10+ Contoh Soal Kapasitor Seri dan Paralel, Lengkap Dengan Jawaban & Pembahasannya 2023
PortalBaraya.com – Marilah simak informasi contoh soal kapasitor seri dan paralel terbaru di bawah ini.
Terdapat beberapa soal kapasitor seri dan paralel yang menarik untuk dipelajari siswa.
Diharapkan, peserta didik bisa menjawab semua pertanyaan yang berkaitan dengan kapasitor seri dan paralel.
Sekedar informasi, kapasitor merupakan cabang ilmu fisika yang berkaitan dengan kelistrikan.
Tak mengherankan jika para peserta didik tertarik belajar tentang kapasitor dan memahami bagaimana rumusnya.
Oleh karenanya, siswa dan siswi bisa memperhatikan beberapa pertanyaan di bawah ini untuk dijawab secara mandiri.
Kumpulan Contoh Soal Kapasitor Seri dan Paralel 2023 Lengkap Dengan Pembahasannya
Informasi contoh soal kapasitor seri dan paralel terbaru lengkap dengan kunci jawabannya bisa Anda simak di bawah ini.
1. Besaran pada sebuah kapasitas yakni 0.8 μF kemudian dimuati oleh sebuah Baterai berkapasitas 20 Volt. Jadi berapakah yg terdapat didalam muatan Kapasitor tersebut ?
Pembahasan:
Diketahui:
C = 0.8 μF sama dengan 8 x 10-7 F
V = 20 Volt (V)
Ditanya:
Berapakah nilai Q?
Jawabannya:
C = Q / V sehingga Q = C x V
Q = 8 x 10-7 x 20
Q = 1.6 x 10-5 coulomb
2. Diketahui 3 buah kapasitor bernilai 4μF dirangkai secara paralel dan kemudian dialiri dengan tegangan searah sebesar 12 volt.
Dari rangkaian tersebut carilah nilai:
a. Kapasitansi total atau nilai Kapasitor Pengganti (Ctotal)?
b. Besar muatan total yang di tampung kapasitor(Qtotal)?
Penyelesaian:
a. Menghitung nilai kapasitansi total (Ctotal)
Diketahui:
C1 = 4μF
C2 = 4μF
C3 = 4μF
Kunci Jawaban:
Hitung nilai kapasitansi dari rangkaian kapasitor menggunakan rumus kapasitor paralel.
Ctotal = C1 + C2 + C3
= 4μF + 4μF + 4μF
= 12μF
Jadi nilai kapasitansi dari rangkaian kapasitor tersebut sebesar Ctotal = 12μF.
b. Besar muatan total yang di tampung kapasitor pengganti (Qtotal)?
Diketahui:
Vsumber = 12 Volt
Ctotal = 12μF.
Kunci Jawaban:
Untuk menghitung Besar muatan yaitu dengan Rumus Muatan Total Kapasitor dibawah
C = Q/V
Q = C × V
Sehingga Besar Muatan yang dapat ditampung kapasitor tersebut yaitu:
Qtotal = Ctotal × Vtotal
= 12μF × 12 volt >ingat 1μF = 1 × 10-6 F
= (12 × 10-6)(12)
= 144 × 10-6 C
= 144μC
Jadi muatan yang dapat ditampung Kapasitor pengganti sebesar Qtotal = 144μC.
3. Terdapat dua buah kapasitor yang masing-masing 6 μF kemudian disusun seri dengan beda potensial 100 V. Maka berapakah energi yang tersimpan dalam sistem tersebut?
Pembahasan:
Cari terlebih dahulu kapasitas pengganti untuk rangkaian seri tersebut
Cs = 6/2 = 3 μF = 3 x 10-6 F
Energi yang tersimpan dalam sistem:
W = ½ Cs V2
W = ½ . 3 x 10-6 . (100)2
W = ½ . 3 x 10-6 . 104
W = 1,5 x 10-2 Joule
4. Tiga buah kapasitor yang masing-masing kapasitasnya 3μF, 10μF, dan 5μF dihubungkan secara paralel, kemudian dipasang pada sumber tegangan sebesar 24v.
