Latihan Fisika Kelas XII Kapasitor
Admin Cube
Soal
10
Kesulitan
Reguler
Waktu
∞
Mata Pelajaran
Fisika
Selesai
∞
Benar
0
Salah
0
Dilewati
10

Komposisi Skor

Peringkat

 
1. 0
  • # 1
    Pilgan

    Adi adalah seorang siswa SMA yang mengikuti kompetisi fisika bidang listrik dan magnet. Seleksi tahap pertama yang perlu dikerjakan oleh siswa tersebut adalah menyediakan kapasitor dengan kapasitas sebesar 2.500 μF2.500\ \mu\text{F}. Kemudian siswa tersebut mencari ke berbagai toko komponen listrik. Namun semua pedagang komponen listrik mengatakan bahwa kapasitor dengan kapasitas senilai tersebut tidak pernah diproduksi. Kemudian Adi memutuskan untuk merangkai kapasitor-kapasitor agar nilai kapasitasnya bisa senilai kapasitas yang ia butuhkan. Adi mulai merancang beberapa rangkaian kapasitor. Perhatikan rangkaian berikut.

    Rangkaian yang menghasilkan kapasitas kapasitor sesuai yang dibutuhkan Adi adalah ....

    A

    tidak ada yang sesuai

    B

    1, 2, dan 3

    C

    3 saja

    D

    1 saja

    E

    2 saja

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Rangkaian kapasitor.


    Ditanya:

    Kapasitor dengan kapasitas pengganti 2.500 μF2.500\ \mu\text{F}=?=?

    Dijawab:

    Kapasitas kapasitor adalah tingkat kemampuan sebuah kapasitor untuk dapat menyimpan muatan listrik. Kapasitas kapasitor pengganti pada rangkaian seri dapat dicari dengan persamaan berikut.

    1Cs=1C1+1C2+⋯+1Cn\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}+\cdots+\frac{1}{C_{\text{n}}}

    Sedangkan pada rangkaian paralel, kapasitas kapasitor penggantinya dapat dicari dengan persamaan berikut.

    Cp=C1+C2+⋯+CnC_{\text{p}}=C_1+C_2+\cdots+C_{\text{n}}

    Hitung kapasitas kapasitor pengganti untuk setiap rangkaian.

    1.

    Hitung kapasitas untuk rangkaian seri terlebih dahulu.

    1Cs=1C3+1C4\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{1}{C_3}+\frac{1}{C_4}

    1Cs=11.000+11.000\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{1}{1.000}+\frac{1}{1.000}

    1Cs=21.000\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{2}{1.000}

    Cs=500 μFC_{\text{s}}=500\ \mu\text{F}

    Kemudian hitung kapasitas untuk rangkaian paralelnya.

    Cp=C1+C2+CsC_{\text{p}}=C_1+C_2+C_{\text{s}}

    Cp=1.000+1.000+500C_{\text{p}}=1.000+1.000+500

    Cp=2.500 μFC_{\text{p}}=2.500\ \mu\text{F} (BENAR)

    2.

    Hitung kapasitas untuk rangkaian seri terlebih dahulu.

    1Cs=1C1+1C2\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}

    1Cs=11.000+11.000\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{1}{1.000}+\frac{1}{1.000}

    1Cs=21.000\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{2}{1.000}

    Cs=500 μFC_{\text{s}}=500\ \mu\text{F}

    Kemudian hitung kapasitas untuk rangkaian paralelnya.

    Cp=C1+CsC_{\text{p}}=C_1+C_{\text{s}}

    Cp=1.000+500C_{\text{p}}=1.000+500

    Cp=1.500 μFC_{\text{p}}=1.500\ \mu\text{F} (SALAH)

    3.

    Hitung kapasitas untuk rangkaian seri terlebih dahulu.

    1Cs=1C1+1C2+1C3\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}+\frac{1}{C_3}

    1Cs=11.000+1750+1750\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{1}{1.000}+\frac{1}{750}+\frac{1}{750}

    1Cs=3+4+43.000\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{3+4+4}{3.000}

    1Cs=113.000\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{11}{3.000}

    Cs=3.00011C_{\text{s}}=\frac{3.000}{11}

    Cs=272,73 μFC_{\text{s}}=272,73\ \mu\text{F} (SALAH)

    Jadi, rangkaian yang menghasilkan kapasitas kapasitor sesuai yang dibutuhkan Adi adalah 1 saja.

