5 Contoh Soal Serta Pembahasan Kapasitor Seri

Contoh Soal serta Pembahasan Kapasitor Seri – Kapasitor ialah salah satu komponen pasif yang mempunyai peran penting dalam dunia elektronika. Fungsi utama kapasitor ialah sebagai penyimpan muatan listrik. tidak hanya itu kapasitor juga dapat digunakan sebagai filter frekuensi dalam rangkaian RC.

Karena kapasitor begitu penting, maka di sini saya bakal coba berbagi kepada sahabat semuanya tentang cara menyelesaikan kasus kapasitor saat dirangkai secara seri, cara menghitung muatan, tegangan serta energi yang tersimpan dalam kapasitor 

Berikut ialah Rumus Penting Kapasitor

Anda Juga dapat mempelajarinya pada artikel saya sebelumnya

Baca Juga: Pengertian Kapasitas Kapasitor, Satuan, Simbol, Fungsi Kapasitor dalam Rangkaian Listrik, Macam2 Kapasitor serta Contoh Soal

Baca Juga : Kapasitor & Contoh Soal Kapasitor

Contoh Soal serta Pembahasan Kapasitor Seri

Contoh 1 – Soal serta Pembahasan Rangkaian Kapasitor Seri

Tiga buah kapasitor yang mempunyai kapasitas 2µF, 3µF, 6µF tersusun secara seri. Hitunglah berapa besar kapasitas total dari ketiga kapasitor tersebut!

Pembahasan:

Diketahui:

C1 = 2µF

C2 = 3µF

C3 = 6µF

Kapasitor tersusun secara seri

Ditanya : Kapasitas Total = ... ?

Gunakan Rumus Kapasitor Seri

Jadi , besar kapasitor total dari ketiga resistor tersebut jika dirangkai secara seri ialah 1 µC

Contoh 2 – Soal serta Pembahasan Rangkaian Kapasitor Seri

Empat buah kapasitor identik yang mempunyai besar masing-masing 16 µF tersusun secara seri. kalau keempat kapasitor tersebut dihubungkan dengan sebuah baterai 12 Volt. Tentukan besar kapasitas kapasitor total serta muatan listrik pada keempat resistor?

Pembahasan:
Diketahui:
C1 = C2 = C3 = C4 = 16 µF
Vs = 12 Volt
Ditanya : Muatan Listrik Pada Keempat Kapasitor?

#Menghitung Kapasitas Kapasitor Total
Karena Kapasitor Tersusun Secara Seri, maka Rumus Kapasitor Seri adalah

Jadi, besarnya kapasitor total ialah 4 µF atau 4 . 10^-6 F

#Menentukan Muatan Pada Tiap Kapasitor
Muatan pada kapasitor yang tersusun secara seri ialah sama dengan muatan total kapasitor

Jadi, muatan listrik pada keempat kapasitor ialah 48 µC


Baca Juga : 5 Contoh Soal serta Pembahasan Arus Listrik Searah (DC)

Contoh 3 – Soal serta Pembahasan Rangkaian Kapasitor Seri

Sebuah baterai mempunyai tegangan 24 Volt, kemudian baterai ini dihubungkan secara seri dengan 3 kapasitor identik (memiliki besar yang sama). kalau muatan total pada rangkaian ini ialah 12 µC. Tentukan besar dari masing-masing kapasitor?

Pembahasan:
Diketahui:
Vs = 24 Volt
C1 = C2 = C3 = C (Kapasitor identik)
Qt = 12 µC (Muatan Total)
Ditanya : C = ....?

Langkah 1 : Menentukan besar kapasitor total rangkaian

Langkah 2 : Karena resistor tersusun secara seri, maka besar kapasitor total adalah

Jadi, besar masing-masing kapasitor ialah 1,5 µF

Contoh 4 – Soal serta Pembahasan Rangkaian Kapasitor Seri

Dua buah kapasitor C1 = 4 µF serta C2 = 12 µF yang dirangkaikan secara seri dengan sebuah baterai. kalau dikenal muatan total rangkaian ialah 24 µC, tentukan besar tegangan baterai?

Pembahasan:
Diketahui:
C1 = 4 µF
C2 = 12 µF
Qt = 24 µC (Muatan Total)
Ditanya : Vs = ....?

