Tabel 2.3 Konstanta dielektrik seumlah bahan Bahan Konstanta
dielektrik Vakum 1,0000
Udara 1 atm 1,0006
Parafin 2,2 Karet keras
2,8 Plastik vinyl
2,8 – 4,5 Kertas
3 - 7 Kuarsa 4,3
Glas 4 - 7
Porselin 6 - 8
Mika 7 Etil Alkohol etanol
24 Air 80
2.15 Kapasitor Satu Bola Konduktor
sebagai sebuah kapasitor. Lihat Gambar 2.14 ini.
i potensial tor yang berjari-jari R memiliki potensial V relatif terhadap tanah.
Telah dibahas di Bab 1 bahwa potensial di permukaan bola konduktor yang memiliki muatan Sebuah bola konduktor dapat juga berfungsi
berikut
R +Q
V
Gambar 2.14 Bola konduktor yang diber Bola kobduk
80
Q adalah
R Q
V
o
πε 4
1 =
Berdasarkan definisi persamaan 2.22, kapasitansi bola konduktor menjadi
V Q
C =
R
o
πε 4
= 2.24
2.16 Kapasitansi Dua Bola Konduktor Konsentris Sekarang kita prhatikan dua bola konduktor konsentris yang memiliki jari-jari R1 dan R2,
eperti diperlihatkan dalam Gbr 2.15
amba eda potensial
Ke dua bola dihubungkan dengan beda potensial V. Misalkan muatan masing-masing bola adalah +Q dan –Q
, aitu
s
G r 2.15 Dua bola konsentris dipasang pada suatu b
. Kuat medan listrik antara dua bola hanya ditentukan oleh muatan bola R1 y
2
4 1
r Q
E
o
πε =
Dengan demikian, beda potensial antara dua bola memenuhi
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
− =
⎥⎦ ⎤
⎢⎣ ⎡−
= =
=
∫ ∫
2 1
2
1 1
4 1
4 4
2 1
2 1
2 1
R R
Q r
Q r
dr Q
dr E
V
o R
R o
R R
o R
R
πε πε
πε 2.25
R
1
R
2
V -Q
+Q R
1
R
2
V -Q
+Q
81
Berdasarkan definisi kapasitansi, maka kapasitansi bola konsentrais adalah
V Q
C =
2 1
1 1
4 R
R
o
− =
πε 2.26
2.17 Kapasitor Dua Silinder Konsentris Terakhir kita tinjau kapasitor yang berupa dua silinder konsentris yang sangat panjang. Skema
apasitor tanpak pada Gbr 2.16
Silinder dalam memiliki jari-jari R1 dan silinder luar memiliki jari-jari R2. Kuat medan listrik ntar dua silinder hanya ditentukan oleh muatan silinder dalam, yaitu
k
R
2
R
Gambar 2.16 Dua silinder konsentris dipasang pada suatu beda potensial
a
r E
o
λ πε
2 1
= 2.27
dengan λ adalah rapat muatan per satuan panjang silinder. Beda potensial antara dua silnder
adalah
[ ]
⎟⎟ ⎠
⎜⎜ ⎝
= =
= =
∫ ∫
1 2
ln 2
ln 2
2
2 1
1 1
R r
r dr
E V
o R
o R
o R
πε πε
πε 2.28
⎞ ⎛ R
R
λ
Rapat muatan silinder memenuhi
2 2
dr
R R
λ λ
1
V R
2
R V
1
82
L Q
= λ
2.29 dengan Q adalah muatan silinder dan L adalah panjang silinder. Jadi kita dapat menulis
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
=
1 2
ln 2
R R
L Q
V
o
πε 2.30
Dengan menggunakan definisi kapasitansi diperoleh kapasitansi kapasitor silinder konsentris adalah
V Q
C =
1 2
ln R
R 2
L
o
πε
=
2.31
apasitor variable atau varco variable capacitor adalah kapasitor yang dapat diubah-ubah kapasitansinya. Simb
Gambar 2.17 Simbol kapasitor variabel Contoh kapasitor variable adalah keyboard komputer. Skema tombol keyboard komputer
ebagai berikut.
tombol tidak ditekan, jarak antar dua pelat adalah d
o
sehingga kapasitansi kapasitor
2.18 Kapasitor Variabel K
