modul kapasitor (1)

1 RINI SUSANTI , M.Pd KELAS SMAN 1 SIMPANG EMPAT KABUPATEN TANAH BUMBU XII

2 KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia- Nya penulis dapat menyusun bahan ajar modul Fisika SMA dengan materi “Rangkaian Kapasitor”. Modul yang disusun ini berdasarkan Kurikulum 2013 dengan mengetahui Kompetensi Inti yang telah ditetapkan oleh pemerintah, dan menganalisis Kompetensi Dasar (KD) yang dikembangkan menjadi sejumlah indikator. Modul Fisika SMA XII ini merupakan modul yang dapat digunakan sebagai bahan ajar mata pelajaran Fisika untuk siswa di Sekolah Menengah Atas (SMA) dan Madrasah Aliyah (MA). Modul ini memenuhi kebutuhan pembelajaran Fisika yang membangun siswa agar memiliki sikap ilmiah, objektif, jujur, berfikir kritis, bisa bekerjasama maupun bekerja mandiri. Untuk memenuhi tujuan di atas maka setiap sub bab modul ini disajikan dalam beberapa poin yaitu: penjelasan materi yang disesuaikan dengan pola berfikir siswa yaitu mudah diterima, contoh soal dan penyelesaian untuk mendukung pemahaman materi, latihan soal yang dapat dicoba, rangkuman untuk kilas balik materi yang perlu dikuasai, dan evaluasi disajikan sebagai evaluasi akhir dalam satu bab dengan memuat beberapa indikator. Penyusun menyadari bahwa modul ini masih ada kekurangan dalam penyusunannya, namun penyusun berharap buku ini dapat bermanfaat bagi siswa dalam proses belajar. Kritik dan saran dari semua pengguna modul ini sangat diharapkan. Semoga keberhasilan selalu berpihak pada kita semua. Penyusun Ahmad Efendi

3

4 PETA KONSEP KAPASITOR JENIS-JENIS KAPASITOR RANGKAIAN PEMANFAATAN KAPASITOR KAPASITOR DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI RANGKAIAN SERI KAPASITOR RANGKAIAN PARALEL KAPASITOR

5 A. PENDAHULUAN A.1 DESKRIPSI Dalam dunia elektronika tentunya tidak terlepas dari hal yang namanya kapasitor. Komponen ini sangat penting dalam dunia elektronika itu sendiri. Dalam pemasangannya terdapat berbagai macam type rangkaian dan satu sama lain bisa dikombinasikan. Contoh yang sering kita lihat adalah pada keyboard yaitu kapasitor dengan plat sejajar. Selain itu juga kapasitor banyak terdapat pada elektronik yang lain. Dalam percobaan yang akan dilakukan kali ini adalah kapasitor dengan rangkaian parallel dan bagaimana dielektrik yang melapisi plat pada kapasitor. Hal ini tentunya akan berkaitan dengan nilai kapasitansi yang terdapat dalam rangkaian begitu juga dengan tegangan yang dihasilkan. Maka dari itu kami akan melakukan percobaan mengenai hal tersebut. Kapasitor banyak penerapannya pada rangkaian listrik. Kapasitor digunakan untuk menyetel sirkuit radio dan untuk memuluskan jalan arus terrektifikasi yang berasal dari sumber tenaga listrik.Kapasitor dipakai untuk mencegah adanya bunga api pada waktu sebuah rangkaian yang mengandung induktansi tiba-tiba dibuka. Efisiensi tranmisi daya arus bolak-balik sering dapat dinaikan dengan menggunakan kapasitor besar. Kapasitansi C sebuah kapasitor didefinisikan sebagai perbandingan besar muatan Q pada salah satu konduktornya terhadap besar beda potensial Vab anatara kedua konduktor tersebut : C = Q / Vab Maka berdasarkan definisi ini, satuan kapasitansi ialah satu coulomb per volt atau ( 1 C V-1 ). Kapasitansi sebesar 1 coulomb per volt disebut 1 farad. A.2 PRASYARAT Sebelum memahami rangkaian kapasitor, sebaiknya pengguna modul telah memahami konsep listrik dinamis, konsep listrik arus searah dan arus bolak-balik. Hal ini dikarenakan ada beberapa materi yang saling terkait. A.3 KOMPETENSI DASAR 4.3 Menyajikan data dan informasi tentang kapasitor dan manfaatnya dalam kehidupan sehari – hari. A.4 PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL 1. Pelajari materi pada modul dengan cermat. 2. Pahami materi pada modul dengan teliti.

