Perhatikan rangkaian kapasitor berikut muatan yang tersimpan pada kapasitor C5 adalah

Home › Ujian Nasional Fisika › Pembahasan soal UN fisika tentang kapasitor

Nomor 1 Perhatikan rangkaian dibawah ini!

Besarnya muatan pada C5 adalah...A. 36 CB. 24 CC. 12 CD. 6 CE. 4 C

Pembahasan:

Nomor 2Perhatikan rangkaian dibawah ini!

Muatan pada kapasitor C1 adalah...A. 36 µCB. 18 µCC. 9 µCD. 3 µCE. 1 µCPembahasan

Nomor 3 Lima kapasitor identik masing-masing 20 µF disusun seperti gambar dihubungkan dengan sumber tegangan 6 V.

Muatan total yang tersimpan pada kapasitor C5 adalah...A. 12 µCB. 24 µCC. 60 µCD. 120 µCE. 600 µC

Pembahasan

Nomor 4

Kapasitansi dari kapasitor keeping sejajar akan bergantung padaL

1. Banyak muatan listiknya
2. luas permukaan keeping
3. beda potensial kedua keeping
4. jarak antara kedua keeping

Pembahasan
Persamaan kapasitansi kapasitor adalah C = [K ε0 . A]/d = [εr ε0 . A]/dIni berartiJawaban: 2 dan 4

Nomor 5

Sebuah muatan Q ditempatkan pada kapasitor C pada beda potensial V. Energi potensial yang tersimpan pada kapasitor mempunyai nilai…

A.1/2 QV2

B.1/2CV

C.1/2VC2

D.1/2 Q2 / C
E. 1/2VQ2

Pembahasan

Energi yang tersimpan dalam kapasitor adalah W = ½ CV2 = ½ QV = ½ Q2 / CJawaban: D

Nomor 6

Dua kapasitor dengan kapasitansi C1 = 30 pF dan C2 = 60 pF dihubungkan seri, lalu dipasang pada tegangan listrik 100 V seperti pada gambar. Bila muatan listrik dan beda potensial pada masing-masing kapasitor Q1, Q2, V1, V2, maka:

1. Q1 = 2 x 10-9 C
2. Q2 = 2 x 10-9 C
3. V1 = 66,7 V
4. V2 = 33,3 V

Pembahasan
1 pF = 1 . 10-12 F
Cs = 20 pF

Pada rangkaian seri Q1 = Q2 = Qs

Q1 = Qs = Cs . Vsumber = 20 . 10-12 . 100 = 2 . 10-9 C [benar]
Q2 = Q1 = 2 . 10-9 C [benar]
V1 = Q1 / C1 = 2 . 10-9 C / 30 . 10-12 = 66,7 Volt [benar]
V2 = Q2 / C2 = 2 . 10-9 C / 60 . 10-12 =33,3 Volt [benar]

1. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.29

Perhatikan rangkaian di bawah ini! Besarnya muatan pada kapasitor C5 adalah….

A. 36 CoulombB. 24 CoulombC. 12 CoulombD. 6 Coulomb

E. 4 Coulomb

PembahasanDiketahui :

Kapasitor 1 [C1] = 6 F

Kapasitor 2 [C2] = 6 F
Kapasitor 3 [C3] = 3 F
Kapasitor 4 [C4] = 12 F
Kapasitor 5 [C5] = 6 FTegangan [V] = 12 Volt

Ditanya : Muatan pada kapasitor [C5]

Jawab :

Kapasitor
Kapasitor C2 dan kapasitor C3 dirangkai seri. Kapasitor pengganti :
1/CA = 1/C2 + 1/C3 = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6
CA = 6/3 = 2 Farad
Kapasitor C4 dan kapasitor C5 dirangkai seri. Kapasitor pengganti :
1/CB = 1/C4 + 1/C5 = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12
CB = 12/3 = 4 Farad

Kapasitor CA dan kapasitor CB dirangkai paralel. Kapasitor pengganti :
CC = CA + CB = 2 + 4 = 6 Farad
Kapasitor C1 dan kapasitor CC dirangkai seri :
1/C = 1/C1 + 1/CC = 1/6 F + 1/6 F = 2/6
C = 6/2 = 3 Farad

Muatan ListrikMuatan listrik pada kapasitor pengganti C :q = V C = [12 Volt][3 Farad] = 36 Coulomb

Kapasitor 1 dan kapasitor CC dirangkai seri sehingga muatan listrik pada kapasitor pengganti C = muatan listrik pada kapasitor C1 = muatan listrik pada kapasitor CC = 36 Coulomb.

Kapasitor CC berkapasitas 6 Farad dan mempunyai muatan 36 Coulomb. Beda potensial pada kapasitor CC adalah : V = q/CC = 36 Coulomb / 6 Farad = 6 Volt
Kapasitor CC merupakan kapasitor pengganti untuk kapasitor CA dan kapasitor CB yang dirangkai paralel. Karenanya beda potensial pada kapasitor CC [VC] = beda potensial pada kapasitor CA [VA] = beda potensial pada kapasitor CB [VB] = 6 Volt.

Muatan listrik pada kapasitor CB :
qB = VB CB = [6 Volt][4 Farad] = 24 Coulomb
Kapasitor CB merupakan kapasitor pengganti untuk kapasitor C4 dan C5 yang dirangkai seri. Karena dirangkai seri maka muatan listrik pada kapasitor CB [qB] = muatan listrik pada kapasitor C4 [q4] = muatan listrik pada kapasitor C5 [q5] = 24 Coulomb.
Jawaban yang benar adalah B.

2. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.29

Lima kapasitor identik masing-masing 20 µF disusun seperti pada gambar, dihubungkan sumber tegangan 6 volt. Muatan total yang tersimpan pada kapasitor C5 adalah….

A. 12 µCB. 24 µCC. 60 µCD. 120 µC

E. 600 µC

PembahasanDiketahui :

Kapasitor C1 = C2 = C3 = C4 = C5 = 20 µF

Beda potensial [V] = 6 VoltDitanya : Muatan total yang tersimpan pada kapasitor C5Jawab :

Kapasitor

Kapasitor C1 dan kapasitor C2 dirangkai seri. Kapasitor pengganti :
1/CA = 1/C1 + 1/C2 = 1/20 + 1/20 = 2/20
CA = 20/2 = 10 µF
Kapasitor C3 dan kapasitor C4 dirangkai seri. Kapasitor pengganti :
1/CB = 1/C3 + 1/C4 = 1/20 + 1/20 = 2/20
CB = 20/2 = 10 µF
Kapasitor CA dan kapasitor CB dirangkai paralel. Kapasitor pengganti :
CC = CA + CB = 10 + 10 = 20 µF
Kapasitor CC dan kapasitor C5 dirangkai seri :
1/C = 1/CC + 1/C5 = 1/20 + 1/20 = 2/20
C = 20/2 = 10 µF

Muatan ListrikMuatan listrik pada kapasitor pengganti C :

q = V C = [6 Volt][10 x 10-6 Farad] = 60 x 10-6 Coulomb = 60 µC

Kapasitor CC dan kapasitor 5 dirangkai seri sehingga muatan listrik pada kapasitor pengganti C = muatan listrik pada kapasitor CC = muatan listrik pada kapasitor C5 = 60 µC.
Jawaban yang benar adalah C.Tagged Pembahasan Soal UN Fisika SMA 2014, Pembahasan soal UN fisika SMA/MA – Kapasitor