kapasitas kapasitor

Kapasitor adalah komponen listrik yang digunakan untuk menyimpan muatan lsitrik dan kemampuannya untuk menyimpan muatan lsitrik dinyatakan oleh besaran atau kapasitansi. Kapasitas ( C ) didefinisikan sebagai perbandingan antara muatan q yang tersimpan dalam kapasitor dan beda potensial antara kedua konduktornya V.

Oleh karena satuan muatan q adalah coulomb dan satuan beda potensial V adalah volt. Maka, satuan kapasitas adalah coulomb/volt diberi nama farad (F). Jadi,1 farad = 1 coulomb/volt

contoh soal

Sebuah kapasitor dimuati oleh baterai 3 volt sehingga bermuatan 0,6  . Tentukanlah:

a. kapasitas kapasitor;

b.  muatan yang tersimpan dalam kapasitor apabila dimuati oleh beterai 12 volt.

Jawaban:

Diketahui:

V₁  = 3 volt

q₁   = 0,6μC   = 0,6 10⁻⁶ C

Kapasitas kapasitor pada suatu medium tidak bergantung pada q maupun V. Dengan demikian, apabila V diperbesar n kali semaula maka q akan menjadi n kali pula, sedangkan C tetap.

Kapasitas Kapasitor Pelat Sejajar

Perhatikan gambar berikut ini.

 

Gambar tersebut menunjukkan dua pelat konduktor yang disebut dengan kapasitor pelat sejajar. Apabila masing-masing pelat diberi muatan +q dan –q, beda potensial kedua pelat V, luas tiap pelat A, dan jarak pisah kedua pelat d, kapasitas kapasitor pelat sejajar dapat diturunkan persamaannya.

kuat medan antara dua keping adalah

  

Keterangan:

C   = kapasitas kapasitor pelat sejajar (farad)

μ₀   = permisivitas ruang hampa = 8,85× 10⁻¹² 

A   = luas setiap pelat (m2)

d   = jarak pisah kedua pelat (m)

Dielektrik

Delektrik adalah bahan isolator yang memisahkan kedua pelat konduktor pada suatu kapasitor pelat sejajar. Ka-pasitor suatu kapasitor bergantung pada bahan dielektrik yang digunakan.Kapasitor yang menggunakan dielektrik kaca, mika, atau karet memiliki kapasitas yang lebih besar dibandingkan dengan kapasitor lain yang berukuran sama, tetapi menggunakan udara sebagai dielektriknya.

Efisiensi relatif suatu bahan sebagai dielektrik di-tunjukkan oleh konstanta dielektrik (K) dan permisivitas bahan. Konstanta dielektrik suatu bahan didefinisikan sebagai perbandingan antara kapasitas kapasitor pelat sejajar yang menggunakan dielektrik dari bahan tersebut dan kapasitor pelat sejajar yang menggunakan udara seba-gai dielektriknya. Secara matematis, persamaannya dapat ditulis sebagai berikut.

dengan:

K  =  konstanta dielektrik =   atau disebut permisivi-tas relatif bahan =

C’  =  kapasitas kapasitor yang menggunakan dielektrik dari bahan tertentu

C  =    kapasitas kapasitor yang menggunakan dielektrik dari udara

Hubungan antara permitivitas bahan dengan konstanta permitivitas ruang hampa adalah

contoh soal

Sebuah kapasitor terbuat dari dua lempeng konduktor yang masing-masing luasnya 12.10^-3

m²  dan terpisah pada jarak 2 mm. Hitunglahkapasitas kapasitor tersebut jika di antara kedua keping tersebut berisi :

a. udara

b. zat dengan permitivitas relatif = 50

Penyelesaian :

latihan soal

Jarak pelat dalam suatu kapasitor pelat sejajar berisi udara 2 mm. Luas masing-masing pelat 200 cm² . Pelat kapasitor diberi beda potensial 100 V. Kemudian, dilepaskan dari sumber tegangan dan ruang antara kedua pelat diisi oleh dielektrik dengan tetapan dielektrik 20. Tentukanlah:

a. kapasitas kapasitor C sebelum diberi dielektrik;

b. muatan q pada setiap pelat;

c.  kuat medan listrik E sebelum diberi dielektrik;

d. kapasitas kapasitor C’ setelah diberi dielektrik;

e.  permisivitas bahan dielektrik ( E );

f.  beda potensial pelat V’ setelah diberi dielektrik;

g.  kuat medan listrik E’ setelah diberi dielektrik.

LINK FISIKA

|| HOME || BENDA BERMUATAN LISTRIK || HUKUM COULOMB || MEDAN MAGNET || FLUKS LISTRIK || POTENSIAL LISTRIK  || ENERGI POTENSIAL LISTRIK || KAPASITOR |KAPASITAS KAPASITOR || ENERGI KAPASITOR || SUSUNAN KAPASITOR ||