34. kapasitor

7/31/2019 34. kapasitor

1/14

Listrik dan Magnet

mhharismansur@gmail .com

86

KAPASITOR

1. Kapasitas suatu kapasitor keping sejajar menjadi lebih kecil apabilaA. Luas permukaan keping sejajar diperbesarB. Jarak antar antara kedua kepingnya diperbesarC. Diisi dengan dielektrik yang konstantanya diperbesarD. Beda tegangan kedua keeping diperkecilE. Muatan setiap keping dikurangiJawab : B

Vd

qA

V

qC

d

AkC

/1Cdan/1C:diperkecilC

CdanC:diperbesarC,0

2. PPI 1981Kapasitansi suatu keping sejajar yang bermuatan adalah A. berbanding lurus dengan besar muatannyaB.

berbanding terbalik dengan beda potensial antara kedua kepingnyaC. makin besar jika jarak antara kedua keeping diperbesar

D. makin besar apabila luas kedua keeping diperbesarE. tidak bergantung pada medium antara kedua kepingJawab : D

0

00

0 ;; kCCd

AkC

d

AC

3. UMPTN 1991 Rayon ASebuah kapasitor keping yang ruang antaranya udara dan kapasitasnya 0C

dihubungkan dengan sumber tegangan V. Apabila ruang antara kedua keping

kapasitor diisi dengan mika, maka besaran yang tidak berubah adalah A. kapsitasnya C. kuat medannya E. tidak ada

B. muatannya D. energinya Jawab : C

d

VEkVV

V

qk

V

qkCCEdV

V

qC

V

qC

0

0

0

0

0;;;

4. Skalu 1977Sebuah kapsitor mempunyai kapsitas sebesar F5 bila ada udara di antara

keping-kepingnya, dan F30 bila antara keping-kepingnya ditempatkan

lembaran porselen. Konstanta dielektrik porselen sama dengan A. 0,17 B. 6 C. 25 D. 35 E. 150

7/31/2019 34. kapasitor

2/14

Listrik dan Magnet


87

Jawab : B

65

30?...;30;5

0

0

C

CkkFCFC

5. UMPTN 1996 Rayon B kode 52Sebuah kapasitor keping sejajar di udara mempunyai kapsitas C. Bila jarak kedua

kepingnya diubah menjadi21 kali semula dan kedua keping dicelupkan ke dalam

medium dengan konstanta dielektrikum 2, maka kapasitasnya CA. B. C. 1 D. 2 E. 4

Jawab : E

CCd

xdC

d

kdC

d

kd

C

C

CCd

A

d

Ax

d

AkC

CCkddCC

k

k

k

k

42

:laincaradengan

,4442

...;2;;

021

000

0

0

0

0

021

00

021

0

6. SPMB 2004 kode 751 no. 5Dua pelat logam besar dengan luas 1 m

2saling berdekatan satu dengan yang lain,

jarak antara keduanya 5 cm dan keduanya membawa muatan yang sama tetapi

berlainan pada permukaannya. Jika medan listrik antara kedua pelat 55 N/C,muatan pelat adalah C

A. 20109,4 x B. 16109,4 x C. 12109,4 x D. 10109,4 x E. 8109,4 x

Jawab : D

CxxxxxAEq

AEErr

ACVqx

k

xkqCNEcmrcmA

1012120

0

02212

0

2292

109,41075,48611085,855

/NmC1085,84

1

/CNm109?....;/55;5;1

7. Sipenmaru 1984Sebuah kapasitor terbentuk dua lempeng almunium yang luas permukaannyamasing-masing 1 m

2, dipisahkan oleh selembar kertas paraffin yang tebalnya 1mm

7/31/2019 34. kapasitor

3/14

Listrik dan Magnet


88

dan konstanta dielektriknya 2. Jika 22120 /109 NmCx , maka kapasitas

kapasitor ini adalah F

A. 0,35 B. 0,25 C. 0,18 D. 0,10 E. 0,05Jawab : C

FFxxxx

d

AkC

CmAmmdkNmCx

18,0101810

11092

?...;1;1,0;2;/109

8

4

120

22212

0

8. Tabel dibawah ini menunjukkan beberapa kapasitor C, luas penampang keping Adengan jarak antara dua keping d menurut data pada tabel, maka perbandingan

antara C1, C2 dan C3 adalah

C A(cm2) d(mm)

