KUMPULAN CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN KAPASITOR RANGKAIAN SERI DAN PARALEL SERTA RUMUSNYA. LENGKAP
Assalammualaikum teman-teman, pada artikel kali ini masharist.com akan membahas tentang Contoh Latihan Soal KAPASITOR RANGKAIAN SERI DAN PARALEL dan Pembahasannya. Semoga bermanfaat
Daftar Isi
Kumpulan Contoh Soal Dan Pembahasan Kapasitor Rangkaian Seri dan Paralel
Soal Nomor 1
1. 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
a. 10/13 μF
b. 20/13 μF
c. 30/13 μF
d. 40/13 μF
e. 50/13 μF
Pembahasan
Diketahui :
Kapasitor C1 = 5 μF
Kapasitor C2 = 4 μF
Kapasitor
C3 = 4 μF
Ditanya : Kapasitas pengganti (C)
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 (d)
Soal Nomor 2
2. Perhatikan gambar dibawah, tiga buah kapsitor identik, yaitu P,K dan S yang mula-mula tidak bermuatan dihubungkan dengan sebuah baterai. Bila dibandingkan dengan besar tegangan listrik pada kapasitor K dan S, maka besar tegangann listrik pada kapasitor P adalah...
a. 1/8 kalinya
b. 1/4 kalinya
c. sama besarnya
d. dua kalinya
e. empat kalinya
Pembahasan
Diketahui :
Kapasitor Cp = Ck= Cs= C
Ditanya : besar tegangann listrik pada kapasitor P(Vp)
Jawaban:
kapasitas kapasitor K dan S yang tersusun paralel
Cks = C + C
Cks
= 2C
Besar muatan pada kapasitor P sama besar dengan besar muatan
kapasitor KS
C = Q / V
V = Q / C
Perbandingan
Vp /
Vks = Cks / Cp
Vp / Vks = 2C / C
Vp / Vks = 2
Vp = 2 Vks
Bila dibandingkan dengan besar tegangan listrik pada kapasitor K
dan S, maka besar tegangann listrik pada kapasitor P adalah
dua kalinya (d)
Soal Nomor 3
3. Jelaskan apa yang dimaksud kapasitor fungsi kapasitor dan susunan
kapasitor
Kapasitor adalah salah satu komponen elektronik yang bersifat pasif,
berfungsi untuk menyimpan muatan listrik.
Susunan kapasitor ada
2:
>Disusun seri:
1/Ctotal= 1/C1 + 1/C2 + 1/C3...+1/Cn
>Disusun
paralel:
Ctotal= C1 + C2 + C3 +...+ Cn
4. Kapasitas dari sebuah kapasitor adalah perbandingan antara banyaknya muatan listrik dengan
a. daya kapasitor
b. reaktansi kapasitor
c. arus kapasitor
d.
kapasitansi kapasitor
e. tegangan kapasitor
Jawaban :
C = Q / V
dimana,
C = kapasitas kapasitor, (Farad)
Q = muatan listrik, (Coulomb)
V = tegangan, (Volt)
Berdasarkan persamaan diatas, jawabannya adalah e. Tegangan kapasitor
Soal Nomor 4
4. Tiga buah Kapasitor masing-masing bernilai 50 pF, 100 pF dan 150 pF,
tentukan Kapasitor Pengganti jika ketiga kapasitor tersebut dihubungkan seri
dan paralel !
a. 27,27 pF dan 300 pF
b. 37,27 pF dan 300 pF
c.
47,27 pF dan 300 pF
d. 57,27 pF dan 300 pF
e. 17,27 pF dan 300
pF
Pembahasan
Diketahui :
Kapasitor C1 = 50 pF
Kapasitor
C2 = 100 pF
Kapasitor C3 = 150 pF
Ditanya : Kapasitas
pengganti (C) secara seri dan paralel
Jawaban:
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 (a)
Soal Nomor 5
5. Pada alat listrik terdapat kapasitor berukuran 300 UF dalam keadaan
rusak. Agar alat listrik baik lagi, kapasitor diganti dengan 5 kapasitor
baru yang dirangkai paralel. Kelima kapasitor itu berukuran sama. Berapakah
kapasitas masing masing kapasitor baru itu?
a. 20 UF
b. 40 UF
c.
