Soal Rangkaian Kapasitor dan Pembahasan

1. Perhatikan gambar rangkaian kapasitor berikut!

Kapasitas kapasitor total penggantinya adalah . . .

Pembahasan:

Dimulai dari paling kanan: 

Cs = (3x6)/(3+6) = 2 μF

Maka kapasitor total penggantinya adalah: 

C tot = Cp = 2 + 8 + Cs = 10 + 2 = 12 μF

2. Perhatikan gambar disamping!

Kapasitor yang memiliki beda potensial sebesar 0,6 V ditunjukkan pada kapasitor . . .

Pembahasan:

Sederhanakan C pada rangkaian paralel dulu: 

Cs = (10x40)/(10+40) = 8 μF

Maka, Cp = 8 + 28 = 36 μF

Gunakan perbandingan: 

Vp : V4 : V5 = 1/36 : 1/30 : 1/45

Vp : V4 : V5 = 5 : 6 : 4

Maka, V pada C4 = [6/(5+6+4)] x 7,5 = 3 V

lalu V pada C5 = [4/(5+6+4)] x 7,5 = 2 V

dan V pada Cp = 7,5 - 3 - 2 = 2,5 V

Karena pada paralel V sama, maka V pada C1 = V 

Cp yaitu 2,5 V

Selanjutnya, karena C2 dan C3 seri, maka perbandingan: 

V2 : V3 = 1/10 : 1/40

V2 : V3 = 4 : 1 

Maka V pada C2 = [4/(4+1)] x 2,5 = 2 V 

V pada C3 = [1/(4+1)] x 2,5 = 0,5 V

Jika dimaksudkan soal pada kapasitor 0,5 V, maka jawabannya C. C3

3. Tiga kapasitor disusun  seperti pada gambar.

Energi yang tersimpan pada rangkaian kapasitor adalah . . .

Pembahasan:

Tegangan sumber, V = 12 Volt

Kapasitansi, C = 4 μF, 2 μF, 6 μF

 

Susunan kapasitor paralel:

Cp = 4 μF + 2 μF = 6 μF

1/Cs = 2/6

Cs = 6/2 = 3

C_total = 3 μF

 

Energi yang disimpan dapat dihitung:

W = ½ CV²

W = ½ (3)(12)²

W = 2,16 × 10^-4 J

4. Perhatikan gambar rangkaian kapasitor berikut.

Dari gambar tentukan:

A. Besar muatan pada C = 5 μF

B. Energi listrik yang tersimpan dalam rangkaian

Pembahasan:

Kapasitas C₁ = 4 μF

Kapasitas C₂ = 7 μF

Kapasitas C₃ = 5 μF

Sumber tegangan, V = 12 V

 

Awalnya hitung dulu nilai pengganti kapasitor

Cp = 7 + 5 = 12 μF

1/Cs = 1/12 + 1/4

1/Cs = (1+3)/12

Cs = 12/4 = 3μF

C_total = 3 μF

 

Kemudian, energi listrik yang tersimpan dapat dihitung:

W = ½ CV²

W = ½ (3)(12)²

W = 2,16 × 10^-4 J

5. Kapasitor 12 µF diberi tegangan 15 Volt setelah terisi penuh sumber tegangan dilepas lalu kapasitor tersebut dirangkai paralel dengan kapasitor kosong 3 µF maka besarnya tegangan pada kaki-kaki kapasitor rangkaian kapasitor tersebut adalah . . . Volt.

Pembahasan :

Paralel

Kapasitor C1 = 12 µF

Tegangan V1 = 15 V

Kapasitor C2 = 3 µF 

Tegangan Vp = ?

Melalui rumusan kapasitor secaraa paralel

Q = Q1+ Q2 

C1 V1 = C1 Vp + C2 Vp

(12)(15) =  (12)Vp + (3)Vp 

180 = (15)Vp

Vp = 12 Volt

Jadi, besarnya tegangan pada kaki-kaki kapasitor rangkaian kapasitor tersebut adalah 12 Volt.

6. Kapasitor 12 µF diberi tegangan 12 Volt setelah terisi penuh sumber tegangan dilepas lalu kapasitor tersebut dirangkai seri dengan kapasitor kosong 3 µF maka besarnya tegangan pada kaki kapasitor rangkaian kapasitor yang bebas adalah . . . Volt.

Pembahasan :

Seri

Kapasitor C1 = 12 µF

Tegangan V1 = 12 V

Kapasitor C2 = 3 µF 

Tegangan V2 = ?

Melalui rumusan kapasitor secara seri

Q = Q1 = Q2 

C1 V1 = C2 V2 

(12)(12) = (3)V2

V2 = 48 Volt

Jadi, besarnya tegangan pada kaki kapasitor yang bebas adalah 48 Volt.

7.

Pembahasan:

Jadi, pernyataan yang benar adalah E. 2,3,4

Share :