11 Contoh soal kapasitor – rangkaian seri dan paralel
1. Tiga kapasitor terangkai seri-paralel seperti pada gambar di bawah. Jika C1 = 2 μF, C2 = 4 μF, C3 = 4 μF, maka kapasitas penggantinya adalah…
Zokambirana
Amadziwika kuti:
Kapasitor C1 = 2 μF
Kapasitor C2 = 4 μF
Kapasitor C3 = 4 μF
Anafunsa kuti: Kapasitas pengganti (C)
Yankho:
Kapasitor C2 ndi C3 terangkai paralel. Kapasitas penggantinya adalah :
CP = C2 + C.3 = 4 + 4 = 8 μF
Kapasitor C1 ndi CP terangkai seri. Kapasitas penggantinya adalah :
1/C = 1/C1 + 1/CP = 1/2 + 1/8 = 4/8 + 1/8 = 5/8
C = 8/5 μF
μF = mikro Farad (satuan kapasitansi listrik). 1 μF = 10-6 Farad
2. Tiga kapasitor terangkai seri-paralel seperti pada gambar di bawah. Jika C1 = 2 μF, C2 = 4 μF, C3 = 6 μF, C4 = 5 μF dan C5 = 10 μF, maka kapasitas penggantinya adalah…
Zokambirana
Amadziwika kuti:
Kapasitor C1 = 2 μF
Kapasitor C2 = 4 μF
Kapasitor C3 = 6 μF
Kapasitor C4 = 5 μF
Kapasitor C5 = 10 μF
Anafunsa kuti: Kapasitas pengganti (C)
Yankho:
Kapasitor C2 ndi C3 terangkai paralel. Kapasitas penggantinya adalah :
CP = C2 + C.3
CP = 4 + 6
CP = 10 μF
Kapasitor C1, CP, C4 ndi C5 terangkai seri. Kapasitas penggantinya adalah :
1/C = 1/C1 + 1/CP + 1/C4 + 1/C5
1/C = 1/2 + 1/10 + 1/5 + 1/10
1/C = 5/10 + 1/10 + 2/10 + 1/10
1/C = 9/10
C = 10/9 μF
3 C1 = 3 μF, C2 = 4 μF dan C3 = 3 μF. Ketiga kapasitor terangkai seri-paralel. Tentukan energi listrik pada rangkaian!
Zokambirana
Amadziwika kuti:
Kapasitor C1 = 3 μF
Kapasitor C2 = 4 μF
Kapasitor C3 = 3 μF
Anafunsa kuti: Kapasitas pengganti (C)
Yankho:
Kapasitor C2 ndi C3 terangkai paralel. Kapasitas penggantinya adalah :
CP = C2 + C.3
CP = 4 + 3
CP = 7 μF
Kapasitor C1 ndi CP terangkai seri. Kapasitas penggantinya adalah :
1/C = 1/C1 + 1/CP
1/C = 1/3 + 1/7
1/C = 7/21 + 3/21
1/C = 10/21
C = 21/10
C = 2,1 μF
C = 2,1 x 10-6 F
Energi listrik pada rangkaian :
E = ½ CV2
E = ½ (2,1 x 10-6)(12)2)
E = ½ (2,1 x 10-6) (144)
E = (2,1 x 10-6) (72)
E = 151,2 x 10-6 Joule
E = 1,5 x 10-4 Joule
4. Perhatikan gambar rangkaian kapasitor di samping! Besar muatan total pada rangkaian kapasitor tersebut adalah… (1 μF = 10-6 F)
A. 1,50 μC
B. 2,75 μC
C. 3,50 μC
D. 4,50 μC
E. 4,75 μC
Zokambirana
Amadziwika kuti:
Kapasitor 1 (C1= = 3 μF
Kapasitor 2 (C2= = 3 μF
Kapasitor 3 (C3= = 3 μF
Kapasitor 4 (C4= = 2 μF
Kapasitor 5 (C5= = 3 μF
Voltifomu (V) = 3 Volti
Anafunsa kuti: Muatan total pada rangkaian kapasitor (Q)
Yankho:
Kapasitor pengganti
Kapasitor C1, C2 dC3 dirangkai seri. Kapasitor pengganti :
1/C123 = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 = 1/3 + 1/3 + 1/3 = 3/3
C123 = 3/3 = 1 μF
Kapasitor C123 ndi C4 dirangkai paralel. Kapasitor pengganti :
C1234 = C123 + C.4 1 + 2 = 3 μF
Kapasitor C1234 ndi C5 dirangkai seri. Kapasitor pengganti :
1/C = 1/C1234 + 1/C5 = 1/3 + 1/3 = 2/3
C = 3/2 μF
C = 3/2 x 10-6 F
Muatan listrik total
Muatan listrik pada kapasitor pengganti = muatan total pada rangkaian kapasitor :
Q = V C = (3 Volt)(3/2 x 10-6 Farad) = 9/2 x 10-6 Coulomb
Q = 9/2 mikroCoulomb = 9/2 μC
Q = 4,5 μC
Yankho lolondola ndi D.
