Energi yang Tersimpan dalam Kapasitor
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1
75
kecil muatan tambahan dq dipindahkan dari konduktor negatif dengan potensial 0 ke konduktor positif dengan
potensial V maka perbedaan energi potensial dari muatan naik sebesar:
du =
q C
dq . . . 4.34
Kenaikan total energi potensial U adalah: U =
³
Q
q C
dq . . . 4.35
Energi potensial ini adalah energi yang tersimpan dalam suatu kapasitor. Karena C =
Q C
maka energi yang tersimpan dapat dinyatakan sebagai:
U =
1 2
.
Q C
2
=
1 2
.
Q V
=
1 2
. C . V
2
. . . 4.36
Kerjakan soal-soal berikut dengan tepat 1.
Sebuah kapasitor keping sejajar memiliki jarak antarkeping d. Jika
1 4
bagian dari ruang antarkeping diisi dengan bahan dielektrik yang memilki konstanta dielektrik
H
r
, tentukan kapasitasnya
2. Sebuah kapasitor dengan kapasitansi 100
PF dihubungkan dengan sumber tegangan 6 volt hingga terisi penuh muatan.
Kemudian kapasitor tersebut dilepas dari sumber tegangan dan dihubungkan paralel dengan kapasitor 50
PF. Pada keadaan setimbang, berapakah muatan yang tersimpan pada masing-
masing kapasitor?
Kerja Mandiri
Rangkuman
Tahukah kamu bahwa mesin fotokopi memanfaatkan sifat
elektrostatis? Dokumen asli yang akan difotokopi diletakkan
terbalik di atas kaca. Cahaya lampu yang cukup kuat
menghasilkan muatan negatif pada pelat silinder yang
menyebabkan area kertas kopian menjadi bermuatan.
Bubuk tinta bermuatan positif akan menempel pada area ini
sehingga dihasilkan kopian dokumen yang diinginkan.
Sebaiknya Tahu
Fotokopi
Gambar 4.19 Mesin fotokopi
Rep. www .alvaradopubliclibrary
.or g
1. Muatan yang sejenis akan tolak-menolak, muatan yang tidak sejenis akan tarik-menarik.
2. Hukum Coulomb menyatakan bahwa gaya tarik atau tolak antara dua muatan
berbanding terbalik dengan besar muatan dan berbanding lurus dengan kuadrat jarak kedua muatan.
F = k
1 2
2
q q r
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1
76
3. Medan listrik E di suatu titik didefinisikan sebagai gaya total pada suatu muatan uji
positif q
o
per satuan muatan q
o
. E =
F q
4. Besar kecilnya medan listrik di suatu tempat sebanding dengan kerapatan garis-
garis medan listrik di tempat tersebut. 5.
Hukum Gauss menyatakan bahwa pada permukaan tertutup, fluks total yang menembus permukaan adalah 4
Sk kali muatan total di dalam permukaan tersebut.
net
= 4 SkQ
6. Potensial listrik di suatu titik didefinisikan sebagai energi potensial per satuan muatan
positif di titik tersebut.
V =
p
E q
=
k Q R
7. Kapasitansi suatu kapasitor keping sejajar dipengaruhi oleh luas penampang keping,
jarak antarkeping, dan permisivitas bahan dielektrik.
C = H
o
A d
Soal-soal Uji Kompetensi