6 3. Kerjakan tes secara benar dan sesuai kemampuan Anda setelah mempelajari modul. 4. Bacalah sumber belajar lain yang berhubungan dengan materi pada modul untuk menambah wawasan. 5. Apabila mengalami kesulitan dalam memahami materi, tanyakan pada guru Anda. A.5 CEK KEMAMPUAN 1. Jelaskan pengertian tegangan listrik serta kaitannya dengan arus dan hambatan! 2. Jelaskan pengertian daya listrik serta kaitannya dengan arus dan tegangan! 3. Jelaskan konsep arus bolak-balik! 1. Siswa dapat mengidentifikasikan kapasitor. 2. Siswa dapat menjelaskan macam-macam kapasitor. 3. Siswa dapat menghitung kapasitansi rangkaian kapasitor seri. 4. Siswa dapat menghitung kapasitansi rangkaian kapasitor paralel. 5. Siswa dapat menghitung kapasitansi rangkaian kapasitor campuran. 6. Siswa dapat mengaitkan kapasitor dengan kehidupan sehari-hari. 7. Siswa dapat mengeneralisasi konsep kapasitor. 8. Siswa dapat menyimpulkan konsep kapasitor.

7 1. Setelah mendapat penjelasan dari berbagai sumber referensi, siswa dapat mengidentifikasikan kapasitor dengan baik. 2. Setelah membaca berbagai sumber referensi, Siswa dapat menjelaskan macam-macam kapasitor yang biasa digunakan sehari-hari. 3. Setelah melihat demonstrasi perhitungan nilai kapasitansi, siswa dapat menghitung nilai kapasitansi rangkaian kapasitor seri dengan benar. 4. Setelah melihat demonstrasi perhitungan nilai kapasitansi, siswa dapat menghitung nilai kapasitansi rangkaian kapasitor paralel dengan benar. 5. Setelah menelaah perhitungan nilai kapasitansi secara seri dan paralel, Siswa dapat menghitung nilai kapasitansi rangkaian kapasitor campuran dengan benar. 6. Setelah membaca berbagai sumber referensi, siswa dapat mengaitkan kapasitor dengan kehidupan sehari-hari secara jelas. 7. Setelah melalui pembelajaran, Siswa dapat mengeneralisasi konsep kapasitor sesuai teori yang ada direferensi. 8. Setelah melalui pembelajaran, siswa dapat menyimpulkan konsep kapasitor sesuai dengan kegiatan pembelajaran yang dilakukan.

8 Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik. Kapasitor terdiri dari dua konduktor yang berdekatan tetapi terisolasi. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan dielektrik adalah bahan isolator yang diselipkan di antara keping kapasitor. Bahan-bahan dielektrik yang umum digunakan, misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lainnya. Ada dua jenis kapasitor secara mendasar yaitu: 1. Kapasitor/ kondensator non-polar Kapasitor non-polar dapat dipasang secara bolak-balik pada suatu rangkaian elektronik tanpa memeperhatikan kutub- kutubnya. 2. Kapasitor/ kondensator polar. Kapasitor polar memiliki kutub positif dan negative yang poada pemasangannya tidak boleh terbalik karena akan menyebabkan kerusakan bahkan ledakan. Satuan kapasitor adalah farad (F), milifarad (mF), mikro farad (uF), nanofarad (nF), dan pikofarad (pF). Konversi nilai kapasitansinya sama dengan konversi satuan tahanan listrik.