Cara 1
Langkah pertama mencari nilai kapasitor total. Karena kapasitor tersusun secara seri, maka

Setelah diperoleh tegangan total, maka dengan gampang kita menghitung tegangan baterai


Cara 2
Gunakan Hukum 2 Kirchoff

Jadi, besar tegangan baterai ialah 8 Volt


Baca Juga : Contoh Soal Resistor Seri, Paralel Dan Kombinasi Seri-Paralel Lengkap Dengan Konsep Dan Pembahasan

Contoh 5 – Soal serta Pembahasan Rangkaian Kapasitor Seri

Lima buah kapasitor C1 = C2 = C3 = C5 = 3 µF serta C4 = 2 µF serta di rangkai seperti gambar di bawah ini.

Jika tegangan Sumber Baterai Vs = 3 Volt. Tentukan
a. Kapasitas Kapasitor Total
b. Energi listrik yang tersimpan dalam rangkaian
c. Jumlah muatan total pada kapasitor tersebut
d. Jumlah muatan pada masing-masing kapasitor
e. Potensial listrik masing-masing kapasitor

Pembahasan:
Diketahui:
C1 = C2 = C3 = C5 = 3 µF
C4 = 2 µF
Vs = 3 Volt
Ditanya: .... ?

a. Kapasitas Kapasitor Total
Langka1 1 : Serikan terlebih dahulu kapasitor C1, C2 serta C3 serta diberi nama Cs1

Setelah diserikan, maka diperoleh rangkaian pengganti Cs1 ialah sebagai berikut

Langkah 2 : Pada rangkaian di atas terlihat kalau Cs1 serta C4 tersusun secara paralel. Maka paralelkan terlebih dahulu kapasitor Cs1 serta R4 serta diberi nama Cp

Cp = Cs1 + C4
Cp = 1 µF + 2 µF
Cp = 3µF

Setelah kita paralelkan maka diperoleh rangkaian pengganti sebagai berikut

Langkah terakhir : Serikan Resistor Cp serta C5 buat memperoleh kapasitas kapasitor total

Jadi, besarnya kapasitas kapasitor total ialah 1,5 µF

b. Energi listrik yang tersimpan dalam rangkaian

Rumus Energi Listrik yang tersimpan dalam kapasitor

Jadi, energi yang tersimpan dalam kapasitor dalam bentuk energi potensial listrik ialah 6,75 . 10^-6 Joule

c. Jumlah muatan total pada kapasitor tersebut

Rumus hubungan kapasitas kapasitor, muatan serta beda potensial adalah

Jadi, jumlah muatan total pada kapasitor tersebut ialah 4,5 µC


d. Jumlah muatan pada masing-masing kapasitor
Langkah 1: Perhatikan Rangkaian Cp serta C5 di atas. Kedua kapasitor tersebut tersusun secara seri, maka muatan pada Cp serta C5 sama dengan muatan total rangkaian

Jadi, diperoleh muatan pada kapasitor C5 ialah 4,5 μC

Langkah 2 : Perhatikan Rangkaian Cs1 serta C4. Untuk memperoleh muatan pada C4, maka kita perlu tahu tegangan pada kedua resistor tersebut. Karena Cs1 serta C4 tersusun secara paralel maka tegangan pada rangkaian paralel ialah sama dengan tegangan sumbernya, yaitu sama dengan tegangan pada kapasitor Cp.

Muatan pada kapasitor C4 adalah

Jadi, muatan pada C4 ialah 3μC

Langkah 3 : Perhatikan Kapasitor C1, C2 serta C3 tersusun secara seri serta besarnya sama dengan Cs1, maka muatan pada kapasitor seri ialah sama. Beda potensial pada ketiga resistor sama dengan beda potensial pada Cs1, sehingga diperoleh

Jadi, diperoleh muatan pada C1, C2 serta C3 ialah 1,5 μC

e. Potensial listrik atau pegangan masing-masing kapasitor

Tegangan pada C1, C2, C3

Jadi, tegangan pada resistor C1, C2 serta C3 ialah 0,5 Volt

Tegangan Pada C4
Tegangan Pada C4 (VC4) telah diperoleh pada poin d tahap 2, yaitu 1,5 Volt

Tegangan Pada C5

Jadi, tegangan pada resistor C5 ialah 1,5 Volt

Untuk Melihat Soal Selanjutnya Klik Next

Terima Kasih sudah Berkunjung serta Selamat Belajar

Bagikan Artikel ini