Energiyang tersimpan dalam sistem: W = 1/2 Cs V 2 W = 1/2 . 3 x 10 -6 . (100) 2 W = 1/2 . 3 x 10 -6 . 10 4 W = 1,5 x 10 -2 Joule Perhatikan gambar rangkaian kapasitor di samping! Besar energi listrik pada rangkain tersebut adalah (1 µF = 10 -6 F) Pembahasan Kapasitor pengganti rangkaian kapasitor seri-paralel
asiyahcaca asiyahcaca Fisika Sekolah Dasar terjawab • terverifikasi oleh ahli makasih Jawabannya generator Makasih Iklan Iklan loliquors loliquors C. generatorini yang biasa dipakai dlm turbin PLTA Iklan Iklan fathanaufar2 fathanaufar2 Kayaknya sih, generator Iklan Iklan Pertanyaan baru di Fisika 13. Doni membuatkan secangkir teh tawar hangat untuk ayahnya yang sedang sakit. Perpaduan materi yang tidak menghasilkan zat campuran seperti yang Don … i buat adalah A campuran air dan kopi bubuk B. campuran air, gula, dan garam C. campuran air dan garam D. campuran air dan gula Sebuah mobil yang massanya 1200 kg memiliki gaya dorong mesin 2000 N, maka percepatan yang dihasilkan mobil adalah.....a. 2,5 m/s²b. 2,0 m/s²c. 1,7 m/ … s²d. 1,5 m/s²e. 1,0 m/s²bantu jawab Sebuah mobil yang massanya 1200 kg memiliki gaya dorong mesin 2000 N, maka percepatan yang dihasilkan mobil adalahbantu jawab sebuah slinki digetarkan pada salah satu ujungnya sehingga terbentuk rapatan 5 buah dan regangan 4 buah jika panjang slinki 90 cm maka panjang gelomba … ng yang terjadi sebesar 4. Pada Resultan gaya berlaku bahwa jika gaya searah maka dijumlajkan dan jika berlawanan arah maka di kurangkan. Ali memiliki Gaya 20 N dan Amir 40 N … keduanya mendorong Meja berlawanan dengan Bima yang memilimki gaya 30 N dan Dandi membantunya dengan gaya 50 N. Maka yang terjadi a. Resultan gayanya adalah…... b. arah mejanya kemana? caranya dan jawaban Sebelumnya Berikutnya Iklan
ENERGIYANG TERSIMPAN DALAM KAPASITOR (W) : W = ½ Q V = ½ C V² = ½ Q²/C satuan Joule RANGKAIAN KAPASITOR SERI DAN PARALEL : SERI Kehidupan modern salah satu cirinya adalah pemakaian energi listrik yang besar. Besarnya energi atau beban listrik yang dipakai ditentukan oleh reaktansi (R), induktansi (L) dan capasitansi (C). Besarnya
Foto Hai Quipperian, bagaimana kabarnya? Semoga selalu sehat dan tetap semangat, ya! Sebentar lagi kamu akan menghadapi PTS atau Penilaian Tengah Semester. Kira-kira, berapa persen persiapan yang sudah kamu lakukan? Daripada bingung ngitung berapa persennya, yuk belajar bareng Quipper Blog. Mungkin Quipperian pernah melihat radio yang biasa digunakan oleh orang tua zaman dulu? Pada radio tersebut, terdapat tunner yang berfungsi untuk mencari gelombang FM atau channel radio-radio terdekat. Cara penggunaannya cukup diputar dan di-set agar suara channel radionya jelas. Ternyata, tunner radio tersebut terdiri dari serangkaian komponen yang disusun sedemikian rupa, untuk memudahkan pengguna dalam memindah gelombang FM. Nah, salah satu komponen yang digunakan dalam rangkaian adalah kapasitor. Memangnya, apa sih kapasitor itu? Ingin tahu selengkapnya? Check this out! Pengertian Kapasitor Foto Kapasitor merupakan komponen elektronik yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik. Dalam dunia elektronika, kapasitor biasa dilambangkan sebagai C. Ilmuwan yang pertama kali menemukan adanya kapasitor adalah Michael Faraday. Itulah mengapa nama Faraday disematkan sebagai satuan dari kapasitansi, yaitu Farad F. Struktur Kapasitor Foto Pada dasarnya, kapasitor tersusun atas dua buah pelat besi yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan dielektrik adalah bahan yang bersifat sebagai isolator listrik. Artinya, tidak akan ada arus listrik yang akan melalui bahan