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. 7
2. 6
3. 6
4. 5
5. 0
6+. 0
  • # 1
    Pilgan

    Sebuah kapasitor keping sejajar memiliki luas tiap kepingnya sebesar 10 cm2. Kadua keping tersebut terpisah sejauh 8,85 mm. Di antara kedua keping tersebut, terdapat medium yang memiliki permitivitas relatif sebesar 400. Jika permitivitas udara sebesar 8,85×\times10-12 F/m, maka kapasitas dari kapasitor tersebut sebesar ....

    A

    1×10−101\times10^{-10} F

    B

    5×10−105\times10^{-10} F

    C

    4×10−104\times10^{-10} F

    D

    2×10−102\times10^{-10} F

    E

    3×10−103\times10^{-10} F

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Luas keping A=10A=10 cm2 =10×10−4=10\times10^{-4} m2

    Jarak antar keping d=8,85d=8,85 mm =8,85×10−3=8,85\times10^{-3} m2

    Permitivitas relatif medium εr=400\varepsilon_r=400

    Permitivitas udara εo=8,85×10−12\varepsilon_o=8,85\times10^{-12} F/m

    Ditanya:

    Kapasitas kapasitor C=?C=?

    Dijawab:

    Kapasitas kapasitor adalah tingkat kemampuan sebuah kapasitor untuk dapat menyimpan muatan listrik. Dua 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 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 C=εrεoAdC=\varepsilon_r\varepsilon_o\frac{A}{d}.

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

    C=(400)(8,85×10−12)10×10−48,85×10−3C=\left(400\right)\left(8,85\times10^{-12}\right)\frac{10\times10^{-4}}{8,85\times10^{-3}}

    C=4×10−10C=4\times10^{-10} F

    Jadi, kapasitas dari kapasitor tersebut sebesar 4×10−104\times10^{-10} F.

  • # 2
    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

    1 saja

    B

    3 saja

    C

    1, 2, dan 3

    D

    2 saja

    E

    tidak ada yang sesuai

    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.

  • # 3
    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

    22 F

    B

    0,50,5 F

    C

    5 μF5\ \mu\text{F}

    D

    2 μ2\ \muF

    E

    0,5 μ0,5\ \muF

    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.

  • # 4
    Pilgan

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

    A

    200 μC200\ \mu\text{C}

    B

    0,02 μC0,02\ \mu\text{C}

    C

    800 μC800\ \mu\text{C}

    D

    600 μC600\ \mu\text{C}

    E

    400 μC400\ \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

    Corry memiliki dua kapasitor dengan kapasitas yang identik sebesar 4 μ\muF pada suatu tegangan. Kedua kapasitor tersebut disusun oleh Corry secara seri. Muatan yang tersimpan pada rangkaian tersebut 100 μ\muC. Corry memasangkan kapasitor tersebut pada tegangan sebesar ....

    A

    400400 V

    B

    0,040,04 V

    C

    5050 V

    D

    4040 V

    E

    2525 V

    Pembahasan:

    Diketahui:

    Kapasitas kapasitor 1 dan 2 C1=C2=4 μF=4×10−6 FC_1=C_2=4\ \mu\text{F}=4\times10^{-6}\ \text{F}

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

    Ditanya:

    Tegangan V=?V=?

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

    1Cs=14×10−6+14×10−6\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{1}{4\times10^{-6}}+\frac{1}{4\times10^{-6}}

    1Cs=1+14×10−6\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{1+1}{4\times10^{-6}}

    1Cs=24×10−6\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{2}{4\times10^{-6}}

    Cs=4×10−62C_{\text{s}}=\frac{4\times10^{-6}}{2}

    Cs=2×10−6C_{\text{s}}=2\times10^{-6} F

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

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

    2×10−6=100×10−6V2\times10^{-6}=\frac{100\times10^{-6}}{V}

    V=100×10−62×10−6V=\frac{100\times10^{-6}}{2\times10^{-6}}

    V=50V=50 V

    Jadi, Salma memasangkan kapasitor tersebut pada tegangan sebesar 5050 V.

  • # 6
    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

    4848 C

    D

    2424 C

    E

    3636 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.

  • # 7
    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

    66 F

    B

    116\frac{11}{6} F

    C

    12\frac{1}{2} F

    D

    611\frac{6}{11} F

    E

    22 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 Cs=?C_{\text{s}}=?

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

    1Cs=11+12+13\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{1}{1}+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}

    1Cs=6+3+26\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{6+3+2}{6}

    1Cs=116\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{11}{6}

    Cs=611C_{\text{s}}=\frac{6}{11} F

    Jadi, kapasitas pengganti untuk rangkaian seperti pada gambar adalah 611\frac{6}{11} F.

  • # 8
    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

    1, dan 2

    C

    1, 3, dan 4

    D

    1, 2, 3, dan 4

    E

    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.

  • # 9
    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

    0,90,9 Joule

    B

    405405 Joule

    C

    450450 Joule

    D

    9090 Joule

    E

    1,11,1 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.

  • # 10
    Pilgan

    Perhatikan gambar berikut.

    Jerry mengambil tiga jenis kapasitor dengan nilai C1C_1, C2C_2, dan C3C_3 berturut-turut sebesar 1 F, 2 F, dan 3 F. Kemudian Jerry merangkai ketiga kapasitor tersebut kedalam rangkaian seperti pada gambar. Ternyata muatan yang tersimpan pada rangkaian tersebut sebesar 6 C. Jerry memberikan tegangan pada rangkaian tersebut sebesar ....

    A

    6666 V

    B

    3636 V

    C

    1111 V

    D

    66 V

    E

    121121 V

    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

    Muatan listrik Q=6Q=6 C

    Ditanya:

    Tegangan V=?V=?

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

    1Cs=11+12+13\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{1}{1}+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}

    1Cs=6+3+26\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{6+3+2}{6}

    1Cs=116\frac{1}{C_{\text{s}}}=\frac{11}{6}

    Cs=611C_{\text{s}}=\frac{6}{11} F

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

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

    611=6V\frac{6}{11}=\frac{6}{V}

    V=11V=11

    Jadi, Jerry memberikan tegangan pada rangkaian tersebut sebesar 1111 V.

Materi Terkait ➤
Tidak Ada Komentar
Ayo Daftar Sekarang!

Dan dapatkan akses ke seluruh 157.073 soal dengan berbagai tingkat kesulitan!

Daftar

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