  • # 2
    Pilgan

    Kira memasang sebuah kapasitor pada tegangan 200 volt. Muatan yang tersimpan pada kapasitor tersebut 100 μ\muC. Kapasitor yang Kira pasangkan pada tegangan adalah kapasitor dengan kapasitas sebesar ....

    A

    0,50,5 F

    B

    5 μF5\ \mu\text{F}

    C

    2 μ2\ \muF

    D

    0,5 μ0,5\ \muF

    E

    22 F

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Tegangan V=200V=200 V

    Muatan Q=100 μC=100×10−6 CQ=100\ \mu\text{C}=100\times10^{-6}\ \text{C}

    Ditanya:

    Kapasitas kapasitor C=?C=?

    Dijawab:

    Kapasitas kapasitor adalah tingkat kemampuan sebuah kapasitor untuk dapat menyimpan muatan listrik. Hubungan kapasitor, muatan, dan tegangan listrik dapat dituliskan dengan persamaan berikut.

    C=QVC=\frac{Q}{V}

    C=100×10−6200C=\frac{100\times10^{-6}}{200}

    C=0,5×10−6C=0,5\times10^{-6} F

    C=0,5 μFC=0,5\ \mu\text{F}

    Jadi, kapasitor yang Kira pasangkan pada tegangan adalah kapasitor dengan kapasitas sebesar 0,5 μ0,5\ \muF.

  • # 3
    Pilgan

    Perhatikan komponen-komponen berikut.

    1. Konstanta dielektrik
    2. Tebal pelat
    3. Luas pelat
    4. Jarak kedua pelat

    Komponen yang memengaruhi kapasitas kapasitor adalah ....

    A

    2 saja

    B

    2, 3, dan 4

    C

    1, 3, dan 4

    D

    1, dan 2

    E

    1, 2, 3, dan 4

    Pembahasan:


    Kapasitas kapasitor adalah tingkat kemampuan sebuah kapasitor untuk dapat menyimpan muatan listrik. Duap keping sejajar yang diberikan muatan berlawanan dengan nilai yang sama dan dipisahkan pada jarak tertentu, akan dapat menyimpan muatan. Muatan yang dapat disimpan oleh kedua keping sejajar tersebut juga dipengaruhi oleh medium yang ada di antara kedua keping sejajar tersebut. Untuk keping sejajar yang dipisahkan tanpa medium (hanya berupa udara), maka kapasitas kapasitornya dapat dicari dengan persamaan berikut.

    C=εoAdC=\varepsilon_o\frac{A}{d}

    Apabila diantara kedua keping tersebut diisi oleh sebuah bahan dengan permitivitas tertentu, maka kapasitas kapasitornya dapat dicari dengan persamaan berikut.

    C=εAdC=\varepsilon\frac{A}{d}

    C=εrεoAdC=\varepsilon_r\varepsilon_o\frac{A}{d}

    dengan

    C=C= kapasitas kapasitor;

    εo=\varepsilon_o= permitivitas udara;

    A=A= luas penampang;

    d=d= jarak antar keping;

    ε=\varepsilon= konstanta dielektrik;

    εr=\varepsilon_r= permitivitas relatif.

    Jadi, komponen yang memengaruhi kapasitas kapasitor adalah 1, 3, dan 4.

  • # 4
    Pilgan

    Rea memasang sebuah kapasitor sebesar 4 μ\muF pada suatu tegangan sebesar 200 V. Muatan yang tersimpan pada kapasitor tersebut sebesar ....

    A

    0,02 μC0,02\ \mu\text{C}

    B

    400 μC400\ \mu\text{C}

    C

    600 μC600\ \mu\text{C}

    D

    200 μC200\ \mu\text{C}

    E

    800 μC800\ \mu\text{C}

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Kapasitas kapasitor C=4 μF=4×10−6 FC=4\ \mu\text{F}=4\times10^{-6}\ \text{F}

    Tegangan V=200V=200 V

    Ditanya:

    Muatan kapasitor Q=?Q=?