9 Kapasitor Keping Sejajar Kapasitor keping sejajar adalah kapasitor yang terdiri dari dua keping konduktor yang dipisahkan oleh bahan dielektrik. Kedua keping kapasitor dihubungkan dengan baterai. Baterai akan memberikan muatan +q pada keping pertama dan –q pada keping kedua. Dalam celah antara kedua keping akan timbul medan listrik. Fungsi-fungsi kapasitor/ kondensator dalam rangkaian elektronik/listrik antara lain: 1. Sebagai kopling antara rangkaian , 2. Penghematan daya listrik, 3. Penyaring/filter dalam rangkaian catu daya (power supply) 4. Meredam nois atau ripple, 5. Menghindari loncatan api saat sakelar beban listrik di hubungkan (peredam kejut). Pembuatan kapasitor / kondensator disusun menggunakan pelat logam yang dipisahkan menggunakan isolator yang di sebut dielektrikum. Jenis-jenis dielektrikum untuk pembuatan kapasitor/ kondensator antara lain : 1. Mika, 2. Kertas, 3. Plastik, 4. Keramik, 5. Tantalum, 6. Elektrolit.

10 a. Kapasitor Elektrolit/ Electrolite Condensator (ELCO). Kapasitor elektrolit merupakan jenis kapasitor polar yang memiliki dua kutub terdiri dari kutub positif dan kutub negative. Pada kapasitor ini tanda untuk kutub negative adalah sebuah garis tanda putih di sepanjang badan/bodi kapasitor. Nilai untuk jenis kapasitor elektrolit dapat dilihat pada bodi kapasitor. b. Kapasitor tantalum Kapasitor jenis ini juga termasuk dalam kapasitor polar seperti kapasitor elektrolit. Pemasangannya juga memerlukan perhatian untuk kedua kutubnya agar tidak terbalik. Pemasangan yang salah akan mengakibatkan kerusakan pada kapsitor tersebut bahkan bisa hingga meletus/ meledak. Kapasitor tantalum bagus dan sesuai digunakan dalam jangkauan temperatur dan frekwensi yang luas. c. Kapasitor Keramik Nilai kapasitor keramik sangat kecil, dan bagus digunakan pada jangkauan tegangan yang luas hingga 1000 volt. Bentuk dari kapasitor keramik beragam, karena sifatnya yang stabil maka kapsitor jenis keramik ini sangat bagus digunakan pada frekwensi tinggi. Kapasitor keramik termasuk jenis kapasitor non-polar, jadi pemasangannya bisa terbolak-balik. d. Kapasitor Mika. Kapasitor ini hampir sama karakternya dengan kapasitor keramik, sifatnya yang stabil memungkinkan cocok digunakan pada frekwensi tinggi. e. Kapasitor Polyester Kapasitor polyester kapasitansinya cukup stabil, nilai kapasitor polyemer antar 100pF hingga 2F, dengan toleransi 5%, tegangan maksimum kerjanya hingga 400volt. Bentuk fisik dari jenis kapasitor ini

11 adalah kotak segi empat dan berwarna hijau. f. Kapasitor Kertas Sama seperti kapasitor polyester, memiliki cukup kestabilan kerja dan bagus digunakan pada frekwensi tinggi. Nilai kapasitansi kapasitor kertas berkisar antara 10nF sampai dengan 10uF, dengan toleransi rata rata 10%. Mampu bekerja pada tegangan hingga 600volt. g. kapasitor variable/ Variable Resistor (VARCO) Nilai kapasitansinya dapat berubah-ubah sesuai dengan namanya. Dengan memutar poros pada kapasitor maka akan di dapatkan nilai kapasitansi yang berubah-ubah. Variable Condensator/ kapasitor variable ini memiliki kapasitas kapasitansi 100pF hingga 500pF. h. Kapasitor Trimmer Memiliki kapasitansi hingga 100pF dan biasanya dipasang parallel dengan variable kapasitor untuk mendapatkan nilai lebih akurat pada pengatur gelombang frekwensi.

