05. LISTRIK STATIS - Kapasito r. .ppt

Fid

1. LISTRIK STATISLISTRIK STATIS
SeriSeri
KAPASITOR LISTRIKKAPASITOR LISTRIK
BahasanBahasan
Sumber energi pada Sumber energi pada handphonehandphone yang kita gunakan sehari-hari yang kita gunakan sehari-hari
berasal dari rangkaian kapasitor yang tertanam di berasal dari rangkaian kapasitor yang tertanam di handphonehandphone
Kapasitor juga digunakan sebagai perata tegangan arus searah Kapasitor juga digunakan sebagai perata tegangan arus searah
untuk mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah untuk mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah
part of herulegowo properties

2. Listrik Statis
(Elektrostatika)
Gaya Coulomb
Medan Listrik
pada muatan
Segaris lurus
Tidak segaris lurus
Segaris lurus
Tidak segaris lurus
Hukum Gauss Medan listrik
keping sejajar
Bola konduktor
berongga
Energi potensial listrik
Potensial listrik
Hukum kekekalan energi mekanik pada
medan listrik
Kapasitor Kapasitas kapasitor
Susunan kapasitor
Energi pada kapasitor
Muatan listrik
part of herulegowo properties

3. part of herulegowo properties

4. Kapasitor 7
Gambar beberapa kapasitor.
part of herulegowo properties
https://
www.youtube.com/
watch?v=YIodsV5EC3o

5. Kapasitor 6
Kegunaan kapasitor:
1.Menyimpan muatan listrik atau energi listrik
2.Sebagai salah satu komponen dalam rangkaian penala yang berguna
untuk memilih frekuansi pada pesawat radio
3.Mencegah loncatan listrik pada rangkaian yang mengandung
kumparan, jika tiba-tiba arus listrik putus
Kapasitas/kapasitansi kapasitor: kemampuan kapasitor menyimpan
muatan
q = muatan (C)
V=beda potensial (V)
C=kapasitas kapasitor (C/V atau F)
part of herulegowo properties

6. Kapasitor 6
CContohontoh
11
part of herulegowo properties

7. Kapasitor 6
Kapasitor keping sejajar
Kapasitor keping sejajar di udara/vakum
bermuatan q yang jarak antarkepingnya d
dihubungkan ke sumber arus V, maka
kapasitas kapasitornya adalah
A=luas keping (m
2
)
d=jarak antarkeping (m)

o
=permitivitas udara/vakum
= 8,85 x 10
-12
C
2
/Nm
2

C
o
=kapasitas kapasitor (F)
part of herulegowo properties

8. Kapasitor 6
Kapasitor disisipi bahan penyekat (bahan dielektrik) diantara
keping sejajar (dimana ) [
o
= permitivitas relatif bahan], maka:
Sehingga:
atau
part of herulegowo properties
C
o
=kapasitas kapasitor tanpa bahan penyekat (F)
C= kapasitas kapasitor disisipi bahan penyekat (F)

o
=permitivitas udara/vakum
= 8,85 x 10
-12
C
2
/Nm
2


r
=permitivitas relatif/konstanta dielektrik

9. Kapasitor 6
Contoh Contoh
22
part of herulegowo properties

10. Kapasitor 6 lanjutan
part of herulegowo properties

11. Kapasitor 6 lanjutan
part of herulegowo properties

12. Kapasitor 6
Kapasitor bola
atau
part of herulegowo properties

13. Kapasitor 6
Susunan Kapasitor
1.Susunan Seri
C
1 C
2
C
3
V
1
V
2
V
3
V
Berlaku:
a. Kapasitas pengganti seri:
b. Muatan total susunan seri:
c. Tegangan total susunan seri:
Tiga kapasitor C
1, C
2, dan C
3 yang
dirangkai seri lalu dihubungkan ke
sumber arus V
part of herulegowo properties

14. Kapasitor 6
Susunan Kapasitor
2.Susunan Paralel Berlaku:
a. Kapasitas pengganti paralel :
b. Muatan total susunan paralel :
c. Tegangan total susunan paralel:
C
1 C
2 C
3V
1 V
2 V
3 V
321
CCCC
P