dielektrik. Bahan ini bisa berupa zat padat, cair, dan gas. Contoh bahan dielektrik yang umum digunakan adalah udara, keramik, gelas, nitrogen, maupun belerang. Untuk lebih jelasnya tentang struktur kapasitor, simak gambar berikut. Berdasarkan gambar di atas, terlihat bahwa saat pelat dihubungkan dengan sumber tegangan V, muatan positif akan mengumpul di salah satu kaki elektroda elektroda pelat P dan muatan negatif akan mengumpul di kaki elektroda yang lain elektroda pelat R. Muatan positif tidak dapat mengalir ke kutub negatif dan sebaliknya. Hal itu dikarenakan adanya bahan dielektrik yang mengisi celah antarpelat sejauh d. Jika kapasitor mengalami konduksi, muatan-muatan tersebut akan menuju ke kutub yang saling berlawanan dengan cara memercik melewati bahan dielektrik. Kapasitas Kapasitor Foto Kapasitor berfungsi untuk menyimpan muatan. Lalu, bagaimana cara menentukan banyaknya muatan yang tersimpan? Banyaknya muatan yang tersimpan berbanding lurus dengan beda potensial yang digunakan. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut. Keterangan Q = muatan listrik C; V = beda potensial Volt; dan C = kapasitas kapasitor Farad/F. Jenis bahan dielektrik yang digunakan juga berpengaruh pada besarnya kapasitas kapasitor. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut. Keterangan C0 = kapasitas kapasitor di dalam udara F; ε0 = permitivitas ruang hampa 8,85 × 10-12 C2/Nm2; A = luas keping sejajar m2; dan d = jarak antara dua keping m. Untuk bahan dielektrik selain udara, gunakan persamaan berikut. Keterangan C = kapasitas kapasitor saat disisipi bahan dielektrik selain udara F; C0 = kapasitas kapasitor di dalam udara F; dan K = konstanta dielektrik yang nilainya ≥ 1. Dari beberapa persamaan di atas, terlihat bahwa kapasitas kapasitor tidak hanya dipengaruhi oleh besarnya beda potensial, melainkan juga bahan dielektriknya. Energi Kapasitor Foto Ingat bahwa kapasitor merupakan komponen yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik. Artinya, di dalam kapasitor juga tersimpan energi listrik. Secara matematis, energi listrik yang dihasilkan oleh kapasitor dirumuskan sebagai berikut. Keterangan W = energi kapasitor J; C = kapasitas kapasitor F; V = beda potensial Volt; dan Q = muatan listrik C. Susunan Kapasitor Foto Jika di materi hambatan listrik kamu pernah belajar tentang susunan hambatan listrik, baik seri, paralel, maupun campuran, maka hal itu juga berlaku untuk kapasitor. Kapasitor bisa disusun secara seri, paralel, maupun campuran. Adapun penjelasan untuk masing-masing adalah sebagai berikut. 1. Susunan Seri Susunan seri adalah susunan secara berurutan pada kapasitor. Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar berikut. Secara matematis, persamaan yang berlaku pada susunan di atas adalah sebagai berikut. 2. Susunan Paralel Susunan paralel adalah susunan kapasitor dengan cara berjajar. Adapun gambarnya adalah sebagai berikut. Persamaan yang berlaku pada susunan di atas adalah sebagai berikut. Tak lengkap rasanya belajar Fisika tanpa latihan soal. Untuk itu, Quipper Blog akan memberikan beberapa contoh soal yang bisa Quipperian jadikan bahan belajar. Yuk, simak contoh soalnya! Contoh Soal 1 Suatu kapasitor keping sejajar memiliki luas tiap keping cm2 dan terpisah sejauh 1 cm. Bila diisi udara, beda potensial kepingnya volt. Bila diisi suatu bahan dielektrik, beda potensialnya menjadi volt. Tentukan konstanta dielektrik bahan tersebut! Pembahasan Diketahui A = cm2 V1 = volt V2 = volt Ditanya K2 =…? Penyelesaian Untuk mencari konstanta dielektriknya, gunakan perbandingan berikut. Jadi, konstanta