1 4 r. k = F = F F. Ringkasan Fisika Listrik Statis

w w w . a p l u s - m e . c o m

_{Page 1}

HUKUM COULOMB (VEKTOR)

Benda-benda yang bermuatan listrik akan saling tarik menarik atau saling tolak menolak.

Muatan sejenis akan tolak menolak dan berlainan jenis akan tarik menarik.

1 2 2 q q F k r  = 0 1 4 r k   = , dimana F gaya Coulomb (N) k 9 2 2 9 10 Nm /C q muatan listrik (C) r jarak kedua muatan (m)

0



permitivitas ruang hampa

12 2 2

8,85 10− C /Nm

=  _{=8,85 10} −12_Farad/m

r

 permitivitas relatif medium.

bernilai = 1 untuk ruang hampa/udara

Resultan Gaya-gaya Coulomb

 Dua buah gaya segaris dan searah

+ + -F₂₁ F₂₃ Q₁ Q₂ Q₃ r₁ r₂ 21 23 r F =F +F

 Dua buah gaya segaris dan berlawanan

+ + + F₂₁ F₂₃ Q₁ Q₂ Q₃ r₁ r₂ 21 23 r F =F −F

 Resultan di suatu titik pada Q2 yang besarnya 0.

Jika Q1 dan Q3 bermuatan sejenis maka Q2 harus

diletakkan di tengah-tengah. + F₂₁ F₂₃ Q₁ Q₂ Q₃ X R-X R + + + 23 21 3 1 2 _{( )}2 F F Q Q x R x = = −

JikaQ₁ dan Q₃ berlainan jenis muatannya maka

2

Q harus diletakkan di sebelah muatan yang lebih kecil. + F₂₁ F₂₃ Q₁ Q₂ Q₃ X R+X R - + -23 21 3 1 2 _{( )}2 F F Q Q x R x = = + 1 3 Q Q Contoh :

1. Dua buah muatan listrik 5 C dan 6 C terpisah pada jarak 90 cm. Tentukan besar gaya listrik pada masing-masing muatan, ketika berada :

a) di udara,

b) dalam bahan yang memiliki permitivitas relatif 2.

2. Sebuah muatan uji 0,5 C−  diletakkan di antara dua buah muatan lainnya, sehingga muatan tersebut berada 50 mm dari muatan 0,3 C−  dan 10 mm dari muatan 0,6 C−  . Jika ketiga muatan terletak pada satu garis lurus, tentukan besar dan arah gaya pada muatan uji.

3. Dua buah muatan, 4 10 −8C dan 1 10 −8C terpisah pada jarak 21 cm.

a) Di manakah seharusnya sebuah muatan

7

1 10−

−  C diletakkan sehingga tidak ada resultan gaya yang bekerja pada muatan tersebut?

b) Di manakah seharusnya sebuah muatan

7

2 10−

w w w . a p l u s - m e . c o m

_{Page 2}

resultan gaya yang bekerja pada muatan

tersebut?

4. Dua bola kecil digantung seperti pada gambar. a

Tiap bola memiliki massa 5 gr, dan bermuatan q. Panjang tali 30 cm. Kedua bola mencapai kesetimbangan ketika a=  . Tentukan muatan 90 masing-masing bola.

5. Pada keempat titik sudut sebuah persegi yang panjang sisinya 30 cm terdapat muatan berturut-turut 5 C+  , 5 C+  , 5 C−  , dan 5 C−  . Tentukan besar dan arah gaya yang bekerja pada muatan uji

5 C

+ yang terletak di pusat persegi.

6. Suatu segitiga sama sisi ABC yang panjang sisinya 30 cm berada di udara. Pada titik-titik sudut A, B dan C berturut-turut terdapat muatan listrik

6

2 10−

−  C, + 2 10−6C dan + 3 10−6C. Tentukan besar gaya Coulomb di titik C.

MEDAN LISTRIK (VEKTOR)

Medan Listrik adalah daerah di sekitar muatan sumber (Q) di mana muatan listrik lainnya (muatan uji q0)

akan mengalami gaya listrik.