C1 2 6 Udara

C2 4 4 Udara

C3 6 2 Udara

A. 1 : 2 : 3 D. 3 : 1 : 6

B. 1 : 3 : 9 E. 6 : 2 : 1C. 2 : 3 : 6

Jawab : B

9:3:12

6:

4

4:

6

2::::

3

3

2

2

1

1

321

d

A

d

A

d

ACCC

9. Tabel dibawah ini menunjukkan besaran pada kapasitor plat sejajar. Kapasitoryang memiliki kapasitas terbesar ialah

Kapasitor K A D1 K A D

2 2K 2A 1/2d

3 2K A D

4 3K 1/2A 2d

5 4K 1/2A D

A. (1) C. (3) E. (5)B. (2) D. (4)

Jawab : B

Gunakan persamaanA

KdC

0

10.Bola konduktor bermuatan listrik berjari-jari R seperti pada gambar dibawah ini.Titik yang mempunyai kuat medan sama dengan nol adalah :

A. K C. M E. OB. L D. N

Jawab : AOK

L

M N

7/31/2019 34. kapasitor

4/14

Listrik dan Magnet


89

11.Dua buah kapasitas kapasitor masing-masing F2 dan F3 dirangkai seri. Bilabeda potensial ujung gabungan 10 volt. Maka perbandingan muatan kapasitortersebut adalah C

A. 1 : 1 B. 1 : 2 C. 1 : 3 D. 2 : 1 E. 3 : 2Jawab : A

1:112:12:12

12105

61032

32

?....:;10:)(3:2

2121

21

21

2121

qqCqq

Cxxx

xVCC

CCVCq

qqvoltVseriFCFC

s

12.Tiga buah kapasitor rangkai seri seperti pada gambar, kemudian diberi muatanpada kapasitor C2 dengan tegangan 4 volt, maka tegangan pada C3 adalah

A. 24 volt D. 2 volt

B. 12 volt E. 1,5 voltC. 4 voltJawab : D

voltx

x

C

qCVqqqseri

CxxxCVqCVvoltCV

2106

1012)(

10121034?...)(;4)(

6

6

3

2

3321

66

22232

13.Perhatikan gambar dibawah ini. Setelah ujung A dan B dilepas dari sumbertegangan yang beda potensialnya 6V, maka besar muatan pada kapasitor

F15 adalah

A. C90 C. C54 E. C30

B. C60 D. C45

Jawab : E

CxVCqqqq

FCCCCC

ss

s

s

3065

530

6

30

321

10

1

15

1

30

11111

321

321

F30 F15 F10

C1 C2 C3

F2 F3 F6

4volt

7/31/2019 34. kapasitor

5/14

Listrik dan Magnet


90

14.SPMB 2002 Regional I kode 121Dua kapasitor dengan kapasitas pFC 301 dan pFC 602 dihubungkan seri,

lalu dipasang tegangan listrik 100 volt, seperti pada gambar. Bila muatan listrik

dan beda potensial pada masing-masing kapsitor adalah 2121 ;;;; VdanVQQ maka :

