Soal 1
Dua buah kapasitor C1 = 1,7μF, C2 = 3,3μF dan dihubungkan dengan baterai 9,0 V. Tentukan (a) kapasitas total kapasitor, (b) muatan dan beda potensial masing-masing kapasitor, dan (c) muatan total!
Jawab:
(a) Kapasitas total untuk rangkaian kapasitor yang disusun paralel adalah
Ctotal = C1 + C2 = 1,7 μF + 3,3μF = 5,0μF
(b) Karena disusun paralel maka beda potensial tiap kapasitor adalah sama yaitu sama dengan beda potensial sumber.
V1 = V2 = V = 9,0 Volt
Muatan masing-masing kapasitor dihitung dengan persamaan q = CV,
q1 = C1V = 1,7μF x 9,0 V = 15,3 μC
q2 = C2V = 3,3μF x 9,0 V = 29,7 μC
(c) Muatan total qtotal sama dengan jumlah muatan masing-masing kapasitor
qtotal = q1 + q2 = 15,3 μC + 29,7 μC = 45 μC
Soal 2
Tiga buah kapasitor C1 = 100μF, C2 = 220μF dan C3 = 470μF dihubungkan dengan baterai 20 V. Tentukan (a) kapasitas total kapasitor, (b) muatan dan beda potensial masing-masing kapasitor, dan (c) muatan total!
Jawab;
(a) Kapasitas total untuk rangkaian kapasitor yang disusun seri adalah
1/Ctotal = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 = 1/(100 μF) + 1/(220μF) + 1/(470μF) = 1724/(103400 μF)
Ctotal = 60 μF
(b) Karena disusun seri maka muatan tiap kapasitor adalah sama yaitu sama dengan besar muatan sumber
q1 = q2 = q3 = CTotV = 60 μF x 20 Volt = 1200 μC
Beda potensial masing-masing kapasitor dihitung dengan persamaan V = q/C,
V1 = q/C1 = 1200μC/(100μF) = 12 V
V2 = q/C2 = 1200μC/(220μF) = 5,45 V
V3 = q/C3 = 1200μC/(470μF) = 2,55 V
Soal 3
Tiga buah kapasitor C1 = 0,1μF, C2 = 0,2μF dan C3 = 0,3μF dihubungkan dengan baterai 9 V antara titik A dan B. Tentukan (a) kapasitas total kapasitor, (b) muatan dan beda potensial masing-masing kapasitor, dan (c) muatan total!
Jawab:
(a) Kapasitas total untuk rangkaian kapasitor yang disusun seri (untuk C1 dan C2) adalah
1/C12 = 1/C1 + 1/C2 = 1/(0,1 μF) + 1/(0,2) μF = 3/0,2 μF
Maka C12 = 1/15 μF
CAB = C12 + C3 = 1/15 μF + 0,3μF = 11/30 μF
(b) kapasitor C3 disusun paralel dengan kapasitor (C1 + C2) = C12, maka beda potensial untuk kapasitor C3 yaitu V3 sama dengan beda potensial kapasitor susunan seri C12 yaitu V12 yang sama dengan beda potensial sumber, V3 = V12 = V = 9 Volt
Sedangkan muatan pada kapasitor C3 yaitu q3 = C3V3 = 0,3μF x 9 V = 2,7 μC
Dan muatan pada kapasitor susunan seri C12 yaitu q12 = C12V12 = 1/15 μF x 9 V = 0,6 μC
PERHATIKAN SUSUNAN SERI C1 DAN C2
Muatan pada kapasitor yang disusun seri sama besar dengan muatan total serinya maka
q1 = q2 = q12= 0,6 μC
Beda potensial pada kedua kapasitor C1 dan C2 yang disusun seri adalah
V1 = q/C1 = 0,6μC/0,1μF = 6 V
V2 = q/C2 = 0,6μC/0,2μF = 3 V
Soal 4
Tujuh kapasitor disusun seperti tampak pada gambar di atas. Jika pada ujung X dan Y dipasang sumber tegangan 24 V. Tentukan: (a) Kapasitas total kapasitor dan (b) beda potensial antara titik X dan A.
Jawab:
(a) Kapasitor total rangkaian adalah
Kapasitor C2, C3 dan C4 disusun paralel, maka
C234 = C2 + C3 + C4 = 1μF + 2μF + 3μF = 6μF
Kapasitor C5 dan C6 tersusun paralel, maka
C56 = C5 + C6 = 4μF + 5μF = 9μF
Kapasitor C1 dan C234 tersusun seri, maka
1/C1234 = 1/C1 + 1/C234 = 1/(12μF) + 1/(6μF) = 1/(4μF)
C1234 = 4μF
Kapasitor C7 dan C56 tersusun seri, maka
1/C567 = 1/C56 + 1/C7 = 1/(9μF) + 1/(18μF) = 1/(6μF)
C567 = 6μF
Kapasitor C567 dan C1234 tersusun paralel, maka
CTOTAL = C567 + C1234 = 4μF + 6μF = 10μF
(b) Perhatikan kapasitor C1234 dan C567 disusun paralel, maka beda potensial antara kedua kapasitor tersebut sama yaitu sama dengan tegangan sumber, maka V1234 = V567 = Vsumber = 24 V
Dua buah kapasitor C1 = 1,7μF, C2 = 3,3μF dan dihubungkan dengan baterai 9,0 V. Tentukan (a) kapasitas total kapasitor, (b) muatan dan beda potensial masing-masing kapasitor, dan (c) muatan total!Jawab:
(a) Kapasitas total untuk rangkaian kapasitor yang disusun paralel adalah
Ctotal = C1 + C2 = 1,7 μF + 3,3μF = 5,0μF
(b) Karena disusun paralel maka beda potensial tiap kapasitor adalah sama yaitu sama dengan beda potensial sumber.
