Susunan Seri Susunan Kapasitor

101 Fisika SMAMA XII 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 : V 1 = , V 2 = , V 3 = dan V = . Sedangkan tegangan sumber V sama dengan jumlah tegangan pada masing-masing kapasitor. Apabila masing-masing beda potensial kapasitor itu berturut-turut V 1 , V 2 , dan V 3 maka V = V 1 + V 2 + V 3 = .... 3.14 Persamaan 3.14 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. Tiga buah kapasitor yang masing-masing kapasitasnya 3 PF, 12 PF, dan 4 PF 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 Penyelesaian : a. maka C s = = 1,5 PF Contoh Soal 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 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 + - + -