VVCxQ

VVCxQ

3,33).4.(....................102).2(

7,66).3..(....................102).1(

1

9

2

1

9

1

Jawab : 1,2,3 dan 4 benar(E)

pFCpppCCC

voltVpFCpFC

S

S

2060

12

60

1

30

1111

100;60;30

21

21

CxpCpxVCQQS

9

21 102200010020

V3,336

200

1060

102V7,663

200

1030

10212

9

1

1

112

9

1

1

1

x

x

C

QVx

x

C

QV

15.Tiga buah kapasitas kapasitor masing-masing FFF 6dan3,2 disusun serikemudian diberi tegangan pada F3 sebesar 6 volt. Maka tegangan total

rangkaian adalah voltA. 18 B. 20 C. 22 D. 24 E. 30

Jawab : A

CxVCqFC

VvoltVFCFCFC

18633pada

?...:6:6:3:2

23222

2321

voltC

qV

CCC

CCCC

Cqqqq

s

s

s

181

18:otaltegangan t

11

6

123

6

1

3

1

2

11111

:adalahPenggantiKapasitor

18serirangkaianpada

14

321

321

F2 F3 F6

V6 1 2 3 4

1C

2C

V100

7/31/2019 34. kapasitor

6/14

Listrik dan Magnet


91

16.Dua kapasitor masing-masing kapasitansi F2 dan F3 dipasang seri. Bedapotensial antara ujung-ujung gabungan 10 volt. Besar muatan pada kapasitor F2

adalah C

A. 1,2 B. 12 C. 21 D. 30 E. 50Jawab : B

CxxVCC

xCCxVCqq

qvoltVFCFC

a

121032

32

(seri)?...:10:3:2

21

2121

121

17.Skalu 1978Tiga buah kapasitor yang masing-masing kapsitasnya 3F, 6F dan 9F dihubung kan

seri. Kedua ujung dari gabungan tersebut dihubungkan dengan sumber teganganyang besarnya 220 volt. Tegangan antara ujung-ujung kapsitor yang 3F volt

A. 40 B. 60 C. 110 D. 120 E. 220Jawab : D

?...)3(;220;9;6;3 321 FVvoltVFCFCFC

volt1203

360360220

11

18

11

18

18

236

9

1

6

1

3

11111

1

3221

321

C

qVCxVCqqqq

FCCCCC

s

s

s

18.Tiga buah kapasitor masing-masing 2F, 3F dan 6F dirangkai seri dan kemudiandiberi sumber tegangan 6volt. Tegangan pada kapasitas 2F volt

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 6Jawab : E

voltC

qVCVCqqqq

FCCCCC

VvoltVFCFCFC

s

s

s

32

666.1.

16

6

6

1

3

1

2

11111

?...:6:6:3:2

1

1321

321

1321

7/31/2019 34. kapasitor

7/14

Listrik dan Magnet


92

19.Kapasitor F2 yang potensialnya 15volt dihubungkan parallel dengan kapasitorF4 yang potensialnya 30 volt dengan menghubungkan ujung-ujung yang sama

tandanya. Potensial gabungan menjadi V

A. 12,5 B. 15 C. 22,5 D. 25 E. 45Jawab : C

voltn

EEg 5,22

2

45

2

1530

20.Empat buah kapasitor terangkai seperti pada gambar di bawah ini :Kapasitor gabungan yang

memiliki nilai yang samaadalah

A. 1 dan 2 D. 2 dan 4B. 1 dan 3 E. 3 dan 4

C. 2 dan 3 Jawab : C

FCC

FCC ssss

22

4

4

2

4

1

4

11)4(2

4

8

8

112

8

1

8

1

4

11)2(

21.Tes ITB 1978Kapsitor 2 mikrofarad yang berpotensial 15 volt dihubungkan parallel dengan

kapasitor 4 mikrofarad yang berpotensial 30 voltdengan menghubungkan ujung-ujung yang bersamaan tanda muatannya, maka potensial gabungannya menjadi

A. 45 volt B. 25 volt C. 15 volt D. 12,5 volt E. 10 voltJawab : B

volt2542

)30(4)15(2

)(

)paralel?(...;30;4;15;2

21

2211

2211

2122211111

2211

CC

VCVCVVCVCVC

qqqVCqVCqVCCVCq

VVVFCVVFC

p

PPPPP

2F

2F

2F

2F

(4)