5. Perhatikan gambar rangkaian kapasitor di samping! Jika nilai masing-masing kapasitor C1 = C2 = 2 μF, C3 = C4 = 1 μF dan C5 = 4 μF, maka nilai muatan total pada rangkaian tersebut adalah… (1 μF = 10-6 F)
A. 1/7 μC
B. 2/7 μC
C. 4/7 μC
D. 6/7 μC
E. 1 μC
Zokambirana
Amadziwika kuti:
Kapasitor 1 (C1= = 2 μF
Kapasitor 2 (C2= = 2 μF
Kapasitor 3 (C3= = 1 μF
Kapasitor 4 (C4= = 1 μF
Kapasitor 5 (C5= = 4 μF
Voltifomu (V) = 1,5 Volti
Anafunsa kuti: Muatan total pada rangkaian (Q)
Yankho:
Kapasitor pengganti
Kapasitor C3 ndi C4 dirangkai paralel. Kapasitor pengganti :
C34 = C3 + C.4 1 + 1 = 2 μF
Kapasitor C5, C1, C2 ndi C34 dirangkai seri. Kapasitor pengganti :
1/C = 1/C5 + 1/C1 + 1/C2 + 1/C34
1/C = 1/4 + 1/2 + 1/2 + 1/2
1/C = 1/4 + 2/4 + 2/4 + 2/4
1/C = 7/4
C = 4/7 μF
C = 4/7 x 10-6 F
Muatan listrik total
Muatan listrik pada kapasitor pengganti = muatan total pada rangkaian :
Q = V C = (1,5 Volt)(4/7 x 10-6 Farad) = 6/7 x 10-6 Coulomb
Q = 6/7 mikroCoulomb
Q = 6/7 μC
Yankho lolondola ndi D.
6. Perhatikan rangkaian kapasitor berikut! Besar muatan total pada rangkaian adalah…
A. 20 μC 
B. 40 μC
C. 60 μC
D. 80 μC
160 μC
Zokambirana
Amadziwika kuti:
Kapasitor 1 (C1= = 3 μF
Kapasitor 2 (C2= = 3 μF
Kapasitor 3 (C3= = 4 μF
Kapasitor 4 (C4= = 4 μF
Kapasitor 5 (C5= = 8 μF
Voltifomu (V) = 10 Volti
Anafunsa kuti: Muatan total pada rangkaian (Q)
Yankho:
Kapasitor pengganti
Kapasitor C1 ndi C2 dirangkai paralel. Kapasitor pengganti :
C12 = C1 + C.2 3 + 3 = 6 μF
Kapasitor C3 dC4 dirangkai seri. Kapasitor pengganti :
1/C34 = 1/C3 + 1/C4 = 1/4 + 1/4 = 2/4
C34 = 4/2 = 2 μF
Kapastor C12, kapasitor C34 dan kapasitor C5 dirangkai paralel. Kapasitor pengganti :
C = C12 + C.34 + C.5 6 + 2 + 8 = 16 μF = 16 X XUMUM-6 Farad
Muatan listrik total
Muatan listrik pada kapasitor pengganti = muatan total pada rangkaian kapasitor :
Q = V C = (10 Volt)(16 X XUMUM-6 Farad) = 160 X XUMUM-6 Coulomb
Q= 160 mikroCoulomb = 160 muC
Yankho lolondola ndi E.
