Apa itu Kapasitor? Fungsi Kapasitor? Kapasitansi Kapasitor : Satuan : Coulomb/ Volt (C/V) atau Farad (F) Q V

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "Apa itu Kapasitor? Fungsi Kapasitor? Kapasitansi Kapasitor : Satuan : Coulomb/ Volt (C/V) atau Farad (F) Q V"

Ivan Iwan Wibowo
7 tahun lalu
Tontonan:

1 KAPASITAS KAPASITOR

2 Apa itu Kapasitor? 1. Susunan 2 buah konduktor terisolasi 2. Masing-masing memiliki muatan yang sama besar namun berlawanan tanda 3. Memiliki beda potensial antara keduanya Fungsi Kapasitor? Menyimpan muatan Kapasitansi Kapasitor : Satuan : Coulomb/ Volt (C/V) atau Farad (F) C Q V

3 A. KAPASITOR KEPING SEJAJAR Bagaimanakah distribusi muatan didalam masing-masing keping?

4 Distribusi Muatan Terjadi interaksi tolak menolak antar muatan didalam masingmasing keping Gaya tolak-menolak ini memaksa masing-masing muatan untuk saling berjauhan semaksimal mungkin, dan tersebar dipermukaan dari keping Namun, muatan-muatan dari masing-masing keping saling tarik-menarik untuk berdekatan sedekat mungkin sehingga muatan-muatan dimasingmasing keping terdistribusi dipermukaan bagian dalam

5 Medan Listrik Keping Tunggal? Buktikan bahwa E untuk keping tunggal adalah sbb: E 2 o Petunjuk!! E A S Q. d in o

6 Medan Listrik Keping Sejajar Berlawanan Muatan? E out? E in? E out?

7 Medan Listrik untuk Keping Sejajar E Eout Total 0 2 o E 2 o EoutTotal 0 Medan Listrik Keping Sejajar E E E E Total Total o V

8 Diskusikan bahwa : C o A d

10 Apakah besarnya kapasitansi kapasitor C keping sejajar dipengaruhi oleh beda potensial ΔV dan muatan Q yang terkandung didalam keping? Jika Ya, jelaskan! Tugas 1 Jika Tidak, jelaskan dan apa yang mempengaruhi kapasitansi kapasitor C keping sejajar

11 Diskusi Kelompok Apakah besarnya kapasitansi kapasitor C keping sejajar dipengaruhi oleh beda potensial ΔV dan muatan Q yang terkandung didalam keping? Jika Ya, jelaskan! Jika Tidak, jelaskan dan apa yang mempengaruhi kapasitansi kapasitor C keping sejajar kapasitansi kapasitor C keping sejajar hanya dipengaruhi geometri

12 Tugas 2

13 Diskusi Kelompok

14 Tugas 3 animasi

15 Diskusi Kelompok

16 KAPASITOR KULIT BOLA Dua buah kulit bola memiliki Sejumlah muatan yang sama namun berlawanan jenis Kapasitansi (C) C ab 4 o b a Besarnya kapasitansi hanya bergantung pada geometri dari kapasitor Jika Bola konduktor diisolasi (Kulit bola diletakkan di takhingga (b = ~)) C 4 o a

17 KAPASITOR KULIT SILINDER C 2 ln o l ba Besarnya kapasitansi hanya bergantung pada geometri dari kapasitor

18 RANGKAIAN KAPASITOR

19 Simbol

20 RANGKAIAN PARALEL Beberapa prinsip rangkaian paralel : V V Vn Vtotal 2. Q Q... Qtotal 3. C C... Ceq

21 RANGKAIAN SERI Beberapa prinsip rangkaian seri : V V... Vtotal 2. Q Q Qn Qtotal 3. 1 C 1 C... 1 C eq

22 Diskusikan 1. Jika C 1 -C 3 = C Tentukan kapasitansi ekuivalennya? 2. Tentukan kapasitansi ekuivalennya?

23 ENERGI KAPASITOR

24 Energi yang diperlukan untuk memberi muatan pada kapasitor Proses pemberian muatan : 1. Kapasitor mula-mula tak bermuatan 2. Elemen muatan +dq dibawa dari keping bawah ke keping atas, sehingga keping bawah bermuatan dq, sedangkan keping atas bermuatan +dq ( ΔV = q/c ) 3. Proses ini terus terulang 4. Proses ini akan berakhir hingga keping atas bermuatan +Q, dan keping bawah bermuatan Q ( ΔV = Q/C )