    Dijawab:

    Kapasitas kapasitor adalah tingkat kemampuan sebuah kapasitor untuk dapat menyimpan muatan listrik. Hubungan kapasitor, muatan, dan tegangan listrik dapat dituliskan dengan persamaan berikut.

    C=QVC=\frac{Q}{V}

    4×10−6=Q2004\times10^{-6}=\frac{Q}{200}

    Q=4×10−6(200)Q=4\times10^{-6}\left(200\right)

    Q=800×10−6Q=800\times10^{-6} C

    Q=800 μCQ=800\ \mu\text{C}

    Jadi, muatan yang tersimpan pada kapasitor tersebut sebesar 800 μC800\ \mu\text{C}.

  • # 5
    Pilgan

    Lulu mengambil sebuah kapasitor dengan kapasitas sebesar 10 F. Kemudian kapasitor tersebut dihubungkan dengan sumber yang memiliki beda potensial sebesar 9 V. Energi yang tersimpan dalam rangkaian tersebut sebesar ....

    A

    1,11,1 Joule

    B

    0,90,9 Joule

    C

    9090 Joule

    D

    405405 Joule

    E

    450450 Joule

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Kapasitas kapasitor C=10C=10 F

    Beda potensial V=9V=9 V

    Ditanya:

    Energi yang tersimpan W=?W=?

    Dijawab:

    Energi yang tersimpan dalam kapasitor adalah energi listrik yang dihasilkan oleh kapasitor. Energi yang tersimpan dalam kapasitor dapat dilihat dengan persamaan berikut.

    W=12CV2W=\frac{1}{2}CV^2

    W=12(10)(9)2W=\frac{1}{2}\left(10\right)\left(9\right)^2

    W=405W=405 Joule

    Jadi, energi yang tersimpan dalam rangkaian tersebut sebesar 405405 Joule.

  • # 6
    Pilgan

    Perhatikan gambar berikut.

    Jika nilai C1C_1, C2C_2, dan C3C_3 masing-masing sebesar 1 F, 2 F, dan 3 F, maka besar kapasitas pengganti untuk rangkaian seperti pada gambar adalah ....

    A

    116\frac{11}{6} F

    B

    12\frac{1}{2} F

    C

    66 F

    D

    22 F

    E

    611\frac{6}{11} F

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Rangkaian kapasitor.

    Kapasitas kapasitor 1 C1=1C_1=1 F

    Kapasitas kapasitor 2 C2=2C_2=2 F

    Kapasitas kapasitor 3 C3=3C_3=3 F

    Ditanya:

    Kapasitas pengganti Cp=?C_{\text{p}}=?

    Dijawab:

    Kapasitas kapasitor adalah tingkat kemampuan sebuah kapasitor untuk dapat menyimpan muatan listrik. Kapasitas kapasitor pengganti pada rangkaian paralel dapat dicari dengan persamaan berikut.

    Cp=C1+C2+C3C_{\text{p}}=C_1+C_2+C_3

    Cp=1+2+3C_{\text{p}}=1+2+3

    Cp=6C_{\text{p}}=6 F

    Jadi, kapasitas pengganti untuk rangkaian seperti pada gambar adalah 66 F.

  • # 7
    Pilgan

    Perhatikan gambar berikut.

    Jika nilai C1C_1, C2C_2, C3C_3, dan C4C_4 masing-masing sebesar 1 F, 2 F, 3 F, dan 6 F. Tegangan yang diiberikan pada rangkaian tersebut sebesar 2 V, besar energi yang tersimpan di dalam rangkaian seperti pada gambar adalah ....

    A

    1010 Joule

    B

    1,241,24 Joule

    C

    44 Joule

    D

    3,223,22 Joule

    E

    0,40,4 Joule

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Rangkaian kapasitor.

    Kapasitas kapasitor 1 C1=1C_1=1 F

    Kapasitas kapasitor 2 C2=2C_2=2 F

    Kapasitas kapasitor 3 C3=3C_3=3 F

    Kapasitas kapasitor 4 C4=6C_4=6 F

    Tegangan V=2V=2 V

    Ditanya:

    Energi pada rangkaian W=?W=?

