Contoh Soal dan Pembahasan Kapasitor Seri – Kapasitor ialah salah satu komponen pasif yang mempunyai tugas penting dalam dunia elektronika. Fungsi utama kapasitor ialah sebagai penyimpan muatan listrik. Selain itu kapasitor juga sanggup dipakai sebagai filter frekuensi dalam rangkaian RC.
Karena kapasitor begitu penting, maka di sini aku akan coba menyebarkan kepada sobat semuanya wacana cara menuntaskan kasus kapasitor dikala dirangkai secara seri, cara menghitung muatan, tegangan dan energi yang tersimpan dalam kapasitor
Berikut ialah Rumus Penting Kapasitor
Anda Juga sanggup mempelajarinya pada artikel aku sebelumnya
Baca Juga : Kapasitor & Contoh Soal Kapasitor
Contoh Soal dan Pembahasan Kapasitor Seri
Contoh 1 – Soal dan Pembahasan Rangkaian Kapasitor Seri
Tiga buah kapasitor yang mempunyai kapasitas 2µF, 3µF, 6µF tersusun secara seri. Hitunglah berapa besar kapasitas total dari ketiga kapasitor tersebut!
Pembahasan:
Diketahui:
C1 = 2µF
C2 = 3µF
C3 = 6µF
Kapasitor tersusun secara seri
Ditanya : Kapasitas Total = ... ?
Gunakan Rumus Kapasitor Seri
Jadi , besar kapasitor total dari ketiga resistor tersebut kalau dirangkai secara seri ialah 1 µC
Pembahasan:
Diketahui:
C1 = C2 = C3 = C4 = 16 µF
Vs = 12 Volt
Ditanya : Muatan Listrik Pada Keempat Kapasitor?
#Menghitung Kapasitas Kapasitor Total
Karena Kapasitor Tersusun Secara Seri, maka Rumus Kapasitor Seri adalah
Jadi, besarnya kapasitor total ialah 4 µF atau 4 . 10^-6 F
#Menentukan Muatan Pada Tiap Kapasitor
Muatan pada kapasitor yang tersusun secara seri ialah sama dengan muatan total kapasitor
Jadi, muatan listrik pada keempat kapasitor ialah 48 µC
Baca Juga : 5 Contoh Soal dan Pembahasan Arus Listrik Searah (DC)
Pembahasan:
Diketahui:
Vs = 24 Volt
C1 = C2 = C3 = C (Kapasitor identik)
Qt = 12 µC (Muatan Total)
Ditanya : C = ....?
Langkah 1 : Menentukan besar kapasitor total rangkaian
Langkah 2 : Karena resistor tersusun secara seri, maka besar kapasitor total adalah
Jadi, besar masing-masing kapasitor ialah 1,5 µF
Pembahasan:
Diketahui:
C1 = 4 µF
C2 = 12 µF
Qt = 24 µC (Muatan Total)
Ditanya : Vs = ....?
Cara 1
Langkah pertama mencari nilai kapasitor total. Karena kapasitor tersusun secara seri, maka
Setelah diperoleh tegangan total, maka dengan gampang kita menghitung tegangan baterai
Cara 2
Gunakan Hukum 2 Kirchoff
Jadi, besar tegangan baterai ialah 8 Volt
Baca Juga : Contoh Soal Resistor Seri, Paralel Dan Kombinasi Seri-Paralel Lengkap Dengan Konsep Dan Pembahasan
Jika tegangan Sumber Baterai Vs = 3 Volt. Tentukan
a. Kapasitas Kapasitor Total
b. Energi listrik yang tersimpan dalam rangkaian
c. Jumlah muatan total pada kapasitor tersebut
d. Jumlah muatan pada masing-masing kapasitor
e. Potensial listrik masing-masing kapasitor
Pembahasan:
Diketahui:
C1 = C2 = C3 = C5 = 3 µF
C4 = 2 µF
Vs = 3 Volt
Ditanya: .... ?