321
QQQQ
P

3
3
2
2
1
1
321
C
Q
C
Q
C
Q
V
VVVV
P
P


Tiga kapasitor C
1
, C
2
, dan C
3
yang
dirangkai paralel lalu dihubungkan
ke sumber arus V
part of herulegowo properties

15. Kapasitor 6
Susunan Seri
CContohontoh
33
part of herulegowo properties

16. Kapasitor 6
Susunan ParalelCContohontoh
44
part of herulegowo properties

17. Kapasitor 6
Susunan Majemuk Kapasitor
Perhatikan gambar rangkaian kapasitor. Di
samping. Tentukan:
a.Beda potensial kapasitor C
3
b.Beda potensial C
2
c.Muatan kapasitor C
1
C
1
C
2
C
3
Diket: C
1 = 3 F
C
2= 3 F
C
3= 3 F
V=12 V

Ditanya: V
3 = ?
V
2
= ?
Q
1
= ?
CContohontoh
55
part of herulegowo properties

18. Kapasitor 6 lanjutan
part of herulegowo properties

19. Kapasitor 6
Kapasitor Gabungan
C
1
;Q
1
C
1;Q
1
Dua kapasitor C
1 dan C
2
digabungkan seperti
gambar di atas
Tegangan gabungan:
Muatan masing-masing
sebelum digabung:
Muatan masing-masing
setelah digabung::
21
21
CC
QQ
V
gab



111 VCQ 
222
VCQ 
gabVCQ 

11 gab
VCQ 

22
part of herulegowo properties

20. Kapasitor 6
Energi pada Kapasitor
Energi yang tersimpan dalam kapasitor:
C
Q
VCQVW
2
2
12
2
1
2
1

part of herulegowo properties

21. Kapasitor 6
Perhatikan gambar rangkaian kapasitor. Di
samping. Jika Vab = 48 V, tentukan energi yang
tersimpan pada rangkaian tersebut.
Diket: C
1
= … F
C
2
= … F
C
3= … F
V= … V

Ditanya: … = ?
Contoh Contoh
66
part of herulegowo properties

22. 1.
Titik P berada dalam medan
listrik yang disebabkan oleh tiga
muatan, tampak seperti gambar
di samping. Jika beda potensial
di titik P sebesar 4,5 X 10
5
volt,
berapakah muatan benda di titik
A?
2.
Hitung kapasitas pengganti
pada gambar rangkaian
kapasitor di samping.
3.
Untuk memindahkan muatan positif yang besarnya 10 C dari
suatu titik yang potensialnya 10 V ke suatu titik yang
potensialnya 60 V diperlukan usaha sebesar ....
6
m
500 C
A
C
P
1,5
m
●
150 C
5
m
B
part of herulegowo properties

23. Hitung kapasitas
pengganti pada
gambar rangkaian
kapasitor di samping.
4.
Sebuah kapasitor mempunyai kapasitas sebesar 5 F bila ada
udara di antara keping-kepingnya, dan 30 F bila antara
keping-kepingnya ditempatkan lembaran porselin. Konstanta
dielektrik porselin tersebut adalah ....
5.
Sebuah kapasitor keping sejajar di udara mempunyai
kapasitas C. Bila jarak kedua kepingnya diubah menjadi ½ kali
semula dan kedua keping dicelupkan ke dalam medium
dengan konstanta dielektrikum 2, maka kapasitasnya
menjadi ...
6.
part of herulegowo properties

24. Lima kapasitor C
1, C
2, C
3, C
4,
dan C
5
 disusun seperti gambar
berikut dan dihubungkan dengan
sumber tegangan 6 V. Muatan
listrik pada kapasitor C
1 adalah ....
7.
Kapasitas X, Y, dan Z dirangka
seperti pada gambar. Bila
saklar S ditutup selama 5
menit, energi listrik yang
tersimpan pada kapasitor Z
adalah ....
8.
X = 6 F
V = 24 volt
Y = 6 F
Z = 12 F
S
part of herulegowo properties