60 UF
d. 80 UF
e. 100 UF
Pembahasan
Diketahui
:
Kapasitor Ctotal = 300 UF
Ditanya : Kapasitas
masing-masing 5 kapasitor baru yang dirangkai paralel
Jawaban:
Kapasitas
pengganti untuk susunan paralel adalah :
Cp = C1 + C2 + C3 + C4 +C5
(kelima
kapasitor berukuran sama sehingga dan nilainya harus sama dengan kapasitor
yang rusak, sehingga)
300 = 5C
C = 300/5 = 60 UF
Maka
kapasitas masing masing kapasitor baru itu adalah 60 UF (c)
Soal Nomor 6
6. Sebuah kapasitor 2.7 uF dihubungkan dengan baterai 45 V. Kapasitor
kemudian dilepaskan dari baterai dan kemudian dihubungkan dengan kapasitor 4
uF yang tidak bermuatan tentukan energi total yang tersimpan A) sebelum
kapasitor dihubungkan B) setelah kapasitor dihubungkan
Pembahasan
Diketahui
:
Kapasitor C1 = 2.7 uF = 2.7 x 10^-6 F
Kapasitor C2 = 4 uF
= 4 x 10^-6 F
Tegangan V = 45 V
Ditanya : energi total yang
tersimpan A) sebelum kapasitor dihubungkan B) setelah kapasitor
dihubungkan
Jawaban :
awal
Q = C₁.V = (2.7 x
10^-6) (45)
Q = 121,5 x 10^-6 C
akhir
Tegangan kedua
kapasitor sama karena paralel.
Q₁ = C₁.Vp
Q₂ = C₂.Vp
Q
= Q₁ + Q₂
Q = (C₁ + C₂).Vp
121,5 x 10^-6 = (2,7+4) x 10^-6.Vp
Vp
= 121,5/6,7
Vp = 18,1 volt
Energi total
Awal
E
= ½ C1 V^2
E = ½ (2,7 x 10^-6)(45^2)
E = 0.0027 Joule
Akhir
E
= ½ (C1+C2) V^2
E = ½ (6,7 x 10^-6)(18,1^2)
E = 0.001 Joule
Maka
dengan ini didapatkan energi listrik sebesar 0.0027 Joule dan 0.001
Joule
Soal Nomor 7
7. Sebuah kapasitor memliki kapasitas 10 pf. Kapasitor tersebut dihubungkan
dengan sebuah baterai 1,5 volt. Berapakah muatan kapasitor tersebut?
a. 1,5×10^-8 C
b. 1,6×10^-8 C
c. 1,7×10^-8 C
d.
1,8×10^-8 C
e. 1,9×10^-8 C
Pembahasan
Diketahui
:
Kapasitor (C) = 10 pF = 10^-9 F
Tegangan (V) = 1,5 volt
Ditanya
: Berapakah muatan kapasitor tersebut?
Jawaban:
C = Q
/ V
dimana,
C = kapasitas kapasitor, (Farad)
Q
= muatan listrik, (Coulomb)
V = tegangan, (Volt)
maka,
Q
= C V
Q = (10×10^-9)×1,5
Q = 1,5×10^-8 C
muatan
kapasitor tersebut adalah 1,5×10^-8 C (a)
Soal Nomor 8
8. Tiga buah kapasitor kapasitasnya sama besar yaitu C. Ketiga kapasitor dipasang secara pararel, maka kapasitor penggantinya adalah...
a. 3C
b. 4C
c. 5C
d. 6C
e. 5C
Pembahasan
Diketahui :
Tiga buah Kapasitor (C) = C
Ditanya : Berapakah kapasitor penggantinyat?
Jawaban:
>Disusun
paralel:
Ctotal= C1 + C2 + C3 +...+ Cn
Ctotal = C + C + C= 3C
Maka kapasitor penggantinya adalah 3C
Soal Nomor 9
9. Dua buah kapasitor bernilai C disusun seri kemudian diparalelkan dengan
kapasitor lain bernilai C maka besar kapasitornya adalah
a. 3/2 C
b.
4/2 C
c. 5/2 C
d. 6/2 C
e. 7/2 C
Pembahasan
Diketahui
:
2 buah Kapasitor (C) = C
Ditanya : Berapakah kapasitor
tersebut?
Jawaban:
Kapasitas pengganti untuk susunan
seri adalah :
1/Cs = 1/C1 + 1/C2
1/Cs = 1/C + 1/C
1/Cs =
2/C
Cs= C/2
Kapasitas pengganti untuk susunan paralel adalah
:
CTotal = Cs + Cp
Cp = C/2 + C
Cp = 3/2 C
maka
besar kapasitornya adalah 3/2 C (a)
Soal Nomor 10
10. Dua kapasitor mempunyai kapasitas sama besar dihubungkan paralel,
kapasitas rangkaian menjadi?
a. Setengah kali kapasitansi tiap
kapasitor
b. 2 setengah kali tiap kapasitor
c. 2 kali kapasitansi
tiap kapasitor
d. Sama seperti 1 kapasitor
e. 1 setengah kali tiap
kapasitor
Pembahasan
Diketahui :
2 buah
Kapasitor (C) = C
Ditanya : Berapakah kapasitor tersebut jika
dihubungkan paralel?
