Hubungan arus dan tegangan pada Kapasitor

Presentasi berjudul: "Hubungan arus dan tegangan pada Kapasitor"— Transcript presentasi:

1 Hubungan arus dan tegangan pada Kapasitor
Pengantar Analisis Rangkaian

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

3 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

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

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

6 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

7 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.

8 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

9 Contoh 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

10 Contoh 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

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

12 Contoh 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

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

14 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

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

16 Contoh 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

17 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.