Q + + + + + + + + + Gaya tolak 0 q + + + + + + 0 q – – – – – – – Gaya tarik 2 0 . F Q E k q r = = , dimana

E kuat medan listrik (N/C) Q muatan sumber (C) q0 muatan uji (C)

Arah medan magnet dari sebuah muatan sumber dinyatakan dalam gambar berikut :

Contoh :

1. Dua buah muatan +1,8 10 −7C dan −1,8 10 −7C terpisah sejauh 60 cm. Tentukan besar dan arah kuat medan listrik di tengah-tengah kedua muatan ini.

2. Dua buah muatan listrik +4q dan −q terpisah sejauh 1 meter. Di manakah letak titik yang kuat medan listriknya nol?

3. Kuat medan listrik di mana dua keping sejajar yang terpisah 5 cm adalah 2,50 10 5N/C. Setetes minyak bermuatan negatif dengan massa

11

4,50 10 − gr masuk kedalam keping dan mencapai kesetimbangan ketika minyak berada di tengah-tengah keping.

a) Keping mana yang positif (keping atas atau keping bawah)?

b) Hitung besar muatan minyak.

c) Berapa besar gaya elektrostatik pada minyak sewaktu minya berada 1 cm dari keping bawah?

4. Tiga muatan identik q positif diletakkan pada titik-titik sudut sebuah segitiga sama sisi, yang panjang sisinya a seperti pada gambar.

+ + + q q q a P a a

a) Pada titik manakah dalam bidang segitiga tersebut yang kuat medan listriknya nol? b) Berapa besar dan arah kuat medan listrik di

titik P akibat dua buah muatan pada alas segitiga?

w w w . a p l u s - m e . c o m

_{Page 3}

USAHA DAN ENERGI POTENSIAL LISTRIK (SKALAR)

Andaikan terdapat sebuah muatan sumber +Q. Muatan uji q0 mula-mula berada di titik 1, dengan jarak

r1 dari muatan sumber.

+ q0 +Q + q0 r1 r2 F

Besar usaha untuk memindahkan muatan uji tersebut ke titik 2 adalah : 12 0 2 1 1 1 W kq Q r r   = − _ − _   , dimana 12

W usaha untuk memindahkan muatan dari titik 1 ke titik 2

(

r₂r₁

)( )

J .

Energi Potensial listrik adalah usaha untuk memindahkan sebuah muatan dari tak hingga ke suatu titik berjarak r, sehingga didapat :

0

q Q Ep k

r

= W₁₂= −Ep

POTENSIAL LISTRIK (SKALAR)

Potensial listrik didefinisikan sebagai perubahan energi potensial per satuan muatan ketika muatan uji dipindahkan di antara dua titik.

Ep kq V

q r

= = W₁₂=q(V₂−V )₁

, dimana

V potensial listrik (J/C = Volt (V))

12

W usaha untuk memindahkan muatan dari titik yang memiliki V1 ke titik yang memiliki V2 (J).

Beda potensial antara titik 1 dan 2:

12 2 1 2 1 1 1 V V V kq r r   = − = _ − _   Note :

✓ Tanda muatan harus ikut dalam perhitungan skalar (Ep, W, V).

✓ Muatan



bergerak dari potensial tinggi ke rendah dan begitu juga sebaliknya.

✓ Jika 2 konduktor dihubungkan maka potensial keduanya menjadi sama.

Contoh :

1. Empat buah muatan, masing-masing 10 C , 20 C , 30 C−  dan 40 C , ditempatkan pada titik sudut sebuah persegi panjang dengan sisi 60 cm dan 80 cm. Tentukan potensial listrik pada titik tengah persegi panjang tersebut!

2. Sebuah bola kecil dimuati 4 C . Hitung potensial pada titik A yang berjarak 0,2 m dari muatan dan titik B yang berjarak 0,4 m dari muatan! Hitung beda potensial antara A dan B! Hitung beda potensial antara B dan A! Berapa usaha yang diperlukan untuk memindahkan proton dari A ke B dan dari B ke A!