Dari rangkaian elektronika tersebut hitunglah nilai:
a. Nilai kapasitansi total (Ctotal) rangkaian?
b. Nilai muatan pada masing-masing Kapasitor (Q1), (Q2) dan (Q3)?
Penyelesaian:
a. Diketahui:
C1 = 3μF
C2 = 10μF
C3 = 5μF
Ditanya: (Ctotal)?
Kunci Jawaban:
Nilai kapasitansi total (Ctotal) rangkaian dapat kita hitung dengan menjumlahkan secara langsung seluruh nilai kapasitansi.
Ctotal = C1 + C2 + C3
= 3μF + 10μF + 5μF
= 18μF
Nilai kapasitansi total dari rangkaian sebesar Ctotal = 18μF.
b. Diketahui:
V = 24V
C1 = 3μF
C2 = 10μF
C3 = 5μF
Nilai muatan pada kapasitor 1
Q1 = C1 x V
= 3μF x 24volt
= 72μC
Sehingga besar muatan pada Kapasitor 1 bernilai Q1 = 72μC.
Nilai muatan pada kapasitor 2
Q2 = C2 x V
= 10μF x 24volt
= 240μC
Sehingga besar muatan pada Kapasitor 2 bernilai Q2 = 240μC.
Nilai muatan pada kapasitor 3
Q3 = C3 x V
= 5μF x 24volt
= 120μC
Sehingga besar muatan pada Kapasitor 3 bernilai Q3 = 120μC
5. Pada suatu kapasitor mempunyai kapasitas yang besar yakni 0,6 μF dan bermuatan dengan baterai berkapasitas 25 Volt. Maka berapakah besar muatan yang terdapat dalam Kapasitor tersebut?
Pembahasan:
Diketahui: C = 0,6 μF = 6 x 10ˉ⁷ F; V = 25 Volt
Ditanyakan: Q = ?
Kunci Jawaban:
C = Q/V
6 x 10ˉ⁷ = Q/25
Q = 6 x 10ˉ⁷ x 25
Q = 1,5 x 10ˉ⁵ Coulomb
Maka besar muatan ialah 1,5 x 10ˉ⁵ Coulomb.
6. Sebuah rangkaian elektronika sederhana tersusun dari 3 buah kapasitor yang disusun secara paralel dengan masing-masing memiliki nilai kapasitansi sebesar 50pF, 100pF dan 150pF dan dialiri baterai dengan tegangan sebesar 12 Volt.
Dari rangkaian tersebut hitunglah nilai:
a. Nilai Kapasitor Pengganti (Ctotal) rangkaian?
b. Besar Muatan pada masing-masing Kapasitor (Q1), (Q2) dan (Q3)?
Penyelesaian:
a. Mencari nilai Ctotal rangkaian
Diketahui:
C1 = 50pF
C2 = 100pF
C3 = 150pF
Kunci Jawaban:
Karena kapasitor dirangkai secara paralel kita hanya perlu menjumlahkan semua kapasitansi untuk mencari nilai Ctotal rangkaian.
Ctotal = C1 + C2 + C3
= 50pF + 100pF + 150pF
= 300pF
Jadi kapasitor pengganti bernilai Ctotal = 300pF.
b. Mencari nilai muatan tiap Kapasitor (Q1), (Q2) dan (Q3)
Diketahui:
bahwa pada rangakaian paralel kapasitor berlaku:
Qtotal = Q1 + Q2 + Q3
Vtotal = V1 = V2 = V3
sehingga berlaku rumus Qn = Cn x V.
Kunci Jawaban:
Pada Kapasitor 1 (C1)memiliki besar muatan dengan C1 = 50pF dan V= 12volt:
Q1 = C1 × V
= 50pF × 12volt
= 600pC
Sehingga besar muatan pada Kapasitor 1 bernilai Q1 = 600pC.
