Ví dụ về bài toán dung lượng của tụ điện phẳng song song

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, vì thế kapasitas kapasitor keping sejajar tersebut berubah menjadi…
Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Yêu cầu : 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…

Cuộc thảo luận
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 tụ điện bản song song là…
Cuộc thảo luận
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…

Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Kapasitor 1 :
Luas permukaan = 2A
Jarak antara keping = d₁
Kapasitor 2 :
Luas permukaan = A
Jarak antara keping = 2 d₁
Yêu cầu : 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

Cuộc thảo luận
Kapasitor keping sejajar I :
Kapasitor keping sejajar II :

Perbandingan kapasitor keping sejajar I dan II :

Đáp án đúng là A.

6. Perhatikan gambar dua pasang kapasitor keping sejajar berikut! Jika A₁ = ½ A₂ đàn d₂ = 3 ngày₁ 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
Đ.4/3

Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Kapasitor keping sejajar 1 :
A₁ = 1
d₁ = 1
Kapasitor keping sejajar 2 :
A₂ = 2
d₂ = 3
Yêu cầu : Perbandingan kapasitas kapasitor keping sejajar 2 dan 1
Jawab :
Kapasitor keping sejajar I :
Kapasitor keping sejajar II :
Perbandingan kapasitor keping sejajar II dan I :
Đáp án đúng là 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
Cuộc thảo luận :
Người ta biết rằng :
d = 0,2 cm = 0,002 m
V = 20.000 Volt
e = 1,62 x 10^-19 C
Yêu cầu :
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.
Đáp án đúng là E.