Page 41 - modul fisika

Contoh Soal
Sebuah konduktor bola berongga diberi muatan sebesar 50 . Bola itu memiliki 12 cm. Hitung
kuat medan listrik pada jarak.
a. 3 cm dari pusat bola
b. 6 cm dari pusat bola
c. 9 cm dari pusat bola
Penyelesaian :
Diketahui :
;6
Muatan konduktor q 50μC 50 0 C

;
Jari jari R D 6 0 m

9

9 0
4

d. Titik A terletak dalam bola sehingga sesuai dengan persaman E = 0, kuat medan listrik di A

sama dengan nol. Jadi, 0

e. Titik B terletak pada kulit bola dan sesia dengan persamaan

;
dengan 6 6 0

;6
;6
50 0
9
9 0
9
;7
9 0
2 5 0

6 0
;
;
36 0

Tanda negatif menyatakan arah kuat medan listrik adalah radial ke dalam.
f. Titik C terletak di luar bola dam sesuai dengan persamaan.

;
dengan 6 9 0

;6
;6
50 0
50 0
9
;7
9
9 0
9 0

;
9 0
;
8 0

3. Energi dalam Kapasitor Kuat medan listrik pada konduktor bola berongga. 50 0 5 6 0
Kapasitor yang dihubungkan dengan sumber
tegangan akan menyimpan energi dalam bentuk
medan listrik. Besarnya energi listrik yang tersimpan
dalam kapasitor sama dengan usaha yang dilakukan
untuk memindahkan muatan listrik dari sumber
tegangan ke dalam kapasitor tersebut. Perhatikan
Gambar (1.26) menggambarkan grafik pengisian
Gambar 1.26 Grafik hubungan muatan
kapasitor dari keadaan kosong. kapasitor dan tegangan
Usaha yang diperlukan untuk mengisi muatan listrik dalam kapasitor dapat dinyatakan dalam

grafik hubungan antara Q dan V yaitu .

Dari persamaan tersebut diperoleh bahwa Q = CV maka :

C C
2 2
dengan :
energi yang tersimpan di dalam kapasitor J
kapasitas kapasitor F
beda potensial antara kedua keping kapasitor volt

Contoh Soal

Sebuah kapasitor yang mempunyai kapasitas sebesar 400 dipasang pada tegangan 100

Volt. Berapa Joule energi listrik yang tersimpan pada kapasitor tersebut?

Penyelesaian :

;

C 4. 0 00 2 Joule
2 2

4. Susunan Kapasitor
Di pasaran banyak kita jumpai kapasitor yang nilai kapasitasnya bermacam-macam, dari yang kecil
yaitu dalam ukuran piko farad (pF), nano farad (nF), dan mikro farad ( ). Akan tetapi kadang-
kadang yang ada di pasaran tidak cocok dengan yang kita butuhkan, sehingga kita dapat menyusun
kapasitor itu sedemikian rupa memiliki kapasitas yang kita butuhkan. Dalam rangkaian listrik
ataupun rangkaian elektronika, kapasitor dapat disusun dalam dua cara, yaitu susunan seri dan
paralel,tetapi dapat juga disusun gabungan susunan seri dan paralel.

Bahan Ajar Fisika SMA Kelas XII “Listrik Statis” 38