3. Pada titik sudut suatu segitiga sama sisi ABC masing-masing terdapat muatan 3 C , 7 C−  dan

5 C . Panjang sisi segitiga itu 8 cm. Hitunglah : a. Potensial di titik E (tengah AB) dan di titik F

(tengah BC),

(

−2,48 10 V; 0,59 10 V 5 −  5

)

b. Berapa usaha orang untuk memindahkan

muatan 4 dari titik E ke F? (0,756 J) C

FLUKS LISTRIK

Fluks listrik didefinisikan sebagai jumlah garis gaya yang menembus ⊥ suatu bidang:

cos

E A



=  

a

 fluks listrik (Weber (Wb) = Nm2_/C),

E kuat medan listrik (N/C) A luas bidang (m2_),

a sudut antara E dan garis normal bidang.

Berdasarkan konsep fluks listrik, Gauss

mengemukakan hukumnya, yaitu “Jumlah garis-garis medan listrik (fluks listrik) yang menembus suatu permukaan tertutup sama dengan jumlah muatan listrik yang dilingkupi oleh permukaan tertutup itu dibagi dengan permitivitas udara



₀”.

Hukum Gauss : 0 E A cos q



a



 =   =

w w w . a p l u s - m e . c o m

_{Page 4}

BOLA KONDUKTOR

Bila konduktor bola berongga diberi muatan

maka muatan itu

tersebar merata di

permukaan bola,

sedangkan di dalam bola itu sendiri tidak ada muatan.

Dengan bantuan Hukum

Gauss, kita dapat menghitung besar kuat medan listrik di dalam, di permukaan dan di luar bola konduktor berongga.

Kita buat permukaan Gauss I di dalam bola

(

r R

)

. Muatan yang dilingkupi oleh permuaan tersebut sama dengan nol, maka

0 0 0 0 0 q EA q E A A    = = = =





Lalu buat permukaan Gauss II di luar bola

(

r R

)

. Muatan yang dilingkupi oleh permukaan II ini sama dengan muatan bola q, maka

0 0

q q

E

A A

=



=

karena luas permukaan bola A=4



r2, didapat

2 2 0 4 q q E k r r   = =

Potensial listrik di suatu titik adalah beda potensial antara titik itu terhadap titik yang sangat jauh. Untuk titik-titik di luar bola

(

r R

)

, potensial listrik adalah B q V k r =

Potensial titik yang berada di permukaan bola besarnya adalah C

q

V k

R =

Bila muatan q dipindahkan dari kulit bola (titik C) ke titik di dalam bola (titik D), maka usaha yang diperlukan adalah ( ) ( ) ( ) CD CD D C D C D C W q V q V V F CD q V V qE CD q V V =  = −  = −  = −

, karena kuat medan listrik di dalam bola nol

(

E =0

)

, maka 0 ( ) 0 D C D C D C q V V V V V V = − = − = Jadi kesimpulannya,

➢ Di dalam bola konduktor :

0 E = V k.q konstan R = = ➢ Di permukaan / diluar : 2 .q E k r = V k.q r = R = jari-jari bola konduktor r = jarak dari pusat bola

Contoh :

1. Sebuah bola konduktor berongga diberi muatan 50 C

− . Bola itu memiliki diameter 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.

2. Sebuah konduktor bola berongga dengan jari-jari 4 cm diberi muatan 0,2 C. Titik A, B dan C berturut-turut jaraknya 2 cm, 4 cm dan 6 cm dari pusat bola. Tentukan potensial di titik-titik tersebut.