2F 2F

4F

4F

(3)

2F

8F 8F

2F(2)

2F

4F

8F

2F

(1)

7/31/2019 34. kapasitor

8/14

Listrik dan Magnet


93

22.Empat buah kapasitor C yang identik dengan kapasitas masing-masing 4F padarangkaian gambar berikut

Dari ketiga rangkain di atas yang memiliki kapasitas total 4F adalah

A. x saja B. s dan y C. y saja D. y dan z E. z sajaJawab : D (y dan z )

CCC

CCC

C ss

2211

2

23.UMPTN 1989 Rayon ATiga buah kapasitor yang kapasitasnya sama besar yaitu C.

Ketiga kapasitor ini dipasang seperti pada gambar. Makakapasitas pengganti antaraA danB adalah C

A. 3 B. 1/3 C. 2 D. 2/3 E. 3/2

Jawab : E

CCCCCC

s

s 3

2

2

12

2

111

24.Kapasitas pengganti antara x dan y adalah F A. 5/6 C. 8/3 E. 1/2B. 7/6 D. 2 Jawab : E

21

211

43

432

x

CC

CCCC

p

F

x

CC

CCCFC

p

p

sp

2

1

3

103

5

13

7

13

5

3

5

3

21

2

1

1

yx FC 12

FC 13 FC 11

FC 24

C

C

CA B

C

C

C C

C C

C C

(y) C C

C

(x)

C

(z)

7/31/2019 34. kapasitor

9/14

Listrik dan Magnet


94

25.Manakah rangkaian kapasitor dibawah ini yang kapasitasnya totalnya 0,6C ?

Jawab : E

CC

CC

CC

CCCE

C

CC

CCCD

C

C

C

CCC

CC

CBCC

C

n

C

CA

ss

ppss

6,05

.3

32

.3)(

4

3

3

.3)(

3

4

3)(22)(25,04)(

26.Energi yang tersimpan pada suatu kapasitor keping sejajar 8x10-4 joule. Jikakapasitas kapasitor 0,04 F . Beda potensial antara kedua keping volt

A. 20 B. 10 2 C. 10 D. 5 E. 2

Jawab : A

voltx

xx

C

WVCVW

VFCJxW

201004,0

10822

2

1

?...:04,0:108

6

62

6

27.Energi yang tersimpan pada kapasitor keping sejajar J8 . Jika kapasitaskapasitornya F04,0 , maka beda potensial antar keping sejajar VoltA. 20 B. 220 C. 10 D. 5 E. 2

Jawab : A

voltx

C

EVVFCJE 20400

04,0

822?...;04,0;8

C

C

C

C

(D)C C

C C

(B)

CC

C

C

EC C C

C

C C C C

(A)

7/31/2019 34. kapasitor

10/14

Listrik dan Magnet


95

28.Sebuah kapasitor F4 diberi tegangan 100 volt. Energi yang tersimpan dalamkapasitor adalah JA. 0,5x10

-2B. 2x10

-2C. 4x10

-2D. 6x10

-2E. 6,5x10

-2J

Jawab : B

JxxxCVW

WvoltVFC

22262

122

1 102)10(104

?...:100:4

29.PPI 1981Sebuah kapasitor dengan kapasitansi F510 yang pernah dihubungkan dengan

beberapa saat lamanya pada beda potensial 500 volt, kedua ujungnya

dihubungkan dengan ujung-ujung kapasitor lain dengan kapasitansi Fx 5104

yang tidak bermuatan. Energi yang tersimpan dalam kedua kapasitor adalah J

A. 0,25 B. 0,50 C. 0,75 D. 1,25 E. 1,50Jawab : A

CxxxxVCVCQQQ

WVFxCVFC

P

P

355

221111

252151

105010450010

)paralel?(...;0;104;volt500;10

J25,010

5,2

1052

)105(

22

1

10510410

5

2322

555

1111

xx

x

C

QVCW

FxxCCCCC

P

P

PPP

P

30.Sipenmaru 1986Sebuah kapsitor di beri muatan nC10 dan mempunyai beda potensial 100 voltantara pelat-pelatnya. Kapasitansinya dan tenaga yang tersimpan di dalamnyaadalah