12 Rangkaian Paralel Kapasitor Rangkaian Paralel Kapasitor adalah Rangkaian yang terdiri dari 2 buah atau lebih Kapasitor yang disusun secara berderet atau berbentuk Paralel. Dengan menggunakan Rangkaian Paralel Kapasitor ini, kita dapat menemukan nilai Kapasitansi pengganti yang diinginkan. Rumus dari Rangkaian Paralel Kapasitor (Kondensator) adalah : Ctotal = C1 + C2 + C3 + C4 + …. + Cn Dimana : Ctotal = Total Nilai Kapasitansi Kapasitor C1 = Kapasitor ke-1 C2 = Kapasitor ke-2 C3 = Kapasitor ke-3 C4 = Kapasitor ke-4 Cn = Kapasitor ke-n Berikut ini adalah gambar bentuk Rangkaian Paralel Kapasitor

13 Contoh Kasus untuk menghitung Rangkaian Paralel Kapasitor Seorang Perancang Rangkaian Elektronika ingin merancang sebuah Peralatan Elektronika, salah satu nilai Kapasitansi yang diperlukannya adalah 2500pF, tetapi nilai tersebut tidak dapat ditemukannya di Pasaran Komponen Elektronika. Oleh karena itu, Perancang Elektronika tersebut menggunakan Rangkaian Paralel untuk mendapatkan nilai kapasitansi yang diinginkannya. Penyelesaian : Beberapa kombinasi yang dapat dipergunakannya antara lain : 1 buah Kapasitor dengan nilai 1000pF dan 1 buah Kapasitor dengan nilai 1500pF Ctotal = C1 + C2 Ctotal = 1000pF + 1500pF Ctotal = 2500pF Atau 1 buah Kapasitor dengan nilai 1000pF dan 2 buah Kapasitor dengan nilai 750pF Ctotal = C1 + C2 + C3 Ctotal = 1000pF + 750pF + 750pF Ctotal = 2500pF Rangkaian Seri Kapasitor (Kondensator) Rangkaian Seri Kapasitor adalah Rangkaian yang terdiri dari 2 buah dan lebih Kapasitor yang disusun sejajar atau berbentuk Seri. Seperti halnya dengan Rangkaian Paralel, Rangkaian Seri Kapasitor ini juga dapat digunakan untuk mendapat nilai Kapasitansi Kapasitor pengganti yang diinginkan. Hanya saja, perhitungan Rangkaian Seri untuk Kapasitor ini lebih rumit dan sulit dibandingkan dengan Rangkaian Paralel Kapasitor. Rumus dari Rangkaian Paralel Kapasitor (Kondensator) adalah : Dimana : Ctotal = Total Nilai Kapasitansi Kapasitor C1 = Kapasitor ke-1 C2 = Kapasitor ke-2 C3 = Kapasitor ke-3 C4 = Kapasitor ke-4 Cn = Kapasitor ke-n

14 Berikut ini adalah gambar bentuk Rangkaian Seri Kapasitor Contoh Kasus untuk menghitung Rangkaian Seri Kapasitor Seorang Engineer ingin membuat Jig Tester dengan salah satu nilai Kapasitansi Kapasitor yang paling cocok untuk rangkaiannya adalah 500pF, tetapi nilai 500pF tidak terdapat di Pasaran. Maka Engineer tersebut menggunakan 2 buah Kapasitor yang bernilai 1000pF yang kemudian dirangkainya menjadi sebuah Rangkaian Seri Kapasitor untuk mendapatkan nilai yang diinginkannya. Penyelesaian : 2 buah Kapasitor dengan nilai 1000pF 1/Ctotal = 1/C1 + 1/C2 1/Ctotal = 1/1000 + 1/1000 1/Ctotal = 2/1000 2 x Ctotal = 1 x 1000 Ctotal = 1000/2 Ctotal = 500pF Catatan : Nilai Kapasitansi Kapasitor akan bertambah dengan menggunakan Rangkaian Paralel Kapasitor, sedangkan nilai Kapasitansinya akan berkurang jika menggunakan Rangkaian Seri Kapasitor. Hal ini sangat berbeda dengan Rangkaian Seri dan Paralel untuk Resitor (Hambatan). Pada kondisi tertentu, Rangkaian Gabungan antara Paralel dan Seri dapat digunakan untuk menemukan nilai Kapasitansi yang diperlukan.