3. Muatan 10−4C terletak 10 cm dari pusat bola 10 C , berjari-jari 2 cm. Berapa usaha membawa muatan ke permukaan bola ?

w w w . a p l u s - m e . c o m

_{Page 5}

4. Bola konduktor bermuatan memiliki jari-jari 10

cm. Bila kuat medan listrik berjarak 20 cm dari permukaan bola adalah 300 N/C maka tentukan potensial listrik berjarak 5 cm dari pusat bola ? KEPING SEJAJAR

Konduktor dua keping sejajar adalah dua keping logam sejajar yang dihubungkan dengan sebuah baterai sehingga kedua keping mendapat muatan yang sama tetapi berlawanan tanda. Bentuk keping sejajar seperti ini disebut kapasitor.

Di antara kedua keping akan dihasilkan medan listrik yang serbasama dengan arah dari keping positif ke keping negatif. Medan listrik yang serbasama seperti ini disebut medan listrik homogen.

Andaikan luas tiap keping A dan masing-masing keping diberi muatan sama tetapi berlawanan jenis +q dan −q. Kita definisikan rapat muatan listrik

( )



sebagai muatan per satuan luas

q A

 = = rapat muatan

(

2

)

C/m

Banyaknya garis medan yang menembus keping adalah 0 EA.cos q



a



 = =

Karena medan listrik E menembus keping secara tegak lurus, maka besar kuat medan listrik di dalam ruang antara kedua keping adalah

0 0 q q EA E A   =  = 0 E   =

Kuat medan listrik di luar keping sama dengan nol sebab muatan listrik tidak terdapat di luar keping.

Perhatikan kembali gambar kapasitor di atas. Pada muatan listrik +q bekerja gaya listrik F qE= yang arahnya ke kanan.

Untuk memindahkan muatan tersebut ke keping B diperlukan gaya F’ yang besarnya sama dengan F akan tetapi arahnya berlawanan.

Usaha luar untuk memindahkan muatan +q ke keping B adalah

'

AB

W =  =F d qE d

Usaha luar WAB haruslah sama dengan EP_AB

AB AB AB W EP q V =  =  AB V

 adalah beda potensial antara kedua keping, besarnya sama dengan beda potensial baterai (V). Dengan mensubstitusikan kedua persamaan usaha di atas, didapat AB AB qE d q V Ed V  =  =  V E d= 

Kuat medan listrik di antara dua keping

(

r d

)

adalah homogen, sehingga potensial listrik di antara kedua keping adalah

V= E r

Sedangkan di luar keping

(

r d

)

, kuat medan listrik sama dengan nol, dan beda potensial serbasama.

V E d=  Jadi kesimpulannya,

➢ Di dalam keping sejajar : konstan V

E d

= = V=E r.

r = jarak titik dari keping negatif.

➢ Di luar keping sejajar :

0 E = V=E d. =konstan E=v/d r = d E r V=Er r = d V r V=Ed

w w w . a p l u s - m e . c o m

_{Page 6}

Contoh :

1. Konduktor dua keping sejajar yang dimuati oleh baterai 240 V terpisah sejauh 4 cm. Bila kedua keping berada dalam vakum, tentukan :

a) besar dan arah kuat medan listrik di antara kedua keping tersebut.

b) beda potensial suatu titik yang berjarak 2 cm dari keping positif.

2. Dua keping bermuatan + dan – terpisah sejauh 10 cm dan medan listrik yang timbul di antara keduanya 2500 N/C. Sebuah elektron dilepaskan dari keping negatif. Hitung waktu yang dibutuhkan dan kecepatan elektron saat tiba di keping +!

(

31

)

9,1 10 kg

e

m =  −

KAPASITOR

Kapasitor adalah peralatan listrik yang dapat menyimpan muatan dan energi listrik.

Dalam rangkaian listrik, penggunaan kapasitor adalah:

1) untuk mencari gelombang radio

2) sebagai salah satu komponen dalam sistem pengapian mobil

3) sebagai filter dalam catu daya (power supply) 4) sebagai penyimpan energi dalam rangkaian

penyala elektronik

Kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan listrik dinyatakan oleh besaran kapasitas/kapasitansi.