    Dijawab:

    Kapasitas kapasitor adalah tingkat kemampuan sebuah kapasitor untuk dapat menyimpan muatan listrik. Kapasitas kapasitor pengganti pada rangkaian seri dapat dicari dengan persamaan berikut.

    1Cs=1C1+1C2+⋯+1Cn\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}+\cdots+\frac{1}{C_{\text{n}}}

    Sedangkan pada rangkaian paralel, kapasitas kapasitor penggantinya dapat dicari dengan persamaan berikut.

    Cp=C1+C2+⋯+CnC_{\text{p}}=C_1+C_2+\cdots+C_{\text{n}}

    Rangkaian kapasitor pada gambar adalah rangkaian campuran. Pada kasus seperti soal, yang perlu dikerjakan terlebih dahulu adalah kapasitor 3 dan 4.

    1Cs=1C3+1C4\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{1}{C_3}+\frac{1}{C_4}

    1Cs=13+16\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{1}{3}+\frac{1}{6}

    1Cs=2+16\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{2+1}{6}

    1Cs=36\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{3}{6}

    Cs=2C_{\text{s}}=2 F

    Kemudian kerjakan untuk rangkaian paralel.

    Cp=C1+C2+CsC_{\text{p}}=C_1+C_2+C_{\text{s}}

    Cp=1+2+2C_{\text{p}}=1+2+2

    Cp=5C_{\text{p}}=5 F

    Energi yang tersimpan dalam kapasitor adalah energi listrik yang dihasilkan oleh kapasitor. Energi yang tersimpan dalam kapasitor dapat dilihat dengan persamaan berikut.

    W=12CV2W=\frac{1}{2}CV^2

    W=12(5)(2)2W=\frac{1}{2}\left(5\right)\left(2\right)^2

    W=10W=10 Joule

    Jadi, besar energi yang tersimpan di dalam rangkaian seperti pada gambar adalah 1010 Joule.

  • # 8
    Pilgan

    Perhatikan gambar berikut.

    Lani merangkai tiga kapasitor dengan rangkaian seperti pada gambar. Nilai C1C_1, C2C_2, dan C3C_3 masing-masing sebesar 1 F, 2 F, dan 3 F. Jika rangkaian listrik tersebut diberikan aliran tegangan sebesar 4 V, maka besar energi pada rangkaian kapasitor tersebut adalah ....

    A

    9696 Joule

    B

    7272 Joule

    C

    2424 Joule

    D

    4848 Joule

    E

    3636 Joule

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Rangkaian kapasitor.

    Kapasitas kapasitor 1 C1=1C_1=1 F

    Kapasitas kapasitor 2 C2=2C_2=2 F

    Kapasitas kapasitor 3 C3=3C_3=3 F

    Beda potensial V=4V=4 V

    Ditanya:

    Energi yang tersimpan E=?E=?

    Dijawab:

    Kapasitas kapasitor adalah tingkat kemampuan sebuah kapasitor untuk dapat menyimpan muatan listrik. Kapasitas kapasitor pengganti pada rangkaian paralel dapat dicari dengan persamaan berikut.

    Cp=C1+C2+C3C_{\text{p}}=C_1+C_2+C_3

    Cp=1+2+3C_{\text{p}}=1+2+3

    Cp=6C_{\text{p}}=6 F

    Energi yang tersimpan dalam kapasitor adalah energi listrik yang dihasilkan oleh kapasitor. Energi yang tersimpan dalam kapasitor dapat dilihat dengan persamaan berikut.

    W=12CV2W=\frac{1}{2}CV^2

    W=12(6)(4)2W=\frac{1}{2}\left(6\right)\left(4\right)^2

    W=48W=48 Joule

    Jadi, energi pada rangkaian kapasitor tersebut adalah 4848 Joule.

  • # 9
    Pilgan

    Perhatikan gambar berikut.

    Ghani merangkai tiga kapasitor dengan rangkaian seperti pada gambar. Nilai C1C_1, C2C_2, dan C3C_3 masing-masing sebesar 1 F, 2 F, dan 3 F. Jika rangkaian listrik tersebut diberikan aliran tegangan sebesar 4 V, maka besar muatan listrik pada rangkaian kapasitor tersebut adalah ....

