Fisika Teknik 2: Kapasitor

Kapasitor
• Kapasitor
– Piranti yang berguna untuk menyimpan muatan
dan energi
– Terdiri dari 2 konduktor yang berdekatan dan
membawa muatan sama besar dan berlawanan,
yang terisolasi satu sama lain.
Kapasitor
Kapasitor
• Prinsip Dasar Kapasitor
–
–
–
Kapasitor (yang pada awalnya disebut kondensator)
secara struktur prinsipnya terdiri dari dua buah pelat
konduktor yang berlawanan muatan, masing-masing
memiliki luas permukaan A, dan mempunyai muatan
persatuan luas σ.
Pelat konduktor dipisahkan oleh sebuah zat dielektrik
yang bersifat isolator sejauh d. Zat inilah yang nantinya
akan memerangkap (menampung) elektron-elektron
bebas.
Bahan dielektrik adalah bahan yang jika tidak terdapat
medan listrik bersifat isolator, namun jika ada medan
listrik yang melewatinya, maka akan terbentuk dipoldipollistrik, yang arah medan magnetnya melawan
medan listrik semula .
Kapasitor
• Prinsip Dasar Kapasitor
Kapasitansi
• Kapasitansi adalah ukuran dari
“kapasitas”penyimpanan muatan pada beda
potensial tertentu.
• Satuan kapasitansi (SI) = Coulomb/Volt = Farad
Q = besar muatan pada tiap keping [Coulomb]
Kapasitor Keping Sejajar
Kapasitor Keping Sejajar
Kapasitansi :
Kapasitansi sebanding dengan luas keping dan
berbanding terbalik dengan jarak pemisah
Kapasitor Keping Sejajar
• Contoh Soal 1
Suatu kapasitor keping sejajar berbentuk bujur
sangkar dengan sisi 10 cm dan jarak pemisah 1
mm.
(a) Hitung kapasitansinya
(b) Jika kapasitor ini diberi tegangan 12 V,
berapa banyak muatan yang disimpan?
Kapasitor Bola
• Kapasitor bola terdiri dari dua kulit bola
bermuatan sepusat
Kapasitor Silinder
• Kapasitor tabung atau silnder terdiri dari dua
silinder konduktor berbeda jari-jari yang
mengapit bahan dielektrik diantaranya
• Kapasitansi :
Kapasitor Silinder
• Contoh Soal 2
Suatu kabel koaksial terdiri dari kabel berjarijari 0,5 mm dan lapisan konduktor terluar
dengan jari-jari 1,5 mm. Tentukan kapasitansi
per satuan panjangnya.
Energi pada Kapasitor
• Energi potensial listrik:
Energi pada Kapasitor
• Contoh Soal
Suatu kapasitor 60 µF dimuati dengan tegangan
12 V. Kapasitor dilepaskan dari sumber tegangan
dan jarak pemisah keping-keping kapasitor
dinaikkan dari 2,0 mm ke 3,5 mm.
(a) Berapa muatan kapasitor?
(b) Berapa banyak energi yang awalnya tersimpan
dalam kapasitor?
(c) Berapa kenaikan energi ketika jarak pemisah
kapasitor diubah?
Rangkaian Kapasitor
• Susunan Seri Kapasitor
Vi = q / Ci
Rangkaian Kapasitor
• Susunan Paralel Kapasitor