LISTRIK STATIS IV

Lanjutan Fisika 12 tentang Listrik Statis

Konsep listrik statis yang sudah dibahas adalah gaya Coulomb, Kuat Medan Listrik, Potensial Listrik dan selanjutnya yang akan kita bahas adalah Energi Potensial Listrik (Ep) dan Usaha Listrik (W) serta rangkaian Capasitor Seri dan Paralel.

Energi Potensial Listrik (Ep) >>>> buka buku paket halaman 46 dan pelajari juga contoh soal dan penyelesainnya di halaman 48.

Konsep yang harus kalian ingat adalah Ep antara 2 buah muatan listrik dipengaruhi oleh besar 2 buah muatan tersebut dan jarak antara 2 buah muatan listrik, sehingga kalau besar muatannya tetap dan hanya jaraknya yang dirubah maka akan menimbulkan perbedaan nilai Ep sebelum dan sesudah dirubah jaraknya. Perbedaan Ep itulah yang disebut dengan W (Usaha listrik).

Panduan menyelesaikan Uji Kompetensi halaman 50 adalah sebagai berikut:

Untuk nomor 1.

• Langkah pertama hitunglah V pada jarak r1 lalu lanjutkan menghitung V pada jarak r2 maka kita akan mendapatkan V1 dan V2 dan nilai q yang kalian pakai adalah yang q = 8 mikro Coulomb
• Dikarenakan soal b terkait dengan soal a yang nilai r1 dan r2 adalah yang sudah dibahas di bagian a maka Usaha (W) dapat kalian hitung dengan q.(V2 - V1), yang mana q yang harus anda pakai adalah q= 0,02 mikro Coulomb.

Untuk nomor 2.

• Karena potensial A dan B sudah diketahui maka untuk menghitung W cukup dengan q.(Vb - Va) karena yang dituju bola B
• selanjutnya menghitung W= q.(Va - Vb) karena yang dituju bola A.

CAPASITOR (KAPASITOR) >>>> buku paket halaman 51

• Cari dan pahami hal apa saja yang mempengaruhi besarnya kapasitas sebuah kapasitor, juga mengingat q= C.V.
• Perhatikan kegunaan dan tujuan ditambahkan zat dielektrikum antara dua keping konduktor dalam sebuah kapasitor
• Perhatikan dan bandingkan nilai-nilai K pada tabel halaman 53
• Hal yang harus anda ingat adalah kapasitas sebuah kapasitor tergantung K (konstanta dielektrikum), luas keping kapasitor yang berhadapan, jarak antara dua keping konduktor.

 

RANGKAIAN C-SERI DAN C-PARALEL >>>>> buku paket halaman 54

berdasarkan pengalaman kita memahami rangkain seri-paralel pada Resitor (R) maka anda harus mudah memahami C-Seri dan C-paralel, perhatikan perbedaannya, agar mudah mengingat konsepnya.

Perhatikan beberapa contoh soal dan penyelesainya berikut ini:

Perhatikan gambar berikut, 3 buah kapasitor X, Y dan Z disusun seperti gambar. Jika saklar S ditutup tentukan :
a) Nilai kapasitas kapasitor pengganti rangkaian
b) Muatan yang tersimpan dalam rangkaian
c) Muatan yang tersimpan dalam kapasitor Z menurut prinsip rangkaian seri
d) Beda potensial ujung-ujung kapasitor Z
e) Beda potensial ujung- ujung kapasitor X
f) Beda potensial ujung-ujung kapasitor Y
g) Muatan yang tersimpan pada kapasitor X
h) Muatan yang tersimpan pada kapasitor Y
i) Muatan yang tersimpan pada kapasitor Z
j) Energi yang tersimpan dalam rangkaian
k) Energi yang tersimpan pada kapasitor X
l) Energi yang tersimpan pada kapasitor Y
m) Energi yang tersimpan pada kapasitor Z

Pembahasan
a) Paralel antara kapasitor X dan Y didapatkan kapasitor ekivalennya namakan Cxy :