Kapasitansi sebuah kapasitor didefinisikan sebagai perbandingan antara muatan yang disimpan pada tiap keping terhadap beda potensial yang diciptakan antarkeping. r 0 A d q C V

 

= = , dimana

A luas satu keping (m2₎

d jarak kedua keping (m)

Satuan SI dari kapasitansi adalah Farad = coulomb/Volt

Harga kapasitas kapasitor dalam suatu medium hanya bergantung pada dimensi (ukuran) kapasitor & tidak bergantung pada muatan q atau V.

Contoh :

1. Keping-keping sebuah kapasitor sejajar memiliki luas 40 cm2 _{dan terpisah pada jarak 1 mm.}

( )

12 2 2

0 8.85 10 C / Nm

 _{= } −

a) Berapa kapasitasnya?

b) Ketika kapasitor dihubungkan ke baterai 45 V, berapa muatan pada tiap keping?

2. Dua keping sejajar memiliki keping berbentuk persegi dengan sisi 10 cm dan terpisah pada jarak 2 cm. Tentukan kapasitas keping sejajar tersebut jika ruang antara kedua kepingnya

a) berisi udara b) berisi mika

(

r=7

)

3. Luas keping-keping dari sebuah kapasitor keping sejajar adalah 50 cm2 _{dan terpisah sejauh 1 mm.}

a) Tentukan kapasitasnya.

b) Ketika kapasitor dihubungkan dengan baterai 60 V, berapa muatan pada tiap kepingnya? c) Baterai dilepaskan dan ruang antara

keping-kepingnya diisi dengan bakelit

(

_r=5

)

. Tentukanlah kapasitas, muatan, beda potensial dan kuat medan listrik kapasitor itu sekarang.

4. Sebuah kapasitor keping sejajar memiliki luas tiap keping 2 cm2 _{dan terpisah sejauh 2 mm, dengan}

air berada pada ruang antar kepingnya

(

r=80

)

.

Sebuah baterai 6 V dihubungkan terus pada kedua keping. Hitung :

a) besar kuat medan listrik di antara kedua keping,

b) muatan pada tiap keping,

c) muatan pada tiap keping jika air dibuang dan digantikan oleh udara.

RANGKAIAN KAPASITOR Rangkaian seri 1 2 s V =V +V + ... 1 2 s q = = =q q ... 1 2 1 1 1 s + + ... C =C C 1 2 1 2 1 1 V : V : ... : : ... C C = Rangkaian paralel 1 2 p V = = = V V ... 1 2 p q =q + q + ..., 1 2 p C =C + C + ... 1 2 1 2 q : q : =C : C :

w w w . a p l u s - m e . c o m

_{Page 7}

Kapasitas total minimum jika semua kapasitor

dihubungkan seri, maksimum jika semua kapasitor dihubungkan paralel: C_s  C C_p Contoh : 1. Bila C₁=10 F



,C₂=30 F



, C₃=40 F



hitung C_AB C1 C3 C2 A B

2. Bila besar semua kapasitor adalah 30 F , maka berapakah C_XY? X Y 3. Bila C1=20 F , C2=10 F , C3=30 F , C4=40 F , 5 20 F C =



, C₆=60 F



, C₇=30 F



maka hitung AB C . C1 A B C3 C4 C2 C5 C6 C7

4. Bila C₁=10 F



dan C₂=30 F



dan V =_AB 20volt, maka berapakah besar muatan Q1 dan Q2 ?

C1 C2

A B

5. Bila C1=4 F dan C2 =6 F maka berapakah Q1

dan Q2 bila V =XY 10volt ?

C1 C2 X Y 6. Bila C1=12 F



, C2=6 F , C3=1 F , C4=3 F , dan 100 AB

V = volt, maka berapakah Q1, Q2, Q3, dan 4 Q ? C1 C4 X Y C2 C3

KAPASITAS KAPASITOR BOLA

Besar kapasitansi sebuah kapasitor bola berongga dinyatakan dengan persamaan :

R C

k =

Jika ke dalam kapasitor bola dimasukkan bahan dielektrik dengan permitivitas relatif r, maka :

r R C k  = , dimana C kapasitas kapasitor (F) R jari-jari bola (m) ENERGI KAPASITOR q C V = , 2 2 1 1 2 2 q W qV CV 2C = = = , dimana C kapasitas kapasitor (F) W energi kapasitor (J)

