah :

Bila di dalamnya diisi bahan lain yang mempunyai konstanta dielektrik K, maka kapasitasnya menjadi Hubungan antara C 0 dan C adalah : Kapasitas kapasitor akan berubah harganya bila : • K , A dan d diubah Dalam hal ini C tidak tergantung Q dan V, hanya merupakan perbandingan 2 yang tetap saja. Artinya meskipun harga Q diubah 2, harga C tetap.

5. 2 Hubungan Kapasitor a. Hubungan Seri Kapasitor yang dihubungkan seri akan mempunyai muatan yang sama.

b. Hubungan Paralel Kapasitor yang dihubungkan paralel, tegangan antara ujung 2 kapasitor adalah sama, sebesar V.

5. 4 Energi Kapasitor Sesuai dengan fungsinya, maka kapasitor yang mempunyai kapasitas besar akan dapat menyimpan energi yang lebih besar pula. Persamaannya :

Contoh : 1. Tentukan kapasitas kapasitor yang mempunyai luas keping 1 cm 2 dan jarak antara kepingnya 0, 2 cm, bila muatan masing 2 keping sebesar 5 μC dan ε 0 = 8, 85 x 10 -12 C 2/Nm 2 dan diantara medium ada bahan dengan konstanta dielektrik 2. 2. Suatu kapasitor keping sejenis mempunyai kapasitas 5 μF, jika ruang diantara keping 2 berisi udara. Jika ruang tersebut diisi porselin, kapasitasnya 30 μF. Berapakah konstanta dielektrik porselin ? 3. Suatu kapasitor berisi udara, tegangannya V 0. Kapasitor itu kemudian diisi mika (K = 5) dan diisolasi (muatannya dibuat tetap). Berapakah tegangan kapasitor itu sekarang ?

4. Tiga buah kapasitor dihubungkan secara seri dan paralel, C 1 = 1 μF, C 2 = 2 μF, C 3 = 3 μF dihubungkan dengan sumber tegangan 12 V. Tentukanlah (a) Kapasitas gabungannya, (b) muatan masing 2 kapasitor. 5. Terdapat suatu rangkaian paralel dengan 5 buah kapasitor yang sama besarnya ( C ). Tentukan kapasitas kapasitor penggantinya. 6. Jika sebuah kapasitor yang berkapasitas 10 μF mempunyai energi listrik sebesar 1 Joule, maka berapakah tegangannya ?

Kerjakan soal pada MODUL fis. Hal. 53 no. 6 , 7 dan 8 • Untuk selanjutnya bisa dicoba soal yang lain pada modul fisika xii( ttg Elektrostatis )

SOAL ULHA. 2 ELEKTROSTATIS • 1. Tiga buah muatan listrik Q 1, Q 2 dan Q 3 masing-masing besarnya 8 n. C, 1 n. C dan – 4 n. C diletakkan segaris, Q 2 berada di tengah-tengah antara dua muatan lainnya, Jika jarak antara Q 1 dan Q 3 adalah 6 m. Tentukan besar dan arah resultan gaya yang dialami oleh muatan listrik Q 2. • 2. Dua muatan listrik Q 1 dan Q 2 masing-masing besarnya 4 n. C dan 9 n. C berjarak 0. 5 m. Tentukan letak titik yang mempunyai kuat medan listrik sama dengan nol terhadap muatan Q 1 dan Q 2 • 3. Sebuah bola konduktor yang berjari-jari 20 cm bermuatan listrik 80 mikro coulomb berada di udara. Hitunglah kuat medan listrik dan potensial listrik pada titik P yang berjarak 10 cm dari permukaan bola.

• 4. Sebuah kapasitor keping sejajar dengan luas keping 1 cm² dan jarak dua keping 0, 885 cm, Jika muatan pada masing-masing keping 4 n C. Hitunglah : a. Kapasitas Kapasitornya. ( k = 4 ). b. Beda Potensial listrik antara kedua keping tersebut. • 5. Empat buah Kapasitor c 1, c 2, c 3 dan c 4 masing-masing besarnya 20 m. C, 40 m. C, 60 m. Cdan 30 m. Cdisusun seperti pada gambar. Jika ujung-ujung rangkaian diberi beda potensial 12 volt. Hitunglah : a. muatan pada masing kapasitor. B. energi yang tersimpan pada masing kapasitor • • • c 1 c 2 c 3 c 4