7. Perhatikan gambar rangkaian kapasitor di samping! Besar energi listrik pada rangkain tersebut adalah… (1 µF = 10-6 F)
A. 65 x 10-6 Joule
B. 52 x 10-6 Joule
C. 39 x 10-6 Joule
D. 26 x 10-6 Joule
E. 13 x 10-6 Joule
Zokambirana
Ndizodziwika kuti :
Kapasitor 1 (C1) = 3 µF
Kapasitor 2 (C2) = 1 µF
Kapasitor 3 (C3) = 2 µF
Kapasitor 4 (C4) = 6 µF
Kapasitor 5 (C5) = 4 µF
Tegangan listrik (V) = 5 volt
Anafunsa : Energi listrik pada rangkaian
Yankhani :
Kapasitor pengganti rangkaian kapasitor seri-paralel
Kapasitor 2 dan kapasitor 3 dirangkai paralel. Kapasitor pengganti :
CA = C2 + C.3 = 1 + 2 = 3 µF
Kapasitor 1, kapasitor A dan kapasitor 4 dirangkai seri. Kapasitor pengganti :
1/CB = 1/C1 + 1/CA + 1/C4 = 1/3 + 1/3 + 1/6 = 2/6 + 2/6 + 1/6 = 5/6
CB = 6/5 µF
Kapasitor B dan kapasitor 5 dirangkai paralel. Kapasitor pengganti :
C = CB + C.5 = 6/5 + 4 = 6/5 + 16/4 = 24/20 + 80/20 = 104/20 = 5,2 µF
C = 5,2 x 10-6 Farad
Energi listrik pada rangkaian
E = ½ CV2 = ½ (5,2 x 10)-6)(5)2) = (2,6 x 10-6) (25)
E = 65 x 10-6 Joule
Yankho lolondola ndi A.
8. Perhatikan gambar rangkaian kapasitor berikut! Besar energi listrik dalam rangkaian kapasitor gabungan ini adalah… (1 µF = 10-6 F)
A. 0,6 x 10-3 Joule
B. 1,2 x 10-3 Joule
C. 1,8 x 10-3 Joule
D. 2,4 x 10-3 Joule
E. 3,0 x 10-3 Joule
Zokambirana
Ndizodziwika kuti :
Kapasitor 1 (C1) = 4 µF
Kapasitor 2 (C2) = 6 µF
Kapasitor 3 (C3) = 12 µF
Kapasitor 4 (C4) = 2 µF
Kapasitor 5 (C5) = 2 µF
Tegangan listrik (V) = 40 volt
Anafunsa : Energi listrik pada rangkaian
Yankhani :
Kapasitor pengganti rangkaian kapasitor seri-paralel
Kapasitor 1, kapasitor 2 dan kapasitor 3 dirangkai seri. Kapasitor pengganti :
1/CA = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 = 1/4 + 1/6 + 1/12 = 3/12 + 2/12 + 1/12 = 6/12
CA = 12/6 = 2 µF
Kapasitor 4 dan kapasitor 5 dirangkai seri. Kapasitor pengganti :
1/CB = 1/C4 + 1/C5 = 1/2 + 1/2 = 2/2
CB = 2/2 = 1 µF
Kapasitor A dan kapasitor B dirangkai paralel. Kapasitor pengganti :
C = CA + C.B = 2 + 1 = 3 µF
C = 3 x 10-6 Farad
Energi listrik pada rangkaian
E = ½ CV2 = ½ (3 x 10)-6)(40)2) = (1,5 x 10-6) (1600)
E = 2400 x 10-6 = 2,4x10 pa-3 Joule
Yankho lolondola ndi D.
