1. Tiga kapasitor terangkai seri-paralel seperti pada gambar di bawah. Jika C1 = 2 μF, C2 = 4 μF, C3 = 4 μF, maka kapasitas penggantinya adalah…
Diketahui :
Kapasitor C1 = 2 μF
Kapasitor C2 = 4 μF
Kapasitor C3 = 4 μF
Ditanya : Kapasitas pengganti (C)
Jawab :
Kapasitor C2 dan C3 terangkai paralel. Kapasitas penggantinya adalah :
CP = C2 + C3 = 4 + 4 = 8 μF
Kapasitor C1 dan CP terangkai seri. Kapasitas penggantinya adalah :
1/C = 1/C1 + 1/CP = 1/2 + 1/8 = 4/8 + 1/8 = 5/8
C = 8/5 μF
μF = mikro Farad (satuan kapasitansi listrik). 1 μF = 10-6 Farad
2. Tiga kapasitor terangkai seri-paralel seperti pada gambar di bawah. Jika C1 = 2 μF, C2 = 4 μF, C3 = 6 μF, C4 = 5 μF dan C5 = 10 μF, maka kapasitas penggantinya adalah…Pembahasan
Kapasitor C1 = 2 μF
Kapasitor C2 = 4 μF
Kapasitor C3 = 6 μF
Kapasitor C4 = 5 μF
Kapasitor C5 = 10 μF
Ditanya : Kapasitas pengganti (C)
Jawab :
Kapasitor C2 dan C3 terangkai paralel. Kapasitas penggantinya adalah :
CP = C2 + C3
CP = 4 + 6
CP = 10 μF
Kapasitor C1, CP, C4 dan C5 terangkai seri. Kapasitas penggantinya adalah :
1/C = 1/C1 + 1/CP + 1/C4 + 1/C51/C = 1/2 + 1/10 + 1/5 + 1/101/C = 5/10 + 1/10 + 2/10 + 1/101/C = 9/10
C = 10/9 μF
3. C1 = 3 μF, C2 = 4 μF dan C3 = 3 μF. Ketiga kapasitor terangkai seri-paralel. Tentukan energi listrik pada rangkaian!Pembahasan
Diketahui :
Kapasitor C1 = 3 μF
Kapasitor C2 = 4 μF
Kapasitor C3 = 3 μF
Ditanya : Kapasitas pengganti (C)
Jawab :
Kapasitor C2 dan C3 terangkai paralel. Kapasitas penggantinya adalah :
CP = C2 + C3
CP = 4 + 3
CP = 7 μF
Kapasitor C1 dan CP terangkai seri. Kapasitas penggantinya adalah :
1/C = 1/C1 + 1/CP1/C = 1/3 + 1/71/C = 7/21 + 3/211/C = 10/21C = 21/10C = 2,1 μF
C = 2,1 x 10-6 F
Energi listrik pada rangkaian :
E = ½ C V2
E = ½ (2,1 x 10-6)(122)
E = ½ (2,1 x 10-6)(144)
E = (2,1 x 10-6)(72)
E = 151,2 x 10-6 Joule
E = 1,5 x 10-4 Joule
4. Soal UN fisika SMA/MA 2014/2015 No.28
Perhatikan gambar rangkaian kapasitor di samping! Besar muatan total pada rangkaian kapasitor tersebut adalah… (1 μF = 10-6 F)
B. 2,75 μC
C. 3,50 μC
D. 4,50 μC
E. 4,75 μC
Pembahasan
Diketahui :
Kapasitor 1 (C1) = 3 μF
Kapasitor 2 (C2) = 3 μF
Kapasitor 3 (C3) = 3 μF
Kapasitor 4 (C4) = 2 μF
Kapasitor 5 (C5) = 3 μF
Tegangan (V) = 3 Volt
Ditanya : Muatan total pada rangkaian kapasitor (Q)
Jawab :
Kapasitor pengganti
Kapasitor C1, C2 dan C3 dirangkai seri. Kapasitor pengganti :
1/C123 = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 = 1/3 + 1/3 + 1/3 = 3/3
C123 = 3/3 = 1 μF
Kapasitor C123 dan C4 dirangkai paralel. Kapasitor pengganti :
C1234 = C123 + C4 = 1 + 2 = 3 μF
Kapasitor C1234 dan C5 dirangkai seri. Kapasitor pengganti :
1/C = 1/C1234 + 1/C5 = 1/3 + 1/3 = 2/3
C = 3/2 μF
C = 3/2 x 10-6 F
Muatan listrik total
Muatan listrik pada kapasitor pengganti = muatan total pada rangkaian kapasitor :
Q = V C = (3 Volt)(3/2 x 10-6 Farad) = 9/2 x 10-6 Coulomb
Q = 9/2 mikroCoulomb = 9/2 μC
Q = 4,5 μC
Jawaban yang benar adalah D.
