Hubungan arus dan tegangan pada Kapasitor Pengantar Analisis Rangkaian

Tujuan Pembelajaran Mengenal hubungan arus dan tegangan pada kapasitor Menghitung daya dan energi pada kapasitor

Kapasitor sebagai Elemen Pasif Sejauh ini telah diperkenalkan Resistor, yaitu elemen pasif yang hanya mendisipasikan energi Elemen pasif linier lain yang penting adalah: Kapasitor Induktor Kapasitor dan induktor (hanya) dapat menyimpan energi dan tidak dapat membangkitkan atau mendisipasikan energi

Struktur Kapasitor Kapasitor terdiri dari dua pelat konduktor yang dipisahkan oleh bahan dielektrik Dielektrik Pelat 2 konektor Pelat 1 konektor

Kapasitansi Pelat sejajar Tiga faktor penentu kapasitansi: Area (luas permukaan), A Jarak antar pelat, d Permitivitas material dielektrik, e Untuk kapasitor pelat sejajar

Simbol dan Klasifikasi Kapasitor Klasifikasi menurut kapasitansi Kapasitor tetap Kapasitor variabel Klasifikasi menurut polaritas Polar Nonpolar Klasifikasi menurut jenis material Kapasitor keramik Kapasitor elektrolit Kapasitor tantalum Simbol

Muatan pada Kapasitor q v Secara umum hubungan muatan q dan tegangan v adalah linier Namun pada devais tertentu hubungan muatan tegangan bisa tidak linier. v q Linear Nonlinear Kapasitor mempunyai batas tegangan. Tegangan melebihi batasnya, merusak bahan dielektrik.

Muatan, Arus, dan Tegangan Kapasitor Muatan dalam kapasitor Arus melalui kapasitor Daya pada kapasitor Energi tersimpan dari to hingga t Untuk v(to)=0 dan v(t)=V

Contoh 0603.01 Hitung muatan yang tersimpan pada kapasitor 6.8-pF dengan tegangan 12V Carilah energi yang tersimpan pada kapasitor tersebut. Jawab Muatan tersimpan dalam kapasitor Energi yang tersimpan pada kapasitor

Contoh 0603.02 Bila tegangan pada kapasitor v=12e-2t V dan kapasitor mempunyai kapasitansi 100mF, hitunglah arus dan energi pada kapasitor saat t=0, 1, 2, dan 5 detik Jawab Tegangan pada kapasitor Arus pada kapasitor t=0 detik t=1 detik t=2 detik t=5 detik

Contoh 0603.02 Tegangan pada kapasitor Energi pada kapasitor t=0 detik

Contoh 0603.03 Bila tegangan pada kapasitor v=308 cos(100pt) V dan kapasitor mempunyai kapasitansi 10mF tentukan arus rata-rata antara t=0 hingga 40mdetik Jawab Tegangan pada kapasitor Arus pada kapasitor Daya pada kapasitor

Contoh 0603.03 Daya pada kapasitor Daya rata-rata kapasitor antara t=0 dan t=40mdetik

Sifat Arus dan Tegangan pada Kapasitor Arus pada kapasitor: Arus nol bila tegangan konstan atau tegangan bukan fungsi waktu (DC) – rangkaian terbuka Arus menjadi sangat besar bila tegangan berubah tiba-tiba. v(t) i(t) t arus (pulsa) sangat benar tegangan berubah tiba-tiba

Contoh 0630.04 Tentukan tegangan pada kedua kapasitor dalam keadaan DC rangkaian di bawah ini

Contoh 0630.04 Pada keadaan DC, arus kapasitor nol atau kapasitor menjadi rangkaian terbuka. Rangkaian menjadi: Dengan transformasi sumber rangkaian menjadi Arus dalam loop dapat dipastikan nol karena total tegangan dalam loop KVL nol. + - + - Tegangan pada kapasitor 1F adalah 15V tegangan pada kapasitor 2F adalah 0V

Model Kapasitor Praktis Material dielektrik tidak sepenuhnya merupakan isolator Pada kapasitor riil digunakan model resistor paralel dengan kapasitor ideal untuk merepresentasikan arus bocor oleh dielektrik.