15 PENGISIAN DAN PENGOSONGAN KAPASITOR Rangkaian RC adalah rangkaian yang terdiri atas hambatan (R) dan kapasitor (C) yang dihubungkan dengan sumber tegangan DC. Ada dua proses dalam rangkaian RC yaitu: 1. Pengisian Muatan (Charge) Gambar Rangkaian pengisian kapasitor Pada proses pengisian diasumsikan bahwa kapasitor mula-mula tidak bermuatan. Saat saklar ditutup pada t = 0 dan muatan mengalir melalui resistor dan mengisi kapasitor [2]. Berdasarkan hukum Kirchhoff, maka diperoleh muatan sebagai fungsi waktu sebagai: ( ) (1- ) = Q (1- ) Dengan RC yang merupakan konstanta waktu, maka diperoleh juga arus dan potensial pada kapasitor sebagai potensial fungsi waktu () Ketika saklar S ditutup, tegangan Vs akan menyebabkan arus mengalir ke dalam salah satu sisi kapasitor dan keluar dari sisi yang lainnya, arus ini tidak tetap karena ada penyekat dielektrik sehingga arus menurun ketika muatan pada kapasitor meninggi sampai VC = VS, ketika i = 0. Tegangan pada C akan naik secara eksponensial sesuai dengan persamaan berikut : Vc = Vs (1- e-t/ RC) Dimana : Vc = tegangan pada kapasitor (V) Vs = tegangan pada sumber (V) t = waktu pengisian kapasitor (det) R = resistansi dari resisitor (Ω)

16 C = kapasitansi dari kapasitor (F) Persamaan (5), (6) dan (7) diperoleh melalui penurunan rumus sebagai berikut. Jika muatan dalam kapasitor adalah Q dan arus rangkaian adalah i, maka aturan simpal Kirchoff memberikan : Dalam rangkaian ini arus sama dengan laju peningkatan muatan kapasitor.

17 Agar lebih mudah dalam menyelesaikan maka kedua ruas kita kalikan dengan Untuk menyelesaikan ruas kanan digunakan metode substitusi. Misalnya: Sehingga Diperoleh

18 Misalkan Nilai B sitentukan oleh keadaan awal yaitu pada saat t=0 dimana kapasitor dalam keadaan kosong (Q=0). Sehingga: Oleh karena

19 Tampak bahwa arus yang mengalir pada rangkaian semakin mengecil dan arus ini disebut arus transien. Pada persamaan akhir yang berwarna abu-abu. Muatan Q dan tegangan antara kedua kaki kapasitor semakin lama semakin naik hingga pada nilai tertentu dengan kata lain kapasitor telah terisi penuh. Sedangkan pada persamaan arus semakin lama semakin mengecil hingga nol yang menandakan bahwa kapasitor telah terisi penuh. Plot grafik arus dan tegangan pada kapasitor sebagai fungsi waktu ketika proses pengisian muatan adalah sebagai berikut Gambar Grafik Pengisian kapasitor 2. Pelepasan Muatan (Discharge) Pada proses pelepasan muatan, potensial mula-mula kapasitor adalah = sedangkan potensial pada resistor sama dengan nol. Setelah t = 0, mulai tejadi pelepasan muatan dari kapasitor. Gambar.3 Rangkaian pengosongan kapasitor

20 Ketika saklar S dibuka, arus mengalir dari salah satu sisi kapasitor yang mengandung muatan listrik ke sisi yang lainnya. Ketika VC menjadi nol maka arus juga menghilang. Kalau dihubungkan dengan sirkuit AC (bolak-balik), kapasitor akan terisi oleh tegangan searah dan kemudian menutup aliran arus selanjutnya serta kapasitor akan terisi dan kosong secara kontinu dan arus bolak-balik mengalir dalam sirkuit. Berdasarkan hukum Kirchhoff berlaku muatan sebagai fungsi waktu ditulis sebagai : ( ) = Q. ........................................................ (8) Potensial dan arus pada kapasitor sebagai fungsi waktu dapat ditulis menjadi : Vc (t) = ( ) = ( ) e-t/RC atau Vc = Vs e-t/RC................................................................................... (9) I(t) = = ( ) e-t/RC = e-t/RC .......................................... (10) Adapun persamaan (8), (9) dan (10) diperoleh melalui penurunan rumus sebagai berikut. Besarnya arus yang mengalir sama dengan laju pengurangan muatan sehingga : Jika tegangan pada resistor adalah IR dan tegangan kapasitor adalah Q/C maka aturan simpal kirchoff memberikan : Kedua ruas kita kalikan dengan dt/Q