A. 100pFdan Jx 5105 C. 1nFdan Jx 7105 E. 100nFdan Jx 7102

B. 100pFdan Jx 7105 D. 10nFdan Jx 7106 Jawab : A

J105)100)(10(1001010010

?...?;...;100;10

52102

122

110

xCVWpFnVqC

WCvoltVnCq

31.Dua buah kapasitor masing-masing C1 = F15 dan C2 = F30 dirangkai seriseperti gambar. Kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan 6 volt. Besarenergi yang tersimpan dalam rangkaian tersebut adalah J

7/31/2019 34. kapasitor

11/14

Listrik dan Magnet


96

A. 18x10-6 C. 180x10-5 E. 18x10-5B. 1,8x10

-6D. 1,8x10

-5Jawab : E

Jxx

VCC

CCVCW

WvoltVFCFC

s

522

22

21

212

21

1018645

450

2

16

3015

3015

2

1

2

1

2

1

?...:6:30:15

32.Dua buah kapasitor masing-masing FCdanFC 24....12 21 dirangkai sepertipada gambar. Kemudian dihubungkan dengan tegangan 10 volt. Besar energilistrik yang tersimpan dalam rangkaian tersebut adalah

A. 4x10-5

J C. 0,4x10-6

J E. 18x10-5

JB. 4x10

-4J D. 18x10

-4J Jawab : B

Jxxx

xx

VCC

CCVCW

EvoltVFCFC

s

4222

21

212

21

1041036

2412

2

1102412

2412

2

1

2

1

2

1

?...:10:24:12

33.Bila kapasitor keping sejajar diketahui bahwa nilai luas keping, jarak antarakeping-keping, tetapan dielektrik diantara keping-keping dan tebal keping

berturut-turut adalah a,b,c dan d, maka kapasitas kapasitor itu bertambah nilainyabila bertambah nilai :

(1). a (2). b (3). c (4). d

Jawab : 1 dan 3 benar

d

ac

d

AkCddckbraA 00:::

34.PPI 1979Kapasitas kapasitor keping sejajar 1. sebanding dengan luas keping2.

tergantung pada macam dielektrik yang digunakan3. berbanding terbalik dengan jarak kedua keping

4. makin besar bila muatan sejajar diperbesarJawab : 1,2 dan 3 (A)

salahbenarbenarbenarkCCd

AkC

d

AC )4(;)3(;)2(;)1(;; 0

000

C2C1

C2C1

7/31/2019 34. kapasitor

12/14

Listrik dan Magnet


97

35.Kapasitas kapasitor keping sejajar dapat diperbesar dengan cara1. Memperkecil jarak antar keping2. Memperbesar luas penampang pelat3. Mengganti udara dengan bahan dielektrik sebagai penyekat dua pelah4. Merangkai beberapa kapasitor dengan susunan parallelPernyataan diatas yang benar adalah :

A. 1,2 dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan 4 D. 4 E. 1,2,3 dan 4

Jawab : CnCCkCC

d

AkC

d

AC

p 0

000

36.UMPTN 1991 Rayon CKapsitas kapasitor dapat diperbesar dengan cara-cara sebagai berikut :

1. ruang antar lempeng diisi minyak2. luas lempengnya diperbesar3. jarak kedua lempeng diperkecil4. dengan pasangan parallel beberapa kapsitorJawab : 1,2 dan 3(A)

