KAPASITOR Kapasitor

KAPASITOR: TERDIRI DARI 2 KONDUKTOR BERMUATAN SAMA BESAR TETAPI BERLAWANAN TANDA BERBENTUK PELAT, SILINDER ATAU BOLA PIRANTI UNTUK MENYIMPAN MUATAN ATAU ENERGI LISTRIK BANYAK SEDIKITNYA MUATAN YANG DAPAT DISIMPAN DITENTUKAN OLEH KAPASITANSI KAPASITOR C MUATAN PADA SALAH SATU KONDUKTOR : coulomb Q = C ( D V ) volt farad Kapasitor

KAPASITOR PELAT D V = E . d = (d) +s -s eo = 8,85 x 10 – 12 C2/Nm2 E d

KAPASITOR SILINDER Va - Vb = D V Medan listrik antara a dan b : L +Q

RANGKAIAN KAPASITOR SERI C1 Vab c Vab Ceq C2 b Vab = Vac + V cb Kapasitor

RANGKAIAN KAPASITOR PARALEL C1 Ceq a b C2 Vab Vab Q = Q1+ Q2 Ceq Vab = C1Vab+ C2Vab Ceq = C1+ C2 + ……… Kapasitor

C = k Co DIELEKTRIKA DALAM KAPASITOR Dielektrikum yang disisipkan dalam medan listrik mengubah kuat medan listrik Contohnya : kuat medan listrik antara dua pelat berubah menjadi bila antara kedua pelat disisipkan suatu dielektrikum e : permitivitas dielektrikum = k eo k : konstanta dielektrikum yang nilainya >1 KAPASITANSI KAPASITOR DENGAN DIELEKTRIKUM : atau C = k Co Co : kapasitansi kapasitor tanpa dielektrikum Dengan menyisipkan dielektrikum, kapasitansi kapasitor diperbesar Kapasitor

ENERGI KAPASITOR joule Kapasitor yang tak dihubungkan ke baterei tidak bermuatan ( belum ) Kapasitor akan bermuatan, bila sudah dihubungkan ke baterei plat yang dihubungkan kutub + bermuatan + plat yang dihubungkan kutub - bermuatan - - + - + Proses pemuatan / pengisian kapasitor : memindahkan muatan + dari plat / konduktor – ke plat / konduktor + Setelah proses pemuatan / pengisian kapasitor, kapasitor menyimpan energi sebesar: joule V : beda potensial kapasitor Kapasitor

Untuk rangkaian pada gambar, jika C1 = C2 = C3 = 1 F. Tentukan : SOAL a b c 1. Untuk rangkaian pada gambar, jika C1 = C2 = C3 = 1 F. Tentukan : kapasitansi ekivalen ! energi yang tersimpan pada masing – masing kapasitor C1 C3 10 volt 2. Suatu kapasitor keping sejajar memiliki luas keping 100 cm2, muatan keping 1 mC dan jarak pisah 4 mm. Di antara keping terdapat dielektrika setebal 3 mm yang dipasang secara simetri dan konstanta dielektrika K = 2 yang luasnya sama dengan luas keping. Hitunglah : a. Kapasitansi tanpa dielektrika b. Medan listrik dan potensial listrik tanpa dielektrika c. Kapasitansi kapasitor dengan dielektrika Kapasitor

Sebuah kapasitor keping paralel memiliki muatan 40 mC Sebuah kapasitor keping paralel memiliki muatan 40 mC. Beda potensial antar keping 500 V. Berapakah kapasitansinya ? 4. Kabel koaksial antara dua kota memiliki jari – jari dalam 0,8 mm dan jari – jari luar 6 mm. Panjang kabel 8.10-5 meter. Perlakukan kabel ini sebagai kapasitor silindris dan hitunglah kapasitansinya ! TUGAS Sebuah kapasitor keping paralel dibuat dengan menempatkan polietilen ( K = 2,3 ) di antara dua lembaran aluminium foil. Luas setiap lembaran tersebut adalah 400 cm2, dan tebal polietilen adalah 0,3 mm. Carilah kapasitansinya ! 6. Carilah energi yang tersimpan dalam kapasitor 20 pF bila kapasitor itu dimuati 5 mC ! Berapakah energi yang diperlukan untuk menaikkan muatan dari 5 mC sampai 10 mC ? TUGAS Kapasitor

Jika C1 = C2 = C3 = 12,5 mF, tentukan kapasitansi ekivalen SOAL 7 tugas Jika C1 = C2 = C3 = 12,5 mF, tentukan kapasitansi ekivalen rangkaian pada gambar ! b. Jika beda potensial V adalah 45 volt, hitunglah muatan yang tersimpan pada masing – masing kapasitor ! c. Berapakah energi yang tersimpan pada masing – masing kapasitor ? C1 C2 C3 V Kapasitor

Sebuah kapasitor keping paralel memiliki muatan 40 mC Sebuah kapasitor keping paralel memiliki muatan 40 mC. Beda potensial antar keping 500 V. Berapakah kapasitansinya ? 40 mC 8.10 -8 Farad 500 V Kabel koaksial antara dua kota memiliki jari – jari dalam 0,8 mm dan jari – jari luar 6 mm. Panjang kabel 8.10-5 meter. Perlakukan kabel ini sebagai kapasitor silindris dan hitunglah kapasitansinya ! L -Q +Q a b = 2,21.10-15 Farad Kapasitor

Sebuah kapasitor keping paralel dibuat dengan menempatkan polietilen (K = 2,3) di antara dua lembaran aluminium foil. Luas setiap lembaran tersebut adalah 400 cm2, dan tebal polietilen adalah 0,3 mm. Carilah kapasitansinya ! = 27,1.10-10 Farad Kapasitor

Bila dimuati 10 mC, energi yang tersimpan : 6. Carilah energi yang tersimpan dalam kapasitor 20 pF bila kapasitor dimuati 5 mC! Berapakah energi yang diperlukan untuk menaikkan muatan dari 5 mC menjadi 10 mC ? Bila dimuati 5 mC : 0,625 joule Bila dimuati 10 mC, energi yang tersimpan : Jadi energi yang diperlukan : 2,5 – 0,625 = 1,875 joule Kapasitor

C1 = C2 = C3 = 12,5 mF, tentukan kapasitansi ekivalen ! SOAL 7 C3 C2 V C1 C1 = C2 = C3 = 12,5 mF, tentukan kapasitansi ekivalen ! 18,75 mF b. Beda potensial V = 45 volt, hitung muatan pada masing – masing kapasitor ! Q1 = C1 V = (12,5).(45) = 562,5 mC Q2 =Q3= C2,3 V = (12,5/2).(45) = 281,25 mC c. Berapakah energi yang tersimpan pada masing – masing kapasitor ? = 12,66.10-3 joule = 3,16.10-3 joule = U3 Kapasitor

Q = C ( D V ) Untuk rangkaian pada gambar, jika C1 = C2 = C3 = TES 3 Untuk rangkaian pada gambar, jika C1 = C2 = C3 = 1 F. Tentukan : kapasitansi ekivalen ! muatan pada masing – masing kapasitor ! energi yang tersimpan pada masing – masing kapasitor a b c C1 C3 10 volt Q = C ( D V ) Kapasitor