Jawaban:
Kapasitas pengganti
untuk susunan paralel adalah :
CTotal = C1 + C2
CTotal = C + C
CTotal
= 2 C
maka besar kapasitornya adalah
2 kali kapasitansi tiap kapasitor (C)
Soal Nomor 11
11. Terdapat dua buah kapasitor yaitu 10 F dan 20 F. Semua kapasitor
disusun secara paralel dan dihubungkan dengan tegangan 6 Volt. Hitunglah :
a. Kapasitas kapasitor total b. Muatan pada masing-masing kapasitor
a.
30 F, 60 C dan 120 C
b. 40 F, 70 C dan 120 C
c. 60 F, 60 C dan 120
C
d. 50 F, 60 C dan 110 C
e. 50 F, 60 C dan 120 C
Pembahasan
Diketahui
:
Kapasitor (C1) = 10 F
Kapasitor (C2) = 20 F
Tegangan (V) =
1,5 volt
Ditanya : Berapakah muatan kapasitor tersebut?
Jawaban:
Dua
kapsasitor disusun paralel
>Disusun paralel:
Ctotal
= C1 + C2 + C3 +...+ Cn
Cp = C1 + C2
Cp = 10 + 20 = 30 F
Pada
rangkaian paralel, tegangan masing-masing kapasitor sama
C = Q/V
Q = C . V
dimana,
C = kapasitas kapasitor, (Farad)
Q
= muatan listrik, (Coulomb)
V = tegangan, (Volt)
Q1 =
C1 V = (10) (6) = 60 C
Q2 = C2 V = (20) (6) = 120 C
cek
Q = C V = (30) (6) = 180 = Q1 + Q2 (ok)
Maka
kapasitor total adalah 30 F dan muatan masing-masing 60 C dan 120
C.(a)
Soal Nomor 12
12. Sebuah kapasitor 450 uf diberi muatan hingga 295 Volt. Ketika kawat
disambungkan pada kapasitor, berapa energi yang tersimpan oleh kapasitor?
a.
19,6 Joule
b. 18,6 Joule
c. 17,6 Joule
d. 16,6 Joule
e.
15,6 Joule
Pembahasan
Diketahui :
Kapasitor
C = 450 uf
Tegangan V = 295 Volt
Ditanya : energi yang
tersimpan oleh kapasitor?(E)
Jawaban :
Energi listrik
pada rangkaian :
E = ½ C V^2
E = ½ (450 x 10^-6)(295^2)
E =
19,6 Joule
Maka energi yang tersimpan oleh kapasitor sebesar 19,6
Joule
Soal Nomor 13
13. Sebuah kapasitor di hubungankan ke baterai 2 V dapat
menyimpan muatan 5 mC. Kapasitas kapasitor adalah
a. 2,1×10⁻³ F
b. 2,2×10⁻³ F
c. 2,3×10⁻³ F
d. 2,4×10⁻³ F
e.
2,5×10⁻³ F
Pembahasan
Diketahui :
Muatan Q
= 5 mC = 5.10^-3 C
Tegangan V = 2 Volt
Ditanya : Kapasitas
kapasitor (C)?
Jawaban :
C = Q/V
dimana,
C = kapasitas kapasitor, (Farad)
Q =
muatan listrik, (Coulomb)
V = tegangan, (Volt)
C =
Q/V
C = (5.10^-3)/ 2 = 2,5×10⁻³ F
Maka Kapasitas kapasitor
sebesar 2,5×10⁻³ F (e)
Soal Nomor 14
14. Tentukan kapasitas penggantinya, bia terdapat kapasitor terangkai seri-paralel seperti pada gambar di bawah. Dengan nilai C1 = 5 μF, C2 =10 μF, C3 = 5 μF, C4 = 10 μF dan C5 = 15 μF.
a. 10/13 J
b. 20/13 J
c. 30/13 J
d. 40/13 J
e. 50/13 J
Pembahasan
Diketahui :
Kapasitor C1 = 5 μF
Kapasitor C2 = 10 μF
Kapasitor
C3 = 5 μF
Kapasitor C4 = 10 μF
Kapasitor C5 = 15 μF
Ditanya : Kapasitas pengganti (C) ?
