Pengantar Elektro Teknik 3 

Soal No 1.

 

Soal No 2 

 Sebuah kapasitor pelat sejajar mempunyai kapasitansi sebesar 1,0 F. Jika pelat-pelat itu terpisah      1,0 mm, berapakah luas pelat-pelat tsb?

Penyelesaian

Diketahui: C = 1,0 F dan d = 1,0 x 10-3 m

Ditanya: A = ?
Jawab: C = Î0  A   atau  A = C d
                    d                    Î0
                                      = (1,0 F)(1,0 x 10-3 m)
                                           (8,85 x 10-12 F/m)
                                      = 1,1 x 108 m2

Soal No 3

Pelat-pelat sebuah kapasitor pelat sejajar dalam ruang hampa terpisah sejauh 5 mm dan luasnya 2 m2. Sebuah selisih potensial 10 kV diaplikasikan sepanjang kapasitor itu. Hitunglah a) kapasitansi b) muatan pada setiap pelat c) medan listrik dalam ruang di antara pelat-pelat itu.

Penyelesaian

Diketahui: d = 5 x 10-3 m, A = 2 m2 dan  V = 10.000 V
Ditanya: C, Q dan E = ?
Jawab: a) C = Î0  A  = (8,85 x 10-12 F/m)(2 m2)
                       d                (5 x 10-3 m)
                              = 3,54 x 10-9 F          

Soal No 4                          

 Sebuah kapasitor mempunyai luas bidang  5 cm2 dan jarak kedua bidang 0,5 cm. Apabila muatan masing-masing bidang 4,425 μC dan permitivitas listrik udara 8,85 × 10-12 C2N-1m-2, tentukan:

a. kapasitas kapasitor,
b. kapasitas kapasitor apabila diberi bahan dielektrik dengan konstanta dielektrik 8,
c. beda potensial antara kedua bidang kapasitor!

Penyelesaian:           Diketahui: A = 5 cm2 = 5 × 10-4 m2
                                                d = 0,5 cm = 5 × 10-3 m
                                                q = 4,425 μC = 4,425 × 10-6 C
                                                ε0 = 8,85 × 10-12 C2N-1m-2
                                                K = 8
                               Ditanya:     a. C = ... ?
                                                b. C dengan K = 5 ... ?
                                                c. V = ... ?

Penyelesaian                                 

 

b. C untuk K=8

Soal No 5

Empat buah kapasitor dirangkai seperti pada gambar. Jika beda potensialnya 15 V, tentukan:

a. kapasitas kapasitor penggantinya,

b. beda potensial listrik pada masing-masing kapasitor!

Penyelesaian:        

  Diketahui: C1 = 3 μF
                                               C2 = 6 μF
                                               C3 = 4 μF
                                               C4 = 6 μF
                                               Vab = 24 volt
 Ditanya : a. Cpengganti = ... ?
               b. V1, V2, V3, V4 = ... ?

a.       Kapasitas kapasitor pengganti C₁ dan C₂ dirangkai seri menjadi Cs₁



Kapasitas kapasitor pengganti C₃ dan C₄ dirangkai seri menjadi Cs₂



   Cs₁ dan Cs₂ diparalel, sehingga :

       C_total = Cs₁ + Cs₂ = 2 + 2,4 uF = 4,4 u

  Jadi, C_total adalah 4,4 uF\

b.


q = C_total . V_ab = 2 x 15 = 30 uCq = q₁ = q₂ = 30 uC

V1 = q/C₁ = 30 / 3 = 10 V

 V2 = q/C₂ = 30 / 6 = 5 V

 q = C_total . V_ab = 2,4 x 15 = 36 uC

    q₁ = q₂ = 36uC

 V₁ = q/C₁ = 36/4 = 9 V

V₂ = q/C₂ = 36/6 = 6V