21 Anggap : Maka dapatkan Sama seperti tulisan sebelumnya, nilai B ditentukan oleh keadaan awal. Jika keadaan awal pada saat t=0 muatan dalam kapasitor adalah Q = Qo maka : Dengan Nilai RC ini disebut konstanta waktu yaitu waktu yang dibutuhkan muatan untuk berkurang menjadi 1/e dari nilai awalnya. Hal tersebut dikarenakan : Maka tegangan kedua kaki kapasitor adalah Arus yang mengalir dalam rangkaian

22 Terlihat dari plot grafik terjadinya proses pelepasan muatan sebagai berikut. Gambar.4 Grafik Pengosongan kapasitor Jika suatu rangkaian RC diberi tegangan DC maka muatan listrik pada kapasitor tidak akan langsung terisi penuh, akan tetapi membutuhkan waktu untuk mencapai muatan listrik pada kapasitor tersebut penuh. Setelah muatan listrik penuh dan sumber tegangan dilepas maka muatan listrik pada kapasitor tidak akan langsung kosong akan tetapi membutuhkan waktu untuk mencapai muatan listrik pada kapasitor kosong. Waktu yang diperlukan untuk pengisian dan pengosongan kapasitor bergantung kepada besar RC yang disebut konstanta waktu (time constant) yaitu : = R.C dimana : = konstanta waktu (detik) R = Resistansi dari kapasitor (Ω) C = Kapasitansi dari kapasitor (F) dan rumus konstanta waktu secara universal : dimana : change = nilai perubahan akhir = nilai akhir variabel awal = nilai awal variabel e = nilai euler (2,7182818) T = waktu dalam satuan detik

23 = konstanta waktu dalam satuan detik untuk menentukan besar waktu yang dibutuhkan untuk perubahan tertentu adalah Proses Pengisian dan Pengosongan Kapasitor

24 Grafik Proses Pengisian dan Pengosongan Kapasitor Grafik Proses Pengisian dan Pengosongan Kapasitor

25 TES SOAL KAPASITOR SOAL Soal No. 1 Perhatikan gambar berikut! 3 buah kapasitor X, Y dan Z disusun seperti gambar. Jika saklar S ditutup tentukan : a) Nilai kapasitas kapasitor pengganti rangkaian b) Muatan yang tersimpan dalam rangkaian c) Muatan yang tersimpan dalam kapasitor Z menurut prinsip rangkaian seri d) Beda potensial ujung-ujung kapasitor Z e) Beda potensial ujung-ujung kapasitor X f) Beda potensial ujung-ujung kapasitor Y g) Muatan yang tersimpan pada kapasitor X h) Muatan yang tersimpan pada kapasitor Y i) Muatan yang tersimpan pada kapasitor Z j) Energi yang tersimpan dalam rangkaian k) Energi yang tersimpan pada kapasitor X l) Energi yang tersimpan pada kapasitor Y m) Energi yang tersimpan pada kapasitor Z Soal No. 2 Tiga kapasitor C1, C2 dan C3 dirangkai paralel, di mana masing-masing kapasitor mempunyai kapasitas 4 mikroFarad, 2 mikroFarad, 3 mikroFarad. Ketiga kapasitor diisi muatan listrik hingga kapasitor C2 mempunyai beda potensial 4 Volt. Tentukan (a) Muatan listrik pada kapasitor C1, C2dan C3 (b) Muatan listrik pada kapasitor pengganti ketiga kapasitor Soal No. 3 Kapasitor keping sejajar dengan luas penampang masing-masing keping adalah 50 cm2 tanpa bahan pengisi (berisi udara). Jarak antar keping adalah 2 cm dan kedua keping diberi beda potensial 120 volt. Jika εo adalah 8,85 x 10− 12 C2 N − 1 − 2 tentukan: a) kapasitas kapasitor b) muatan yang tersimpan dalam kapasitor c) kuat medan listrik antara kedua keping