Jawaban :
Kapasitor C2 dan C3 terangkai paralel. Kapasitas penggantinya adalah :
CP = C2 + C3
CP = 10 + 5
CP = 15 μF
Kapasitor C1, CP, C4 dan C5 terangkai seri. Kapasitas penggantinya adalah
:
1/C = 1/C1 + 1/CP + 1/C4 + 1/C5
1/C = 1/5 + 1/15 + 1/10 +
1/15
1/C = 6/30 + 2/30 + 3/30 + 2/30
1/C = 13/30
C = 30/13 μF
(c)
Maka kapasitor penggantinya adalah 30/13 μF (c)
Soal Nomor 15
15. Diketahui nilai dari tiga buah kapasitor adalah sebagai berikut, C1 = 10 μF, C2 = 5 μF dan C3 = 5 μF. Ketiga kapasitor terangkai seri-paralel sebagaimana gambar dibawah. Tentukan energi listrik pada rangkaian!
a. 3,1 x 10^-4 Joule
b. 3,2 x 10^-4 Joule
c. 3,3 x 10^-4 Joule
d. 3,4 x 10^-4 Joule
e. 3,5 x 10^-4 Joule
Pembahasan
Diketahui :
Kapasitor C1 = 10 μF
Kapasitor C2 = 5 μF
Kapasitor C3 = 5
μF
Ditanya : Kapasitas pengganti (C)
Jawaban :
Kapasitor C2 dan C3 terangkai paralel. Kapasitas penggantinya adalah :
CP = C2 + C3
CP = 5 + 5
CP = 10 μF
Kapasitor C1 dan CP terangkai seri. Kapasitas penggantinya adalah :
1/C = 1/C1 + 1/CP
1/C = 1/10 + 1/10
1/C = 2/10
C = 10/2
C = 5 μF
C = 5 x 10^-6 F
Energi listrik pada rangkaian :
E = ½ C V^2
E = ½ (5 x 10^-6)(12^2)
E = ½ (5 x
10^-6)(144)
E = (5 x 10^-6)(72)
E = 360 x 10^-6 Joule
E = 3,6
x 10^-4 Joule
Maka dengan ini didapatkan energi listrik sebesar 3,6 x 10^-4 Joule
Soal Latihan
1. Empat kapasitor identik dengan kapasitas masing-masing kapasitor 9 uf
akan dirangkai membentuk rangkalan listrik dengan ujung ujungnya dihubungkan
dengan tegangan 10 V.
Muatan total yang dapat disimpan dalam rangkaian
kapasitor tersebut 120 uc, Susunan
kapasitor dalam magkaian tersebut
yang mungkin adalah ....
A. 4 kapasitor dirangkai secara peri
B. 4
kapasitor dirangkal secara paralel
c. 3 kapasitor dirangkai seri,
kemudian dirangkal paralel dengan l kapasitor lain
D. 3 kapasitor
dirangkai paralel, kemudian dirangkal seri dengan I kapasitor lain
E. 2
kapasitor dirangkai seri, kemudian dirangkal paralel dengan 2 kapasitor lain
yang
dirangkai seni
2. Dua kapasitor identik dirangkai secara seri.agar energi listrik yang tersimpan pada kapasitor sebesar W,muatan yang harus disimpan pada tiap kapasitor ituadalah Q.berapakah kapasitansi tiap kapasitor itu?
3. Kapasitor 40 µF dimuati oleh beda potensial100 volt, kemudian kutub-kutub kapasitor ini dihubungkan dengan kapasitor 60 µF yang tidak bermuatan. tentukan : a. beda potensial gabungan b. pengurangan energi ketika kapasitor kapasitor dihubungkan
4. Pada suatu kapasitor 40 F dimuati hingga 8 volt. kapasitor di lepaskan dari baterai dan jarak pemisah keping-keping kapasitor di naikkan dari 2,5 mm sampai 3,0 mm. Tentukan muatan pada kapasitor dan banyaknya energi yang awalnya tersimpan dalam kapasitor ?
5. Tiga buah kapasitor kita rangkaikan maka
a.jika hubungan seri,
potensial masing-masing kapasitor sama dan muatan masing-masing kapasitor
tidak sama .
b.jika dihubungkan paralel muatan masing-masing kapasitor
sama dan potensial masing-masing kapasitor tidak sama
c.jika
dihubungkan seri potensial masing-masing kapasitor tidak sma dan muatan
masing-masing kapasitor sama
d.jika dihubungkan seri muatan
masing-masing kapasitor sama dan potensial masing masing kapasitor tidak
sama
e.jika dihubungkan paralel potensial masing-masing kapasitor tidak
sama dan muatan masing masing kapasitor tidak sama
6.Diketahui terdapat tiga kapasitor terangkai seri-paralel seperti pada gambar di bawah. Jika C1 = 5 μF, C2 = 2C1 μF, C5 = C2+C1 μF, maka kapasitas penggantinya adalah
Bila ada yang keliru dan ingin ditanyakan silahkan tinggalkan komentar.
Selamat belajar!
Post a Comment for "KUMPULAN CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN KAPASITOR RANGKAIAN SERI DAN PARALEL SERTA RUMUSNYA. LENGKAP"