Materi Pembelajaran Fisika Kelas 12 SMK

A. Susunan Kapasitor Seri

Susunan Kapasitor Seri

Susunan seri diperoleh dengan saling menghubungkan elektroda-elektroda (kaki-kaki kapasitor) secara berurutan seperti tampak pada gambar dibawah. Tiga buah kapasitor yang kapasitasnya masing-masing C1, C2, dan C3 disusun seri dan dihubungkan dengan sumber tegangan yang mempunyai beda potensial V. Ketiga buah kapasitor itu bisa diganti dengan sebuah kapasitor yang dapat kita sebut kapasitas pengganti hubungan seri dan diberi lambang Cs. Besarnya kapasitas kapasitor pengganti hubungan seri dapat dicari sebagai berikut.

Kapasitor disusun seri

Pada kapasitor yang dihubungkan seri, besarnya muatan yang terkandung pada tiap kapasitor adalah sama, karena muatan pada tiap keping kapasitor yang saling berdekatan saling meniadakan. Oleh karena itu, pada kapasitor yang disusun seri berlaku : V₁ = $\frac{Q}{C_{1}}$ , V₂ = $\frac{Q}{C_{2}}$ , V₃ = $\frac{Q}{C_{3}}$ dan V = $\frac{Q}{C_{s}}$ . Sedangkan tegangan sumber V sama dengan jumlah tegangan pada masing-masing kapasitor. Apabila masing-masing beda potensial kapasitor itu berturut-turut V₁, V₂, dan V₃ maka

V = V₁ + V₂ + V₃

$\frac{Q}{C_{s}}=\frac{Q}{C_{1}}+\frac{Q}{C_{2}}+\frac{Q}{C_{3}}$

Persamaan diatas menyatakan hubungan nilai kapasitas kapasitor pengganti susunan seri terhadap kapasitas kapasitor penyusunnya. Berdasarkan persamaan ini terlihat bahwa nilai kapasitas kapasitor pengganti hubungan seri selalu lebih kecil dari kapasitas kapasitor penyusunnya.

B. Susunan Kapasitor Paralel

Susunan Kapasitor Paralel

Beberapa kapasitor disusun paralel apabila keping-keping kapasitor yang bermuatan sejenis digabungkan menjadi satu, yaitu kutub positif dijadikan satu dihubungkan dengan kutub positif sumber tegangan dan kutub negatif dijadikan satu dihubungkan dengan kutub negatif sumber tegangan seperti tampak pada gambar berikut.

Kapasitor disusun paralel

Tiga buah kapasitor yang kapasitasnya masing-masing C₁, C₂, dan C₃ disusun paralel dan dihubungkan dengan sumber tegangan yang mempunyai beda potensial V. Ketiga buah kapasitor itu dapat diganti dengan sebuah kapasitor yang dapat kita sebut kapasitor pengganti hubungan paralel dan diberi lambang C_p. Besarnya kapasitas kapasitor pengganti hubungan paralel dapat dicari sebagai berikut.

Pada masing-masing kapasitor yang dihubungkan paralel memiliki beda potensial yang sama karena pada masing-masing kapasitor terhubung langsung dengan sumber tegangan, akan tetapi muatan pada masingmasing kapasitor berbeda. Besarnya muatan total susunan kapasitor tersebut merupakan jumlah masing-masing muatan dalam kapasitor penyusunnya. Misalkan muatan listrik pada masingmasing kapasitor itu Q₁, Q₂,dan Q₃ serta beda potensial pada masing-masing kapasitor itu V₁, V₂ dan V₃ maka berlaku :

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ dan V₁ = V₂ = V₃ = V

Besarnya muatan masing-masing kapasitor berturut turut

Q₁ = C₁V, Q₂ = C₂V, Q₃ = C₃V dan Q = C_pV
C_pV = C₁V + C₂V + C₃V
C_pV = (C₁ + C₂ + C₃) V

C_p = C₁ + C₂ + C₃

Persamaan diatas menyatakan hubungan nilai kapasitas kapasitor pengganti susunan paralel terhadap kapasitas kapasitor penyusunnya. Berdasarkan persamaan ini terlihat bahwa nilai kapasitas kapasitor pengganti hubungan paralel selalu lebih besar dari kapasitas kapasitor penyusunnya.

C. Susunan Kapasitor Seri Paralel

Susunan Kapasitor Seri-Paralel

Gambar di bawah menggambarkan susunan kapasitor seri-paralel kapasitor yang juga disebut susunan majemuk atau susunan gabungan seri dan paralel kapasitor.

Susunan seri-paralel kapasitor

Untuk menyelesaikan susunan seri-paralel dapat ditempuh dengan langkah-langkah sebagai berikut :

Apabila dalam rangkaian/susunan seri terdapat susunan paralel, kerjakan dulu susunan kapasitor paralelnya.

Apabila dalam susunan paralel terdapat susunan seri, kerjakan dulu susunan kapasitor serinya.