dielektriknya adalah 3. Contoh Soal 2 Sebuah kapasitor dipasang pada tegangan 220 volt. Bila muatan yang tersimpan 110 μC, tentukan kapasitas kapasitornya! Pembahasan Diketahui V = 220 volt Q = 110 μC Ditanya C =…? Pembahasan Gunakan persamaan berikut untuk mencari kapasitas kapasitor. Jadi, kapasitas kapasitornya adalah 0,5 μF. Contoh Soal 3 Lima buah kapasitor memiliki kapasitas yang sama, yaitu 3 μF. Jika kelimanya disusun secara paralel lalu dihubungkan dengan beda potensial 4 volt, berapakah besarnya muatan listrik yang tersimpan di dalamnya? Pembahasan Diketahui C1 = C2 = C3 = C4 = C5 = 3 Μf V = 4 volt Ditanya Q =…? Penyelesaian Ingat, pada soal di atas tertulis bahwa kapasitor disusun secara paralel. Artinya, kamu harus mencari susunan penggantinya dahulu. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut. Jadi, besar muatannya adalah 60 μF. Itulah pembahasan Quipper Blog tentang kapasitor. Semoga bermanfaat buat kamu semua, ya. Jangan lupa untuk tetap stay bareng Quipper Video. Selama dirumahaja, Quipper Video memberikan banyak kemudahan yang bisa kamu manfaatkan secara gratis. Bagi yang belum join, yuk buruan klik di sini. Salam Quipper! Penulis Eka Viandari
Usahayang diberikan untuk memindahkan muatan disimpan di dalam kapasitor sebagai energi muatan sebuah kapasitor dengan kapasitas C diberi muatan listrik q sehingga diperoleh potensial V dalam hal ini besar muatan yang diberikan sebanding dengan potensial yang diperoleh yaitu q = CV.
June 2, 2023 20,726 Views Semua konfigurasi muatan mempunyai suatu energi potensial listrik U yang spesifik. Energi ini besarnya sama dengan kerja W yang harus dilakukan untuk mengumpulkan muatan-muatan tersebut dari masing-masing komponennya, yang pada mulanya dianggap berjarak tak hingga satu sama lain dan berada dalam keadaan diam. Marilah kita tinjau proses pengisian dan pengosongan pada kapasitor. Kerja harus dilakukan untuk memisahkan dua muatan yang sama besar dan berlawanan tandanya. Energi ini disimpan dalam sistem dan dapat diperoleh kembali jika muatan-muatan tersebut mendapat kesempatan lagi untuk berkumpul bersama. Dengan cara yang serupa, kapasitor yang dimuati telah menyimpan energi potensial yang sama besarnya dengan kerja yang diperlukan untuk memuati kapasitor tersbut. Energi ini bisa digunakan kembali jika kapasitor tersebut diberi kesempatan untuk mengosongkan muatannya. Biasanya kerja untuk memuati dilakukan oleh baterai atau akumulator, dengan memanfaatkan energi kimia dalam baterai tersebut. Misalkan pada waktu t sebuah muatan q’t telah dipindahkan dari sebuah plat ke plat lain. Beda potensialnya menjadi Ut = q’t/C. Jika suatu penambahan muatan ekstra dq’ dipindahkan, maka sejumlah kecil kerja tambahan yang diperlukan adalah dW =Udq = q’/Cdq’. Jika proses ini diteruskan sampai muatan total q dipindahkan maka kerja totalnya adalah Dari persamaan q=CU, didapat W= U = ½ CU2 Di dalam sebuah kapasitor plat sejajar, dengan mengabaikan pinggiran, medan listrik di antara plat-platnya bersifat uniform, yaitu mempunyai nilai sama di semua titik. Maka kerapatan energinya, yang juga harus uniform, dapat ditulis Dengan Ad adalah volume di antara plat-plat. Dari hubungan C = εoA/d dan E= U/d, maka persamaan di atas dapat dituliskan sebagai u = ½ εoE2 Persamaan di atas berlaku umum, yaitu jika sebuah medan listrik E terdapat pada setiap titik di dalam ruang hampa udara, maka titik-titik tersebut dapat dipikirkan sebagai tempat tersimpannya energi yang besarnya persatuan volume adalah ½ εoE2 Energi yang tersimpan dalam kapasitor W dinyatakan dengan persamaan Keterangan W = energi yang tersimpan dalam kapasitor, dalam joule q = muatan pada kapasitor, dalam coulomb C = kapasitas kapasitor, dalam farad U = beda potensial, dalam volt Gambar memperlihatkan rangkaian percobaan sederhana untuk membuktikan fenomena energi yang tersimpan dalam kapasitor. Gambar Fenomena Energi Tersimpan dalam Kapasitor