a. Kapasitas Kapasitor Total
Langka1 1 : Serikan terlebih dahulu kapasitor C1, C2 dan C3 dan diberi nama Cs1
Setelah diserikan, maka diperoleh rangkaian pengganti Cs1 ialah sebagai berikut
Langkah 2 : Pada rangkaian di atas terlihat bahwa Cs1 dan C4 tersusun secara paralel. Maka paralelkan terlebih dahulu kapasitor Cs1 dan R4 dan diberi nama Cp
Cp = Cs1 + C4
Cp = 1 µF + 2 µF
Cp = 3µF
Setelah kita paralelkan maka diperoleh rangkaian pengganti sebagai berikut
Langkah terakhir : Serikan Resistor Cp dan C5 untuk memperoleh kapasitas kapasitor total
Jadi, besarnya kapasitas kapasitor total ialah 1,5 µF
Jadi, energi yang tersimpan dalam kapasitor dalam bentuk energi potensial listrik ialah 6,75 . 10^-6 Joule
Jadi, jumlah muatan total pada kapasitor tersebut ialah 4,5 µC
d. Jumlah muatan pada masing-masing kapasitor
Langkah 1: Perhatikan Rangkaian Cp dan C5 di atas. Kedua kapasitor tersebut tersusun secara seri, maka muatan pada Cp dan C5 sama dengan muatan total rangkaian
Jadi, diperoleh muatan pada kapasitor C5 ialah 4,5 μC
Langkah 2 : Perhatikan Rangkaian Cs1 dan C4. Untuk memperoleh muatan pada C4, maka kita harus tahu tegangan pada kedua resistor tersebut. Karena Cs1 dan C4 tersusun secara paralel maka tegangan pada rangkaian paralel ialah sama dengan tegangan sumbernya, yaitu sama dengan tegangan pada kapasitor Cp.
Muatan pada kapasitor C4 adalah
Jadi, muatan pada C4 ialah 3μC
Langkah 3 : Perhatikan Kapasitor C1, C2 dan C3 tersusun secara seri dan besarnya sama dengan Cs1, maka muatan pada kapasitor seri ialah sama. Beda potensial pada ketiga resistor sama dengan beda potensial pada Cs1, sehingga diperoleh
Jadi, diperoleh muatan pada C1, C2 dan C3 ialah 1,5 μC
e. Potensial listrik atau pegangan masing-masing kapasitor
Tegangan pada C1, C2, C3
Jadi, tegangan pada resistor C1, C2 dan C3 ialah 0,5 Volt
Tegangan Pada C4
Tegangan Pada C4 (VC4) telah diperoleh pada poin d langkah 2, yaitu 1,5 Volt
Tegangan Pada C5
Jadi, tegangan pada resistor C5 ialah 1,5 Volt
Contoh 2 – Soal dan Pembahasan Rangkaian Kapasitor Seri
Empat buah kapasitor identik yang mempunyai besar masing-masing 16 µF tersusun secara seri. Jika keempat kapasitor tersebut dihubungkan dengan sebuah baterai 12 Volt. Tentukan besar kapasitas kapasitor total dan muatan listrik pada keempat resistor?
Pembahasan:
Diketahui:
C1 = C2 = C3 = C4 = 16 µF
Vs = 12 Volt
Ditanya : Muatan Listrik Pada Keempat Kapasitor?
#Menghitung Kapasitas Kapasitor Total
Karena Kapasitor Tersusun Secara Seri, maka Rumus Kapasitor Seri adalah
Jadi, besarnya kapasitor total ialah 4 µF atau 4 . 10^-6 F
#Menentukan Muatan Pada Tiap Kapasitor
Muatan pada kapasitor yang tersusun secara seri ialah sama dengan muatan total kapasitor
Jadi, muatan listrik pada keempat kapasitor ialah 48 µC
Baca Juga : 5 Contoh Soal dan Pembahasan Arus Listrik Searah (DC)
Contoh 3 – Soal dan Pembahasan Rangkaian Kapasitor Seri
Sebuah baterai mempunyai tegangan 24 Volt, lalu baterai ini dihubungkan secara seri dengan 3 kapasitor identik (memiliki besar yang sama). Jika muatan total pada rangkaian ini ialah 12 µC. Tentukan besar dari masing-masing kapasitor?
Pembahasan:
Diketahui:
Vs = 24 Volt
C1 = C2 = C3 = C (Kapasitor identik)
Qt = 12 µC (Muatan Total)
Ditanya : C = ....?
Langkah 1 : Menentukan besar kapasitor total rangkaian
Langkah 2 : Karena resistor tersusun secara seri, maka besar kapasitor total adalah
Jadi, besar masing-masing kapasitor ialah 1,5 µF
Contoh 4 – Soal dan Pembahasan Rangkaian Kapasitor Seri
Dua buah kapasitor C1 = 4 µF dan C2 = 12 µF yang dirangkaikan secara seri dengan sebuah baterai. Jika diketahui muatan total rangkaian ialah 24 µC, tentukan besar tegangan baterai?
