Fisika SMAMA XII
102
b. Q
t
= C
s
× V = 1,5 × 10
-6
× 24 = 3,6 × 10
-5
C c.
Q
1
= Q
2
= Q
3
= Q
t
= 3,6 × 10
-5
C d.
V
1
= = 12 Volt
V
2
= = 3 Volt
V
3
= = 9 Volt
Soal Latihan :
1. Empat buah kapasitor yang masing-masing kapasitasnya
4 PF, 8 PF, 16 PF, dan 4 PF disusun seri kemudian dipasang
pada sumber tegangan 32 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
2. Tiga buah kapasitor yang masing-masing kapasitasnya
sebesar 12 PF, 24 PF, dan 6 PF disusun seri kemudian
dihubungkan dengan sumber tegangan 12 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
b. 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 3.10. Tiga buah kapasitor yang kapasitasnya masing-masing
C
1
, C
2
, dan C
3
disusun paralel dan dihubungkan dengan sumber tegangan yang mempunyai
Di unduh dari : Bukupaket.com
103
Fisika SMAMA XII
beda potensial V. Ketiga buah kapasitor
itu dapat diganti dengan sebuah kapa- sitor yang dapat kita sebut
kapasitor pengganti hubungan paralel dan diberi
lambang C
p
. Besarnya kapasitas kapa- sitor 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 masing- masing kapasitor itu
Q
1
, Q
2
, dan Q
3
serta beda potensial pada masing-masing kapasitor itu
V
1
, V
2
dan V
3
maka berlaku : Q = Q
1
+ Q
2
+ Q
3
dan V
1
= V
2
= V
3
= V
Besarnya muatan masing-masing kapasitor berturut turut Q
1
= C
1
V, Q
2
= C
2
V, q
3
= C
3
V dan Q = C
p
V C
p
V = C
1
V + C
2
V + C
3
V C
p
V = C
1
+ C
2
+ C
3
V C
p
= C
1
+ C
2
+ C
3
.... 3.14 Persamaan 2.14 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
Tiga buah kapasitor yang masing-masing kapasitasnya 4 PF, 6 PF, dan
12 PF 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
Gambar 3.10
Kapasitor disusun paralel
+ - + -
Di unduh dari : Bukupaket.com
Fisika SMAMA XII
104
Penyelesaian : a.
C
p
= C
1
+ C
2
+ C
3
= 4 + 6 + 12 = 22 PF
b. Q
t
= C
p
× V = 22.10
-6
× 16 = 3,52 × 10
-4
Joule c.
V
1
= V
2
= V
3
= V = 16 Volt
d. Q
1
= C
1
× V
1
= 4.10
-6
× 16 = 6,4 × 10
-5
Joule Q
2
= C
2
× V
2
= 6.10
-6
× 16 = 9,6 × 10
-5
Joule Q
3
= C
3
× V
3
= 12.10
-6
× 16 = 1,92 × 10
-4
Joule
Gambar 3.11
Susunan seri-paralel kapasitor
Soal Latihan :
1. Dua buah kapasitor masing-masing besarnya 6
PF dan 12
PF disusun secara paralel yang kemudian dipasang pada tegangan 24 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
2. Tiga buah kapasitor masing-masing kapasitasnya 8
PF, 12
PF, dan 24 PF disusun paralel kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan sebesar 24 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
c. Susunan Seri-Paralel