5. Soal UN fisika SMA/MA 2014/2015 No.28
Perhatikan gambar rangkaian kapasitor di samping! Jika nilai masing-masing kapasitor C1 = C2 = 2 μF, C3 = C4 = 1 μF dan C5 = 4 μF, maka nilai muatan total pada rangkaian tersebut adalah… (1 μF = 10-6 F)
A. 1/7 μC
B. 2/7 μC
C. 4/7 μC
D. 6/7 μC
E. 1 μC
Pembahasan
Diketahui :
Kapasitor 1 (C1) = 2 μF
Kapasitor 2 (C2) = 2 μF
Kapasitor 3 (C3) = 1 μF
Kapasitor 4 (C4) = 1 μF
Kapasitor 5 (C5) = 4 μF
Tegangan (V) = 1,5 Volt
Ditanya : Muatan total pada rangkaian (Q)
Jawab :
Kapasitor pengganti
Kapasitor C3 dan C4 dirangkai paralel. Kapasitor pengganti :
C34 = C3 + C4 = 1 + 1 = 2 μF
Kapasitor C5, C1, C2 dan C34 dirangkai seri. Kapasitor pengganti :
1/C = 1/C5 + 1/C1 + 1/C2 + 1/C34
1/C = 1/4 + 1/2 + 1/2 + 1/2
1/C = 1/4 + 2/4 + 2/4 + 2/4
1/C = 7/4
C = 4/7 μF
C = 4/7 x 10-6 F
Muatan listrik total
Muatan listrik pada kapasitor pengganti = muatan total pada rangkaian :
Q = V C = (1,5 Volt)(4/7 x 10-6 Farad) = 6/7 x 10-6 Coulomb
Q = 6/7 mikroCoulomb
Q = 6/7 μC
Jawaban yang benar adalah D.
6. Soal UN fisika SMA/MA 2015/2016 No.36
Perhatikan rangkaian kapasitor berikut! Besar muatan total pada rangkaian adalah…
A. 20 μC
B. 40 μC
C. 60 μC
D. 80 μC
E. 160 μC
Pembahasan
Diketahui :
Kapasitor 1 (C1) = 3 μF
Kapasitor 2 (C2) = 3 μF
Kapasitor 3 (C3) = 4 μF
Kapasitor 4 (C4) = 4 μF
Kapasitor 5 (C5) = 8 μF
Tegangan (V) = 10 Volt
Ditanya : Muatan total pada rangkaian (Q)
Jawab :
Kapasitor pengganti
Kapasitor C1 dan C2 dirangkai paralel. Kapasitor pengganti :
C12 = C1 + C2 = 3 + 3 = 6 μF
Kapasitor C3 dan C4 dirangkai seri. Kapasitor pengganti :
1/C34 = 1/C3 + 1/C4 = 1/4 + 1/4 = 2/4
C34 = 4/2 = 2 μF
Kapasitor C12, kapasitor C34 dan kapasitor C5 dirangkai paralel. Kapasitor pengganti :
C = C12 + C34 + C5 = 6 + 2 + 8 = 16 μF = 16 x 10-6 Farad
Muatan listrik total
Muatan listrik pada kapasitor pengganti = muatan total pada rangkaian kapasitor :
Q = V C = (10 Volt)(16 x 10-6 Farad) = 160 x 10-6 Coulomb
Q = 160 mikroCoulomb = 160 μC
Jawaban yang benar adalah E.
Tagged Pembahasan Soal Fisika SMA - Listrik Statis