Pembahasan:
Diketahui:
C1 = 4 µF
C2 = 12 µF
Qt = 24 µC (Muatan Total)
Ditanya : Vs = ....?
Cara 1
Langkah pertama mencari nilai kapasitor total. Karena kapasitor tersusun secara seri, maka
Setelah diperoleh tegangan total, maka dengan gampang kita menghitung tegangan baterai
Cara 2
Gunakan Hukum 2 Kirchoff
Jadi, besar tegangan baterai ialah 8 Volt
Baca Juga : Contoh Soal Resistor Seri, Paralel Dan Kombinasi Seri-Paralel Lengkap Dengan Konsep Dan Pembahasan
Contoh 5 – Soal dan Pembahasan Rangkaian Kapasitor Seri
Lima buah kapasitor C1 = C2 = C3 = C5 = 3 µF dan C4 = 2 µF dan di rangkai ibarat gambar di bawah ini.
Jika tegangan Sumber Baterai Vs = 3 Volt. Tentukan
a. Kapasitas Kapasitor Total
b. Energi listrik yang tersimpan dalam rangkaian
c. Jumlah muatan total pada kapasitor tersebut
d. Jumlah muatan pada masing-masing kapasitor
e. Potensial listrik masing-masing kapasitor
Pembahasan:
Diketahui:
C1 = C2 = C3 = C5 = 3 µF
C4 = 2 µF
Vs = 3 Volt
Ditanya: .... ?
a. Kapasitas Kapasitor Total
Langka1 1 : Serikan terlebih dahulu kapasitor C1, C2 dan C3 dan diberi nama Cs1
Setelah diserikan, maka diperoleh rangkaian pengganti Cs1 ialah sebagai berikut
Langkah 2 : Pada rangkaian di atas terlihat bahwa Cs1 dan C4 tersusun secara paralel. Maka paralelkan terlebih dahulu kapasitor Cs1 dan R4 dan diberi nama Cp
Cp = Cs1 + C4
Cp = 1 µF + 2 µF
Cp = 3µF
Setelah kita paralelkan maka diperoleh rangkaian pengganti sebagai berikut
Langkah terakhir : Serikan Resistor Cp dan C5 untuk memperoleh kapasitas kapasitor total
Jadi, besarnya kapasitas kapasitor total ialah 1,5 µF
b. Energi listrik yang tersimpan dalam rangkaian
Rumus Energi Listrik yang tersimpan dalam kapasitor
Jadi, energi yang tersimpan dalam kapasitor dalam bentuk energi potensial listrik ialah 6,75 . 10^-6 Joule
c. Jumlah muatan total pada kapasitor tersebut
Rumus kekerabatan kapasitas kapasitor, muatan dan beda potensial adalah
Jadi, jumlah muatan total pada kapasitor tersebut ialah 4,5 µC
d. Jumlah muatan pada masing-masing kapasitor
Langkah 1: Perhatikan Rangkaian Cp dan C5 di atas. Kedua kapasitor tersebut tersusun secara seri, maka muatan pada Cp dan C5 sama dengan muatan total rangkaian
Jadi, diperoleh muatan pada kapasitor C5 ialah 4,5 μC
Langkah 2 : Perhatikan Rangkaian Cs1 dan C4. Untuk memperoleh muatan pada C4, maka kita harus tahu tegangan pada kedua resistor tersebut. Karena Cs1 dan C4 tersusun secara paralel maka tegangan pada rangkaian paralel ialah sama dengan tegangan sumbernya, yaitu sama dengan tegangan pada kapasitor Cp.
Muatan pada kapasitor C4 adalah
Jadi, muatan pada C4 ialah 3μC
Langkah 3 : Perhatikan Kapasitor C1, C2 dan C3 tersusun secara seri dan besarnya sama dengan Cs1, maka muatan pada kapasitor seri ialah sama. Beda potensial pada ketiga resistor sama dengan beda potensial pada Cs1, sehingga diperoleh
Jadi, diperoleh muatan pada C1, C2 dan C3 ialah 1,5 μC
e. Potensial listrik atau pegangan masing-masing kapasitor
Tegangan pada C1, C2, C3
Jadi, tegangan pada resistor C1, C2 dan C3 ialah 0,5 Volt
Tegangan Pada C4
Tegangan Pada C4 (VC4) telah diperoleh pada poin d langkah 2, yaitu 1,5 Volt
Tegangan Pada C5
Jadi, tegangan pada resistor C5 ialah 1,5 Volt
Untuk Melihat Soal Selanjutnya Klik Next
Terima Kasih Telah Berkunjung dan Selamat Belajar