KAPASITOR menurut ilmuwan

KAPASITOR

Kapasitor adalah suatu system yang terdiri dari dua konduktor yang dipisahkan oleh isolator.

System ini mempunyai kemampuan untuk menyimpan energy listrik.

                    +      -                                          

                            C

q = muatan listrik (C)          V = beda potensial (volt)          C = kapasitas (F)        ,         1 F (Farad) = 1

Dalam praktek satuan kapasitor biasanya dalam mF atau pF.

1 mF = 10^-6 F,           1 pF = 10^-12 F

Jenis-jenis kapasitor

·        Kapasitor keping sejajar

·        Kapasitor bola

·        Kapasitor silinder

        +s            E         -s                                             

                                                                                      

                                                                                    E  =

                 d

Dari persamaan  :   V = E . d

   ……… ……….. 

Besar kapasitas  kapasitor bola

         R jari-jari bola konduktor

Dalam kapasitor  Silinder,    E =  2k   ,….. V =   = 2k  ln  

Maka ,   C =       

Rangkaian Kapasitor.

·  Susunan Seri

                       C₁                  C₂                 C₃

    A                                                                             B

Beda potensial A dan B

    ,       

Sehingga :

Atau    ,                   n = banyak kapasitor yang disusun seri.

·  Susunan Paralel

                          C₁                                                      

                          C₂                                                      

                          C₃                                                       q = c.V

c.V =

              , atau     Cp =

Energi kapasitor

                C                         Kerja yang diperlukan untuk memindahkan      

                                            muatan dq dari plat negatif ke plat positif.

                     E

Untuk mengisi kapasitor sampai penuh

Energi yang tersimpan dalam kapasitor sama dengan kerja yang diperlukan untuk membentuk medan listrik di dalamnya.

W = ½                                          

Kapasitor dengan dielektrik

Dalam kebanyakan kapasitor ruang di antara platnya diisi bahan dielektrik untuk mendapatkan kapasitansi yang besar.

Kemampuan di elektrik untuk mengurangi atau memperkecil medan listrik luar disebut tetapan dielektrik (K).

           atau           C = K.C_o

Untuk kapasitor plat sejajar :                    Sehingga :      

Misal :  Luas plat sebuah kapasitor plat sejajar adalah 6 cm²,  satu sama lain dipisahkan oleh kertas setebal 1 mm. jika tetapan di elektrik kertas 3,7 dan kekuatan dielektriknya 1,6.10⁷ V/m

a.     Tentukan kapasitasnya

b.     Hitung muatan maksimum yang dapat disimpan dalam kapasitor

c.      Hitung energi maksimum yang dapat disimpan dalam kapasitor

Penyel. :   A = 6 cm² ,      d = 1 mm        K= 3,7        E = 1,6.10⁷ V/m

                      =6.10^-4 m         = 1.10^-3 m

a.     C =  ….

C = K

C = 19,6.10^-12 F

C = 19,6 pF

b.     V_maks = E_maks . d

            = 1,6.10⁷ V/m . 10^-3 m = 1,6.10⁴ volt

Q_maks = C . V_maks

            = 19,6 pF . 1,6.10⁴ volt

            = 0,31 mC

c.      W_maks = ½ C

           = ½ (19,6.10^-12 F) . (1,6.10⁴ V)²

            = 2,5.10^-3 J