9. Perhatikan gambar rangkaian kapasitas berikut. Energi yang tersimpan dalam rangkaian listrik di atas adalah…
A. 576 Joule
B. 288 Joule
C. 144 Joule
D. 72 Joule
E. 48 Joule
Zokambirana
Ndizodziwika kuti :
Kapasitor 1 (C1) = 4 F
Kapasitor 2 (C2) = 4 F
Kapasitor 3 (C3) = 4 F
Kapasitor 4 (C4) = 4 F
Kapasitor 5 (C5) = 2 F
Tegangan listrik (V) = 12 volt
Anafunsa : Energi listrik pada rangkaian
Yankhani :
Yankhani :
Kapasitor pengganti rangkaian kapasitor seri-paralel
Kapasitor 1, kapasitor 2 dan kapasitor 3 dirangkai paralel. Kapasitor pengganti :
CA = C1 + C.2 + C.3 = 4 + 4 + 4 = 12 F
Kapasitor 4 dan kapasitor 5 dirangkai paralel. Kapasitor pengganti :
CB = C4 + C.5 = 4 + 2 = 6 F
Kapasitor A dan kapasitor B dirangkai seri. Kapasitor pengganti :
1/C = 1/CA + 1/CB = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12
C = 12/3 = 4 Farad
Energi listrik pada rangkaian
E = ½ CV2 = ½ (4)(122) = (2)(144)
E = 288 Joule
Yankho lolondola ndi B.
10. 
Perhatikan rangkaian di bawah ini! Besarnya muatan pada kapasitor C5 ndi….
A. 36 Coulombs
B. 24 Coulombs
C. 12 Coulombs
D. 6 Coulombs
E. 4 Coulomb
Zokambirana
Amadziwika kuti:
Kapasitor 1 (C1) = 6 F
Kapasitor 2 (C2) = 6 F
Kapasitor 3 (C3) = 3 F
Kapasitor 4 (C4) = 12 F
Kapasitor 5 (C5) = 6 F
Voltifomu (V) = 12 Volti
Ditanya : Muatan pada kapasitor (C5)
Yankho:
Kapastor
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 + C.B = 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
Kuchaja kwa Magetsi
Muatan listrik pada kapasitor pengganti C :
q = VC = (12 Volts)(3 Farads) = 36 Coulombs
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 Coulombs.
Kapasitor CC berkapasitas 6 Farad dan mempunyai muatan 36 Coulomb. Beda potensial pada kapasitor CC adalah : V = q/CC = 36 Coulombs / 6 Farads = 6 Volts
Kapasitor CC merupakan kapasitor pengganti untuk kapasitor CA dan kapasitor CB yang dirangkai paralel. Karenanya beda potensial pada kapasitor CC (VC) = kusiyana komwe kungatheke pakati pa capacitor CA (VA) = kusiyana komwe kungatheke pakati pa capacitor CB (VB) = 6 Volts.
Chaja yamagetsi pa capacitor CB :
qB =VB CB = (6 Volts)(4 Farads) = 24 Coulombs
Kapasitor CB merupakan kapasitor pengganti untuk kapasitor C4 ndi 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 Coulombs.
Yankho lolondola ndi B.
11. Lima kapasitor identik masing-masing 20 µF disusun seperti pada gambar, dihubungkan sumber tegangan 6 volt. Muatan total yang tersimpan pada kapasitor C5 ndi….
A. 12 µC
B. 24 µC
C. 60 µC
D. 120 µC
E. 600 µC
Zokambirana
Amadziwika kuti:
Kapasitor C1 = C2 = C3 = C4 = C5 = 20 µF
Kusiyana komwe kungatheke (V) = 6 Volts
Ditanya : Muatan total yang tersimpan pada kapasitor C5
Yankho:
Kapastor
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 + C.B = 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
Kuchaja kwa Magetsi
Muatan listrik pada kapasitor pengganti C :
q = VC = (Ma Volti 6)(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.
Yankho lolondola ndi C.
Gwero la funso:
Mafunso a National Examination Physics a Senior High School/Vocational High School