26 Soal No. 4 Sebuah kapasitor keping sejajar memiliki kapasitas sebesar C. Jika kapasitor disisipi bahan dielektrik dengan konstanta dielektrik sebesar 2, tentukan kapasitasnya yang baru! Soal No. 5 Kapasitor bola berongga memiliki jari-jari sebesar 1,8 cm. Jika 1/4πεo = 9 x 109 dalam satuan internasional, tentukan kapasitas kapasitor! PEMBAHASAN SOAL Pembahasan nomor 1 a) Paralel antara kapasitor X dan Y didapatkan kapasitor ekivalennya namakan Cxy : Sekarang rangkaian menjadi lebih sederhana yaitu terdiri dari Cxy yang diseri dengan Cz yang menghasilkan kapasitas pengganti namakan Ctot : b) Muatan yang tersimpan dalam rangkaian namakan Qtot c) Muatan yang tersimpan dalam kapasitor Z namakan Qz Untuk rangkaian kapasitor seri berlaku : d) Beda potensial ujung-ujung kapasitor Z namakan Vz e) Beda potensial ujung-ujung kapasitor X dan kapasitor Y adalah sama karena dirangkai paralel

27 f) Beda potensial ujung-ujung kapasitor Y sama dengan X g) Muatan yang tersimpan pada kapasitor X saja (bukan gabungan antara X dan Y, sehingga hasilnya tidak akan sama dengan Ctot) h) Muatan yang tersimpan pada kapasitor Y i) Muatan yang tersimpan pada kapasitor Z j) Energi yang tersimpan dalam rangkaian Rumus umum untuk menghitung energi pilih salah satu Sehingga k) Energi yang tersimpan pada kapasitor X l) Energi yang tersimpan pada kapasitor Y m) Energi yang tersimpan pada kapasitor Z

28 Pembahasan nomor 2 Diketahui : Ditanya : Muatan listrik pada kapasitor C3 (Q3) Jawab : (a) Muatan listrik pada kapasitor C3 Beda potensial pada kapasitor C3 : Kapasitor dirangkai paralel karenanya beda potensial pada kapasitor C3 (V3) = beda potensial pada kapasitor C2 (V2) = beda potensial pada kapasitor C1 (V1) = beda potensial pada kapasitor pengganti (V) = 4 Volt Muatan listrik pada kapasitor C1: Muatan listrik pada kapasitor C2: Muatan listrik pada kapasitor C3: (b) Muatan listrik pada kapasitor pengganti ketiga kapasitor Cara 1 : Cara 2 :

29 Pembahasan nomor 3 a) kapasitas kapasitor b) muatan yang tersimpan dalam kapasitor c) kuat medan litrik antara kedua keping Pembahasan nomor 4 Luas penampang dan jarak keping kapasitor tidak mengalami perubahan: Pembahasan nomor 5 Kapasitas kapasitor bola denganjari-jari R :

30 Video Tutorial Pembahasan Kapasitor

31 DAFTAR PUSTAKA Astra, I Made. 2008. Fisika Jilid 3 untuk SMA dan MA Kelas XII. Jakarta: Piranti Darma Kalokatama Budiyanto, Joko. 2009. Fisika untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Pusat Perbukuan Drajat. 2009. Fisika untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Pusat Perbukuan Indrajit, Dudi. 2009. Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas XII SMA/MA Program Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta: Pusat Perbukuan Saripudin, Aip. 2009. Praktis Belajar Fisika untuk Kelas XII SMA/MA. Jakarta: Pusat Perbukuan Suharyanto. 2009. Fisika untuk SMA dan MA Kelas XII. Jakarta: Pusat Perbukuan