Pada Kapasitor 2 (C2) memiliki besar muatan dengan C2 = 100pF dan V= 12volt:
Q2 = C2 × V
= 100pF × 12volt
= 1200pC > ingat 1 x 103pF = 1μF
= 1,2μC
Sehingga besar muatan pada Kapasitor 2 bernilai Q2 = 1,2μC.
Pada Kapasitor 3 (C3) memiliki besar muatan dengan C3 = 150pF dan V= 12volt
Q3 = C3 × V
= 150pF × 12volt
= 1800pC > ingat 1 x 103pF = 1 μF
= 1,8 μC
Sehingga besar muatan pada Kapasitor 3 bernilai Q3 = 1,8μC.
7. Terdapat sebuah kapasitor dengan mempunyai besaran kapasitas sebesar 0.8 μF yang dimuati oleh sebuah baterai berkapasitas 20 Volt. Maka berapakah muatan yang tersimpan didalam kapasitor tersebut?
Kunci Jawaban:
Diketahui:
C = 0.8 μF sama dengan 8 x 10-7 F
V = 20 Volt (V)
Ditanya:
Berapakah nilai Q?
Penyelesaian:
C = Q / V sehingga Q = C x V
Q = 8 x 10-7 x 20
Q = 1.6 x 10-5 coulomb
Jadi, jawabannya adalah 1.6 x 10-5 coulomb
8. Diketahui terdapat tiga kapasitor terangkai seri-paralel seperti pada gambar di bawah. Jika C1 = 5 μF, C2 = 4 μF, C5 = 4 μF, maka kapasitas penggantinya adalah …
Kunci Jawaban:
Diketahui:
Kapasitor C1 = 5 μF
Kapasitor C2 = 4 μF
Kapasitor C3 = 4 μF
Ditanya: Kapasitas pengganti (C)
Kunci Jawaban:
Kapasitor C2 dan C3 terangkai paralel.
Kapasitas penggantinya adalah CP = C2 + C3 = 4 + 4 = 8 μF
Kapasitor C1 dan CP terangkai seri.
Kapasitas penggantinya adalah 1/C = 1/C1 + 1/CP = 1/5 + 1/8 = 8/40 + 5/40 =13/40
C = 40/13 μF
Maka kapasitas penggantinya adalah 40/13 μF
9. Tiga buah Kapasitor masing-masing bernilai 50 pF, 100 pF dan 150 pF, tentukan Kapasitor Pengganti jika ketiga kapasitor tersebut dihubungkan seri dan paralel!
Kunci Jawaban:
Diketahui:
Kapasitor C1 = 50 pF
Kapasitor C2 = 100 pF
Kapasitor C3 = 150 pF
Ditanya: Kapasitas pengganti (C) secara seri dan paralel
Kapasitas pengganti untuk susunan seri adalah
1/Cs = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3
1/Cs = 1/50 + 1/100 + 1/150
1/Cs = 6/300 + 3/300 + 2/300
1/Cs = 11/300
Cs= 300/11 = 27,27 pF
Kapasitas pengganti untuk susunan paralel adalah
Cp = C1 + C2 + C3
Cp = 50 + 100 + 150
Cp = 300 pF
Kapasitas pengganti (C) secara seri dan paralel adalah 27,27 pF dan 300 pF
10. Terdapat sebuah Kapasitor dengan mempunyai besaran kapasitas sebesar 0.8 μF yang dimuati oleh sebuah Baterai berkapasitas 20 Volt. Maka berapakah Muatan yg tersimpan didalam Kapasitor tersebut ?
Pembahasan:
Diketahui:
C = 0.8 μF sama dengan 8 x 10-7 F
V = 20 Volt (V)
Ditanya:
Berapakah nilai Q?
Penyelesaian:
C = Q / V sehingga Q = C x V
Q = 8 x 10-7 x 20
Q = 1.6 x 10-5 coulomb
Jadi, jawabannya adalah 1.6 x 10-5 coulomb.
Demikian informasi contoh soal kapasitor seri dan paralel lengkap dengan pembahasannya 2023, semoga bermanfaat untuk Anda.