25 Usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan +dq q dw Vdq dq C Q Q Q q Q W dq qdq q C C 2C 2C Q C V 2 Q 1 1 W Q V C V 2C 2 2 2

26 Dimanakah energi ini disimpan? Temukan bahwa untuk kapasitor keping sejajar, rapat energi medan listrik dinyatakan sbb: U E Energi Volume 1 oe 2 2

27 Energi ini disimpan dalam bentuk medan listrik Untuk kapasitor keping sejajar : A C o dan V Ed d A E C V o Ed oe Ad 2 2 d E oe Volume 2 Rapat energi medan listrik U E E V 1 oe 2 2

28 Diskusi

29 animasi UJI PEMAHAMAN KONSEP Sebuah kapasitor keping sejajar dicharge dengan suatu baterai dengan potensial V o, sehingga memiliki muatan Q o. Kapasitor tsb kemudian dilepaskan dari baterai dan jarak antar keping dirubah menjadi setengah kalinya. Prediksikan apa yang akan terjadi terhadap : (a) Muatan pada keping? (b) Medan listrik diantara keping? (c) Energi yang tersimpan? (d) Potensial antar keping? (e) Usaha yang diperlukan untuk memperpendek jarak keping hingga setengah kalinya?

30 UJI PEMAHAMAN KONSEP Sebuah kapasitor keping sejajar dicharge dengan suatu baterai dengan potensial V o, sehingga memiliki muatan Q o. Kapasitor tsb kemudian dilepaskan dari baterai dan jarak antar keping dirubah menjadi setengah kalinya. Prediksikan apa yang akan terjadi terhadap : (a) Muatan pada keping? tetap (b) Medan listrik diantara keping? tetap (c) Energi yang tersimpan? Berubah menjadi ½ kalinya (d) Potensial antar keping? Berubah menjadi ½ kalinya (e) Usaha yang diperlukan untuk memperpendek jarak keping hingga setengah kalinya? W E oe A d oe Ad oe Ad animasi

31 LATIHAN 1 Jika semua kapasitor memiliki kapasitansi yang sama sebesar C, dan dengan mangasumsikan bahwa rangkaian tersebut terus berulang tak berhingga, tentukan besarnya kapasitasi ekuivalen dari rangkaian tersebut?

32 LATIHAN 2 Perhatikan rangkaian kapasitor berikut. Hitunglah : a. Kapasitansi ekuivalennya b. Muatan yang terkandung pada C = 6.00 μf c. Potensial diantara ujung-ujung C = 7.00 μf d. Energi yang tersimpan pada C = 5.00 μf

33 LATIHAN 3 Sebuah kapasitor 2.0 μf dimuati oleh beda potensial 50 V, kemudian dihubungkan ( keping positif salah satu kapasitor dihubungkan dengan keping positif kapasitor kedua) dengan sebuah kapasitor 4.0 μf yang dimuati oleh beda potensial 100 V. (a). Berapakah muatan pada masing-masing kapasitor setelah dihubungkan satu sama lain (b). Berapakah beda potensial yang melintasi kapasitor tersebut LATIHAN 4 Analog dengan latihan 2, namun keping positif salah satu kapasitor dihubungkan dengan keping negatif kapasitor kedua

34 LATIHAN 5 Sebuah kapasitor 10 μf yang pernah dihubungkan beberapa saat lamanya pada beda potensial 500 V, kedua ujungnya dihubungkan dengan ujung-ujung kapasitor lain 40 μf yang tidak bermuatan. Energi yang tersimpan dalam kedua kapasitor setelah penggabungan adalah...

dokumen-dokumen yang mirip

Medan Listrik, Potensial Listik dan Kapasitansi. Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor

Medan Listrik, Potensial Listik dan Kapasitansi Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor Materi Distribusi Muatan Diskrit Hukum Coulomb Medan Listrik Dipol