MEDIA PEMBELAJARAN FISIKA

header ads
Sesungguhnya pada langit dan bumi, benar-benar terdapat tanda-tanda kekuasan-Nya bagi orang-orang yang beriman. (QS Al - Jaatsiyah: 3)

Susunan Kapasitor

بِسْــــــــــــــــمِ اﷲِالرَّحْمَنِ اارَّحِيم

Di pasaran banyak kita jumpai kapasitor yang nilai kapasitasnya bermacam-macam, dari yang kecil yaitu dalam ukuran piko farad (pF), nano farad (nF), dan mikro farad (uF). Akan tetapi kadang-kadang yang ada di pasaran tidak cocok dengan yang kita butuhkan, sehingga kita dapat menyusun kapasitor itu sedemikian rupa memiliki kapasitas yang kita butuhkan. Dalam rangkaian listrik ataupun rangkaian elektronika, kapasitor dapat disusun dalam dua cara, yaitu susunan seri dan paralel, tetapi dapat juga disusun gabungan susunan seri dan paralel.

Susunan Seri

Susunan seri diperoleh dengan saling menghubungkan elektroda-elektroda (kaki-kaki kapasitor) secara berurutan seperti tampak pada gambar berikut:
Tiga buah kapasitor yang kapasitasnya masing-masing C1, C2, dan C3 disusun seri dan dihubungkan dengan sumber tegangan yang mempunyai beda potensial V. Ketiga buah kapasitor itu bisa diganti dengan sebuah kapasitor yang dapat kita sebut kapasitas pengganti hubungan seri dan diberi lambang Cs
Besarnya kapasitas kapasitor pengganti hubungan seri dapat dicari sebagai berikut:
Pada kapasitor yang dihubungkan seri, besarnya muatan yang terkandung pada tiap kapasitor adalah sama, karena muatan pada tiap keping kapasitor yang saling berdekatan saling meniadakan. Oleh karena itu, pada kapasitor yang disusun seri berlaku :
Sedangkan tegangan sumber V sama dengan jumlah tegangan pada masing- masing kapasitor. Apabila masing-masing beda potensial kapasitor itu berturut-turut V1, V2, dan V3 maka:
sehingga, 
Persamaan di atas menyatakan hubungan nilai kapasitas kapasitor pengganti susunan seri terhadap kapasitas kapasitor penyusunnya. Berdasarkan persamaan ini terlihat bahwa nilai kapasitas kapasitor pengganti hubungan seri selalu lebih kecil dari kapasitas kapasitor penyusunnya.

Contoh Soal dan Pembahasan

Tiga buah kapasitor yang masing-masing kapasitasnya 3 uF, 12 uF, dan 4 uF dihubungkan secara seri kemudian dipasang pada sumber tegangan sebesar 24 Volt.
Hitunglah :
a. kapasitas kapasitor susunan seri tersebut,
b. muatan total pada kapasitor,
c. muatan masing-masing kapasitor, dan
d. tegangan pada masing-masing kapasitor!


Pembahasan:


==============================================

Susunan Paralel

Beberapa kapasitor disusun paralel apabila keping-keping kapasitor yang bermuatan sejenis digabungkan menjadi satu, yaitu kutub positif dijadikan satu dihubungkan dengan kutub positif sumber tegangan dan kutub negatif dijadikan satu dihubungkan dengan kutub negatif sumber tegangan seperti tampak pada Gambar berikut:
Tiga buah kapasitor yang kapasitasnya masing-masing C1, C2, dan C3 disusun paralel dan dihubungkan dengan sumber tegangan yang mempunyai 
beda potensial V. Ketiga buah kapasitor itu dapat diganti dengan sebuah kapasitor yang dapat kita sebut kapasitor pengganti hubungan paralel dan diberi lambang Cp
Besarnya kapasitas kapasitor pengganti hubungan paralel dapat dicari sebagai berikut:
Pada masing-masing kapasitor yang dihubungkan paralel memiliki beda potensial yang sama karena pada masing-masing kapasitor terhubung langsung dengan sumber tegangan, akan tetapi muatan pada masing-masing kapasitor berbeda. Besarnya muatan total susunan kapasitor tersebut merupakan jumlah masing-masing muatan dalam kapasitor penyusunnya. Misalkan muatan listrik pada masingmasing kapasitor itu Q1, Q2, dan Q3 serta beda potensial pada masing-masing kapasitor itu V1, V2 dan V3 maka berlaku :
Besarnya muatan masing-masing kapasitor berturut turut:
Persamaan di atas menyatakan hubungan nilai kapasitas kapasitor pengganti susunan paralel terhadap kapasitas kapasitor penyusunnya. Berdasarkan persamaan ini terlihat bahwa nilai kapasitas kapasitor pengganti hubungan paralel selalu lebih besar dari kapasitas kapasitor penyusunnya.

Contoh Soal dan Pembahasan

Tiga buah kapasitor yang masing-masing kapasitasnya 4 uF, 6 uF, dan 12 uF disusun paralel kemudian susunan tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan sebesar 16 Volt.
Hitunglah :
a. kapasitas kapasitor susunan paralel tersebut,
b. muatan total yang tersimpan pada kapasitor,
c. tegangan pada masing-masing kapasitor, dan
d. muatan pada masing-masing kapasitor!


Pembahasan:


Untuk contoh soal susunan campuran bisa dipelajari di:


Sumber: BSE Fisika 3, Suharyanto

Posting Komentar

0 Komentar