Contoh soal kapasitas kapasitor keping sejajar

7 Contoh soal kapasitas kapasitor keping sejajar

1. Suatu kapasitor keping sejajar berkapasitas C mempunyai permitivitas hampa udara ε_o, luas penampang A dan jarak antar keping d. Jika luas penampang kapasitor ditambah menjadi 4 kali, jarak antar keping menjadi 2d dan permitivitas hampa udara menjadi 5ε_o, maka kapasitas kapasitor keping sejajar tersebut berubah menjadi…
Pembahasan
Diketahui :
Ditanya : Jika permitivitas hampa udara = 5ε_o, luas penampang = 4A dan jarak antara keping = 2d maka kapasitas kapasitor keping sejajar berubah menjadi…
Jawab :
Kapasitas kapasitor keping sejajar berubah menjadi 10 kali kapasitas awal.

2. Kapasitor yang mempunyai kapasitas terbesar berdasarkan grafik di bawah adalah…

Pembahasan
Rumus kapasitor keping sejajar :
Kapasitas masing-masing kapasitor :
Kapasitor yang mempunyai kapasitas kapasitor terbesar adalah kapasitor 3 (C₃).

3. Perhatikan faktor-faktor berikut ini!
(1) Konstanta dielektrik
(2) Beda potensial antara keping
(3) Tebal keping
(4) Luas permukaan keping
(5) Jarak antara kedua keping
(6) Banyaknya muatan listrik
Faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas kapasitor keping sejajar adalah…
Pembahasan
Berdasarkan rumus kapasitas kapasitor, disimpulkan bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas kapasitor adalah (1), (4) dan (5).

4. Perbandingan kapasitas kapasitor 1 dan 2 adalah…

Pembahasan
Diketahui :
Kapasitor 1 :
Luas permukaan = 2A
Jarak antara keping = d₁
Kapasitor 2 :
Luas permukaan = A
Jarak antara keping = 2 d₁
Ditanya : Perbandingan kapasitas kapasitor 1 dan 2
Jawab :
Perbandingan kapasitas kapasitor 1 dan 2 :

5. Gambar berikut menunjukkan dua kapasitor keping sejajar I dan II.
Perbandingan kapasitas kapasitor keping sejajar I dan II adalah..

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

Pembahasan
Kapasitor keping sejajar I :
Kapasitor keping sejajar II :

Perbandingan kapasitor keping sejajar I dan II :

Jawaban yang benar adalah A.

6. Perhatikan gambar dua pasang kapasitor keping sejajar berikut! Jika A₁ = ½ A₂ dan d₂ = 3 d₁ maka perbandingan kapasitas kapasitor keping sejajar antara gambar (2) dan gambar (1) adalah…

A. 2/5
B. 2/3
C. 3/4
D. 3/2
E. 4/3

Pembahasan
Diketahui :
Kapasitor keping sejajar 1 :
A₁ = 1
d₁ = 1
Kapasitor keping sejajar 2 :
A₂ = 2
d₂ = 3
Ditanya : Perbandingan kapasitas kapasitor keping sejajar 2 dan 1
Jawab :
Kapasitor keping sejajar I :
Kapasitor keping sejajar II :
Perbandingan kapasitor keping sejajar II dan I :
Jawaban yang benar adalah B.

7. Jarak antara dua keping logam yang sejajar adalah 0,2 cm. Kedua keping logam diberi muatan listrik yang berlawanan hingga beda potensial mencapai 20.000 volt. Muatan elektron adalah 1,6 × 10^–19 C. Besar dan arah gaya Coulomb pada sebuah elektron yang berada di antara kedua keping logam adalah …

A. 0,80 × 10^–12 N, ke atas
B. 1,20 × 10^–12 N, ke bawah
C. 1,20 × 10^–12 N, ke atas
D. 1,62 × 10^–12 N, ke bawah
E. 1,62 × 10^–12 N, ke atas
Pembahasan :
Diketahui :
d = 0,2 cm = 0,002 m
V = 20.000 Volt
e = 1,62 x 10^-19 C
Ditanya :
Gaya listrik (F) ?
Jawab :
Rumus medan listrik, tegangan dan jarak antara pelat :
E = V / d
Keterangan : E = medan listrik, V = tegangan, d = jarak antara pelat
Rumus Gaya Coulomb, medan listrik dan muatan :
F = q E
Keterangan : F = gaya Coulomb atau gaya listrik, q = muatan, E = medan listrik
Besar dan arah gaya Coulomb pada elektron :
F = q E = q V / d
F = (1,62 x 10^-19 C)(20.000 V) / 0,002 m
F = 1,62 x 10^-12 N
Elektron bermuatan negatif sehingga ditolak oleh keping negatif  dan ditarik oleh keping positif. Jadi arah gaya ke atas.
Jawaban yang benar adalah E.