Sekarang rangkaian menjadi lebih sederhana yaitu terdiri dari Cxy yang diseri dengan Cz yang menghasilkan kapasitas pengganti namakan Ctot :



b) Muatan yang tersimpan dalam rangkaian namakan Qtot



c) Muatan yang tersimpan dalam kapasitor Z namakan Qz

Untuk rangkaian kapasitor seri berlaku :



d) Beda potensial ujung-ujung kapasitor Z namakan Vz



e) Beda potensial ujung-ujung kapasitor X dan kapasitor Y adalah sama karena dirangkai paralel



f) Beda potensial ujung-ujung kapasitor Y sama dengan X

Vy = Vx = 12 Volt

g) Muatan yang tersimpan pada kapasitor X saja (bukan gabungan antara X dan Y, sehingga hasilnya tidak akan sama dengan Ctot)

Qx = Cx.Vx = 6 x 12 = 72 C

h) Muatan yang tersimpan pada kapasitor Y

Qy = Cy.Vy = 6 x 12 = 72 C

i) Muatan yang tersimpan pada kapasitor Z

Qz = Cz.Vz = 12 x 12 = 144 C

j) Energi yang tersimpan dalam rangkaian

Rumus umum untuk menghitung energi pilih salah satu



Sehingga



k) Energi yang tersimpan pada kapasitor X



l) Energi yang tersimpan pada kapasitor Y



m) Energi yang tersimpan pada kapasitor Z

Fungsi Kapasitor
Fungsi Kapasitor sangat di perlukan dalam suatu komponen elektronika. Kapasitor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik, selain itu kapasitor juga dapat digunakan sebagai penyaring frekuensi. Kapasitas untuk menyimpan kemampuan kapasitor dalam muatan listrik disebut Farad (F) sedangkan simbol dari kapasitor adalah C (kapasitor).

Fungsi Kapasitor  sendiri terbagi atas 2 kelompok yaitu kapasitor yang memiliki kapasitas yang tetap dan kapasitor yang memiliki kapasitas yang dapat diubah-ubah atau dengan kata lain kapasitor variabel. Sifat dasar dalam sebuah kapasitor adalah dapat menyimpan muatan listrik, dan Untuk arus DC kapasitor berfungsi sebagai isulator/penahan arus listrik, sedangkan untuk arus AC Kapasitor berfungsi sebagai konduktor/melewatkan arus listrik.

Dalam penerapannya kapasitor digunakan sebagai filter/penyaring, perata tegangan DC yang di gunakan untuk mengubah tengangan AC ke DC,pembangkit gelombang ac atau oscilator dan sebagainya, dan juga dapat berfungsi sebagai impedansi (resistansi yang nilainya tergantung dari frekuensi yang diberikan), Untuk menghemat daya listrik pada lampu neon .

Fungsi Kapasitor dalam suatu rangkaian elektronika adalah sebagai kopling, filter pada sebuah rangkaian power supply, penggeser fasa, pembangkit frekuensi pada rangkaian oscilator dan juga digunakan untuk mencegah percikan bunga api pada sebuah saklar, dan fungsi yang lain adalah:

• Untuk menyimpan arus dan tegangan listrik sementara waktu
• Sebagai penyaring atau filter dalam sebuah rangkaian elektronika seperti power supply atau adaptor
• Untuk menghilangkan bouncing (percikan api) abila dipasang pada saklar
• Sebagai kopling antara rangkaian elektronika satu dengan rangkaian elektronika yang lain
• Untuk menghemat daya listrik apabila dipasang pada lampu neon
• Sebagai isolator atau penahan arus listrik untuk arus DC atau searah
• Sebagai konduktor atau menghantarkan arus listrik untuk arus AC atau bolak-balik
• Untuk meratakan gelombang tegangan DC pada rangkaian pengubah tegangan AC ke DC (adaptor)
• Sebagai oscilator atau pembangkit gelombang AC (bolak-balik) Dan lain sebagainya

Macam-macam bentuk Kapasitor:

Cara membaca nilai kapasitor yang ditulis memakai kode angka, misal 151 maka nilainya 150 pF, digit ke 1 dan 2 ditulis biasa lalu digit ketiga merupakan jumlah nol (perkalian dengan 10^1, yang mana angka 1 merupakan angka pada digit ketiga) dan bersatuan pF (piko Farad)

Nah selanjutnya kerjakan dan selesaikan Uji Kompetensi di  halaman 55 pada buku Fisika kalian masing-masing, semoga lancar dan tidak menemukan kendala apapun.

 

 

Posted by Thoyib