    A

    9696 C

    B

    7272 C

    C

    3636 C

    D

    2424 C

    E

    4848 C

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Rangkaian kapasitor.

    Kapasitas kapasitor 1 C1=1C_1=1 F

    Kapasitas kapasitor 2 C2=2C_2=2 F

    Kapasitas kapasitor 3 C3=3C_3=3 F

    Beda potensial V=4V=4 V

    Ditanya:

    Muatan listrik Q=?Q=?

    Dijawab:

    Kapasitas kapasitor adalah tingkat kemampuan sebuah kapasitor untuk dapat menyimpan muatan listrik. Kapasitas kapasitor pengganti pada rangkaian paralel dapat dicari dengan persamaan berikut.

    Cp=C1+C2+C3C_{\text{p}}=C_1+C_2+C_3

    Cp=1+2+3C_{\text{p}}=1+2+3

    Cp=6C_{\text{p}}=6 F

    Hubungan kapasitor, muatan, dan tegangan listrik dapat dituliskan dengan persamaan berikut.

    C=QVC=\frac{Q}{V}

    6=Q46=\frac{Q}{4}

    Q=24Q=24 C

    Jadi, besar muatan listrik pada rangkaian kapasitor tersebut adalah 2424 C.

  • # 10
    Pilgan

    Perhatikan gambar berikut.

    Jika nilai C1C_1, C2C_2, C3C_3, dan C4C_4 masing-masing sebesar 1 F, 2 F, 3 F, dan 6 F maka besar kapasitas pengganti untuk rangkaian seperti pada gambar adalah ....

    A

    2918\frac{29}{18} F

    B

    1829\frac{18}{29} F

    C

    15\frac{1}{5} F

    D

    22 F

    E

    55 F

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Rangkaian kapasitor.

    Kapasitas kapasitor 1 C1=1C_1=1 F

    Kapasitas kapasitor 2 C2=2C_2=2 F

    Kapasitas kapasitor 3 C3=3C_3=3 F

    Kapasitas kapasitor 4 C4=6C_4=6 F

    Ditanya:

    Kapasitas pengganti Cp=?C_{\text{p}}=?

    Dijawab:

    Kapasitas kapasitor adalah tingkat kemampuan sebuah kapasitor untuk dapat menyimpan muatan listrik. Kapasitas kapasitor pengganti pada rangkaian seri dapat dicari dengan persamaan berikut.

    1Cs=1C1+1C2+⋯+1Cn\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}+\cdots+\frac{1}{C_{\text{n}}}

    Sedangkan pada rangkaian paralel, kapasitas kapasitor penggantinya dapat dicari dengan persamaan berikut.

    Cp=C1+C2+⋯+CnC_{\text{p}}=C_1+C_2+\cdots+C_{\text{n}}

    Rangkaian kapasitor pada gambar adalah rangkaian campuran. Pada kasus seperti soal, yang perlu dikerjakan terlebih dahulu adalah kapasitor 3 dan 4.

    1Cs=1C3+1C4\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{1}{C_3}+\frac{1}{C_4}

    1Cs=13+16\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{1}{3}+\frac{1}{6}

    1Cs=2+16\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{2+1}{6}

    1Cs=36\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{3}{6}

    Cs=2C_{\text{s}}=2 F

    Kemudian kerjakan untuk rangkaian paralel.

    Cp=C1+C2+CsC_{\text{p}}=C_1+C_2+C_{\text{s}}

    Cp=1+2+2C_{\text{p}}=1+2+2

    Cp=5C_{\text{p}}=5 F

    Jadi, kapasitas pengganti untuk rangkaian seperti pada gambar adalah 55 F.

Materi Terkait ➤
Tidak Ada Komentar
Ayo Daftar Sekarang!

Dan dapatkan akses ke seluruh 157.055 soal dengan berbagai tingkat kesulitan!

Daftar

Masih ada yang belum ngerti juga? Tanya ke kak tutor aja! Caranya, daftar layanan premium dan pilih paketnya.