)(/1).3(

)().2()().1(0

benardC

benarACbenarkC

d

AkC

37.UMPTN 1991 Rayon BBila pada kapasitor keping sejajar diketahui bahwa nilai luas keeping, jarak antarkeping, tetapan dielektrik diantara keeping-keping dan tebal keping berturut-turutadalah a, b, c dan d, maka kapasitas kapasitor itu bertambah nilainya bila

bertambah nilai 1. a 2. b 3. c 4. d

Jawab : 1 dan 3 benar(B)a = luas keeping c = tetapan dielektrik

b = jarak antar keping d= tebal keeping

cCaCb

ac

d

AkC ;00

38.SPMB 2002 Regional I kode 121Kapasitansi dari kapasitor keeping sejajar akan tergantung pada :

1. cacah muatan listriknya 3. beda potensial kedua keeping2. luas permukaan keeping 4. jarak antara dua keeping

7/31/2019 34. kapasitor

13/14

Listrik dan Magnet


98

Jawab : C(2 dan 4 benar)

dCAC

d

AC

1:

39.UMPTN 1996 Rayon A kode 25Kapasitor

1C dan

2C yang dipasang parallel masing-masing mempunyai

kapasitas F2 dan F4 , jika tegangan ujung-ujung kapasitor 12 volt, maka :

1. kapasitas pengganti kedua kapasitor adalah F62. muatan listrik 2C adalah C48 3. energi yang tersimpan di 1C adalah Jx 41044,1 4. energi yang tersimpan di 2C adalah Jx 41076,5 Jawab : 1,2 dan 3 benar (A)

salah)4n(pernyataa1088,2288)12)(4(W4.

benar)3n(pernyataa1044,1144)12)(2(W3.

benar)2n(pernyataa48124CQ2.benar)1n(pernyataa642C1.

:makavolt,12:4:2

422

12

2221

422

12

1121

222

21

21

JxVC

JxVC

CxVFFFCC

VFCFC

p

40.UMPTN 2001 Rayon A/B/C kode 251/150/352Dua buah kapasitor identik yang mula-mula belum bermuatan akan dihubungkandengan baterai 10 volt. Bila hanya salah satunya saja yang dihubungkan dengan

baterai 10 volt tersebut, energi yang tersimpan dalam kapasitor adalah E. Energiyang akan tersimpan bila kedua kapasitor tadi dihubungkan dengan seri dengan

baterai adalah EA. B. C. 1 D. 2 E. 4

Jawab : BRangkaian seri dua buah kapasitor identik

volt102

1

2

?...?;...;;10;

11

2

21

21

21111

CVCqCC

C

CC

CCC

WVCCEWvoltVCC

S

S

7/31/2019 34. kapasitor

14/14

Listrik dan Magnet


99

ECCVCWECCxVCW

VVVC

C

C

qV

SS

S

21

21

21

21

21

221

1121

1

21

2

2

)5()20)((J510

volt20volt1010

1. PPI 1983Kapasitor FC 1

1 , FC 2

2 dan FC 3

3

dihubungkan seri dan diberi tegangan total sebesarE volt, maka

1. masing-masing kapsitor akan mempunyaimuatan listrik yang sama banyak

2. 1C mengandung energi listrik terbanyak3. pada 3C bekerja tegangan yang terkecil4. 1C , 2C dan 3C bersama-sama membentuk sebuah kapasitor ekuivalen dengan

muatan sebesar E116 mikrocoulomb

Jawab : 1,2,3 dan 4 benar(E)

FCCCCC

EvoltVFCFCFC

s

s 11

6

6

236

3

1

2

1

1

11111

;3;2;1

321

321

2:3:6::11

6)

11

2(3

2

1

2

1

11

9)

11

3(2

2

1

2

1

11

18)

11

6(1

2

1

2

1

11

3

2

1

11

6

11

6

1

1

11

6)(

11

6

321

2

2

22

333

2

2

22

222

2

2

22

111

2

2

1

1

WWWEE

xxVCW

EE

xxVCWEE

xxVCW

EE

C

qV

EE

C

qVCEVCq s

1C 2C 3C

E

34. kapasitor

Documents

Transcript of 34. kapasitor