Untukmenentukan momen putar yang dibangkitkan oleh tegangan yang masuk adalah sebagai berikut : misal simpangan jarum adalah 2, jika C adalah kapasitor pada posisi menyimpang maka muatan instrumen akan menjadi CV coulomb. Dimisalkan tegangannya berubah dari V menjadi V+dV, maka dampaknya 2, C, dan Q akan berubah menjadi 2 + d2; C + dC dan Q + dQ.Sekarang energi yang tersimpan dalam medan
Kapasitor adalah komponen listrik yang memiliki kemampuan untuk menyimpan energi sementara. Besarnya energi yang tersimpan pada kapasitor dipengaruhi oleh kapasitansi C dan tegangan V dalam rangkaian listrik. Kapasitansi atau kapasitas kapasitor adalah besaran yang menunjukkan seberapa besar kapasitor dapat menyimpan energi. Tegangan atau beda potensial adalah besaran yang menyatakan banyaknya energi yang dibutuhkan untuk memindahkan/mengalirkan muatan listrik pada suatu rangkaian. Bagaimana cara menghitung besar energi yang tersimpan pada kapasitor? Apa rumus energi yang tersimpan pada kapasitor? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan di bawah. Table of Contents Kapasitansi Kapasitas Kapasitor Rumus Energi yang Tersimpan pada Kapasitor Contoh Soal dan Pembahasan Contoh 1 – Soal Energi yang Tersimpan pada Kapasitor Contoh 2 – Soal Energi yang Tersimpan pada Kapasitor Contoh 3 – Soal Energi yang Tersimpan pada Kapasitor Kapasitansi Kapasitas Kapasitor Salah satu faktor yang mempengaruhi besar energi yang tersimpan pada kapasitor adalah nilai kapasitansinya. Kapasitansi disebut juga dengan kapasitas kapasitor yaitu besaran yang menyatakan kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan atau energi. Besar nilai kapasitansi dipengaruhi dimensi dan medium dalam kapasitor itu sendiri. Kapsitor yang memiliki luas pelat A, jarak antar pelah d, dan antara kedua pelat hanya berisi udata memiliki nilai kapasitansi C0. Jika antara dua pelat kapasitor terdapat bahan dielektrik dengan konstanta elektrik K maka nilai kapasitansinya adalah C = KC0. Di mana persamaan untuk C0 dan C sesuai dengan rumus berikut. Baca Juga Kumpulan Rumus Rangkaian RLC Antara besar kapasitansi dan energi yang tersimpan dalam kapasitor memiliki hubungan senilai. Di mana, semakin besar nilai kapasitansi maka energi yang dihasilkan kapasitor juga semakin besar. Sebaliknya, semakin kecil nilai kapasitansi maka energi yang dihasilkan kapasitor juga akan semakin kecil. Satuan kapasitansi adalah Farad F dan satuan energi yang dihasilkan pada kapasitor adalah Joule J. Selain kapasitansi, faktor yang mempengaruhi energi yang tersimpan pada kapasitor adalah tegangan dari rangkaian listrik. Besar energi yang dihasilkan pada kapasitor memiliki hubungan sebanding dengan kuadrat tegangan. Secara matematis, rumus energi yang tersimpan pada kapasitor sesuai dengan persamaan berikut. Baca Juga Cara Hitung Total Kapasitas Kapasitor yang Dirangkai Seri dan Paralel Contoh Soal dan Pembahasan Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman bahasan di atas. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasannya. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih! Contoh 1 – Soal Energi yang Tersimpan pada Kapasitor Kapasitor C1 dan C2 yang dipasang paralel masing-masing mempunyai kapasitas 2 μF dan 4 μF. Jika tegangan ujung-ujung kapasitor 12 volt, maka1 kapasitas pengganti kedua kapasitor tersebut adalah 6 μF2 muatan listrik C2 adalah 18 μF3 energi yang tersimpan di C1 adalah 1,44 × 10‒4 J4 energi yang tersimpan di C2 adalah 5,76 × 10‒4 J Pernyataan yang benar adalah ….A. 1, 2, dan 3B. 1 dan 3C. 2 dan 4D. hanya 4E. 1, 2, 3, dan 4 PembahasanDiketahui C1 = 2 μF dipasang paralel dengan C2 = 4 μF maka kapasitas pengganti kedua kapasitor sama dengan Cp = C1 + C2 = 2 + 4 = 6 μF. Muatan listrik kapasitor C2Q = C2VQ = 4 × 12 = 48 C Energi yang disimpan pada kapasitor C1W1 = 1/2C1V2W1 = 1/2×210-6×122W1 = 144× 0-6 = 1,44×10-4 J Energi yang disimpan pada kapasitor C2W2 = 1/2C2V2W2 = 1/2×410-6×122W2 = 288×10-6 = 2,88×10-4 J Jadi, pernyataan yang benar adala 1 dan B Contoh 2 – Soal Energi yang Tersimpan pada Kapasitor Dua buah kapasitor identik yang mula-mula belum bermuatan akan dihubungkan dengan baterai 10 V. Jika hanya salah satu yang dihubungkan dengan baterai tersebut, energi yang tersimpan dalam kapasitor adalah E. Energi yang akan tersimpan jika kedua kapasitor tersebut dihubungkan seri dengan baterai adalah ….A. ¼EB. ½EC. ED. 2EE. 4E PembahasanDari informasi yang diberikan pada soal dapat diperoleh nilai-nilai besaran seperti berikut. Dua buah kapasitor identik C1 = C2 = CTegangan sumbuer V = 10 VEnergi yang tersimpan dalam sebuah kapasitor adalah E = ½CV2 Menentukan kapasitas pengganti dua kapasitor Cs Energi yang akan tersimpan jika kedua kapasitor tersebut dihubungkan seri dengan bateraiW = ½CsV2W = ½ × ½C ×V2W = ½ × ½CV2W = ½E Jadi, energi yang akan tersimpan jika kedua kapasitor tersebut dihubungkan seri dengan baterai adalah B Contoh 3 – Soal Energi yang Tersimpan pada Kapasitor Sebuah kapasitor dengan kapasitansi 10-5 F yang pernah dihubungkan beberapa saat lamanya pada beda potensial 500 V, kedua ujungnya dihubungkan dengan ujung-ujung kapasitor lain dengan kapasitansi 4 × 10-5 F yang tidak bermuatan. Energi yang tersimpan dalam kedua kapasitor tersebut adalah ….A. 0,25 JB. 0,5 JC. 0,1 JD. 1,25 JE. 1,5 J PembahasanDari keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh beberapa informasi seperti berikut. Kapasitas kapasitor 1 C1 = 10-5 FBeda potensial 500 VKapasitas kapasitor kedua C2 = 4 × 10-5 F Energi yang tersimpan pada kapasitor pertamaW = ½×C1×V2W = ½×10-5×5002W = ½ × 10-5 × 25 104W = 12,5 × 10-1 = 1,25 J Ujung-ujung kapasitor pertama dihubungkan dengan ujung-ujung kapasitor kedua. Sehingga, rangkaian kapasitor pertama dan kedua adalah paralel. Kapasitansi total C1 dan C2Cp = C1 + C2Cp = 10-5 + 410-5 = 5×10-5 F Diketahui bahwa kapasitor kedua tidak bermuatan Q2 = 0, sementara dari hasil perhitungan diperoleh bahwa muatan kapasitor pertama adalah Q1 = 5×10-3 C. Muatan listrik kedua kapasitorQ = Q1 + Q2Q = 5×10-3 + 0 = 5×10-3 C Selanjutnya adalah menentukan energi yang tersimpan dalam kedua kapasitor dilakukan seperti pada cara penyelesaian berikut. Jadi, energi yang tersimpan dalam kedua kapasitor tersebut adalah 0,25 A Demikianlah tadi ulasan bentuk rumus energi yang tersimpan pada kapasitor dan contoh penggunaannya. Terima kasih sudah mengunjungi idschooldotnet, semoga bermanfaat! Baca Juga Rangkaian Listrik 2 Loop dan 1 Loop
Makanya kapasitor sering banget dipakai dalam lampu flash pada sebuah kamera, cara kerja kapasitor yaitu baterai mengisi muatan kapasitor selama beberapa detik dan saat lampu flash dinyalakan, maka muatan akan dibuang dalam sepersekian detik. Kapasitor ini dimanfaatkan dalam berbagai cara yang berbeda. Caranya, dengan menyerap puncak tegangan
. 478 67 396 318 325 374 72 25
besar energi listrik yang tersimpan dalam kapasitor 5