V1 = V2 = V = 9,0 Volt
Muatan masing-masing kapasitor dihitung dengan persamaan q = CV,
q1 = C1V = 1,7μF x 9,0 V = 15,3 μC
q2 = C2V = 3,3μF x 9,0 V = 29,7 μC
(c) Muatan total qtotal sama dengan jumlah muatan masing-masing kapasitor
qtotal = q1 + q2 = 15,3 μC + 29,7 μC = 45 μC
Soal 2
Tiga buah kapasitor C1 = 100μF, C2 = 220μF dan C3 = 470μF dihubungkan dengan baterai 20 V. Tentukan (a) kapasitas total kapasitor, (b) muatan dan beda potensial masing-masing kapasitor, dan (c) muatan total!
(a) Kapasitas total untuk rangkaian kapasitor yang disusun seri adalah
1/Ctotal = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 = 1/(100 μF) + 1/(220μF) + 1/(470μF) = 1724/(103400 μF)
Ctotal = 60 μF
(b) Karena disusun seri maka muatan tiap kapasitor adalah sama yaitu sama dengan besar muatan sumber
q1 = q2 = q3 = CTotV = 60 μF x 20 Volt = 1200 μC
Beda potensial masing-masing kapasitor dihitung dengan persamaan V = q/C,
V1 = q/C1 = 1200μC/(100μF) = 12 V
V2 = q/C2 = 1200μC/(220μF) = 5,45 V
V3 = q/C3 = 1200μC/(470μF) = 2,55 V
Soal 3
Tiga buah kapasitor C1 = 0,1μF, C2 = 0,2μF dan C3 = 0,3μF dihubungkan dengan baterai 9 V antara titik A dan B. Tentukan (a) kapasitas total kapasitor, (b) muatan dan beda potensial masing-masing kapasitor, dan (c) muatan total!Jawab:
(a) Kapasitas total untuk rangkaian kapasitor yang disusun seri (untuk C1 dan C2) adalah
1/C12 = 1/C1 + 1/C2 = 1/(0,1 μF) + 1/(0,2) μF = 3/0,2 μF
Maka C12 = 1/15 μF
CAB = C12 + C3 = 1/15 μF + 0,3μF = 11/30 μF
(b) kapasitor C3 disusun paralel dengan kapasitor (C1 + C2) = C12, maka beda potensial untuk kapasitor C3 yaitu V3 sama dengan beda potensial kapasitor susunan seri C12 yaitu V12 yang sama dengan beda potensial sumber, V3 = V12 = V = 9 Volt
Sedangkan muatan pada kapasitor C3 yaitu q3 = C3V3 = 0,3μF x 9 V = 2,7 μC
Dan muatan pada kapasitor susunan seri C12 yaitu q12 = C12V12 = 1/15 μF x 9 V = 0,6 μC
PERHATIKAN SUSUNAN SERI C1 DAN C2
Muatan pada kapasitor yang disusun seri sama besar dengan muatan total serinya maka
q1 = q2 = q12= 0,6 μC
Beda potensial pada kedua kapasitor C1 dan C2 yang disusun seri adalah
V1 = q/C1 = 0,6μC/0,1μF = 6 V
V2 = q/C2 = 0,6μC/0,2μF = 3 V
Soal 4
Tujuh kapasitor disusun seperti tampak pada gambar di atas. Jika pada ujung X dan Y dipasang sumber tegangan 24 V. Tentukan: (a) Kapasitas total kapasitor dan (b) beda potensial antara titik X dan A.Jawab:
(a) Kapasitor total rangkaian adalah
Kapasitor C2, C3 dan C4 disusun paralel, maka
C234 = C2 + C3 + C4 = 1μF + 2μF + 3μF = 6μF
Kapasitor C5 dan C6 tersusun paralel, maka
C56 = C5 + C6 = 4μF + 5μF = 9μF
Kapasitor C1 dan C234 tersusun seri, maka
1/C1234 = 1/C1 + 1/C234 = 1/(12μF) + 1/(6μF) = 1/(4μF)
C1234 = 4μF
Kapasitor C7 dan C56 tersusun seri, maka
1/C567 = 1/C56 + 1/C7 = 1/(9μF) + 1/(18μF) = 1/(6μF)
C567 = 6μF
Kapasitor C567 dan C1234 tersusun paralel, maka
CTOTAL = C567 + C1234 = 4μF + 6μF = 10μF
0 comments:
Post a Comment