HUKUM KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

2 2

1 1

1 2 1 2 2 2

qV + mv =qV + mv Contoh :

Dalam sebuah tabung hampa yang mengalami elektroda negatif (katoda) dan elektroda positif (anoda) bergerak elektron-elektron yang dilepaskan oleh katoda. Jika kecepatan awal elektron dari katoda itu nol dan beda potensial antara katoda dan anoda adalah 250 V maka berapakah kecepatan elektron saat mencapai di anoda?

(

31 19

)

9,1 10 kg, 1,6 10

e e

m =  − q =  −

Kapasitor Bola Gabungan

Untuk menggabungkan kapasitor bola, biasanya dilakukan :

1) dengan cara menyentuhkan (Gambar a)

2) dengan cara menghubungkan dengan kawat halus (Gambar b)

R1 _R2 R1 _R

2

Gambar (a) Gambar (b)

C1, q1 C2, q2 C1, q1 C2, q2

Karena tidak ada muatan yang hilang selama penggabungan, maka :

w w w . a p l u s - m e . c o m

_{Page 8}

muatan total sebelum digabung = muatan total

setelah digabung ' ' 1 2 1 2 q +q =q +q 1 2 1 2 gab q q V C C + = + 1, 2

q q = muatan bola 1 dan 2 sebelum

digabungkan (C)

1', 2'

q q = muatan bola1 dan 2 setelah

digabungkan (C)

1, 2

C C = kapasitas bola 1 dan 2 (F)

gab

V = beda potensial gabungan (volt) • Ke-2 kutub sejenis dihubungkan

(

q1'+q2'= +q1 q2

)

1 2 1 2 1 2 gab gab gab q q q V ' V ' V C C C + = = = = +

• Ke-2 kutub berlawanan jenis dihubungkan

(

q1'+q2'= −q2 q1

)

2 1 1 2 1 2 gab gab gab q q q V ' V ' V C C C − = = = = + Energi yang Tersimpan dalam Kapasitor :

• sebelum dihubungkan dgn baterai : q₁=0,V₁=0 • setelah dihubungkan dgn baterai : 2 , 2

q

q q V

C

= =

• sehingga beda potensial rata-ratanya :

2 q V

C =

• usaha yg diperlukan untuk memindahkan muatan q : 2 1 2 q W q V C =  = 2 2 1 1 1 2 2 2 q W qV CV C = = = Contoh :

1. Sebuah kapasitor yang memiliki kapasitansi 0,6



F dimuati beda potensial 12 V. Hitung besar muatan yang tersimpan dalam kapasitor tersebut!

Pembahasan

Muatan yang tersimpan dalam kapasitor dapat dihitung dengan 7 7_{) 12 72 10} 10 6 (  −  =  − = = CV q C = 7,210−6 C = 7,2



C

2. Suatu kapasitor keping sejajar berbentuk persegi dengan luas 0,04 m2 _{dan jarak pisahnya 1 mm}

dihubungkan dengan beda potensial 12 volt. Jika ruang di antara keping sejajar berisi udara, hitunglah:

a) kapasitas kapasitor b) muatan yang tersimpan

c) kapasitansinya jika kapasitor diisi dengan bahan yang konstanta dielektriknya 5 Pembahasan a) 0 0 12 354 10 12 001 , 0 04 , 0 10 85 , 8  − =  − = = d A C  F = 354 pF b) q= VC0 =(35410−12)12=424810−12 C = 9 10 248 , 4  − C c) C= KC0 =5(35410−12)=177010−12 F = 9 10 77 , 1  − F

3. Dua buah bola konduktor, masing-masing bermuatan q berjari-jari R1 dan R2 dengan

perbandingan R1 : R2 = 4 : 1. Berapakah

perbandingan kapasitansi kedua kapasitor bola tersebut? Pembahasan 1 : 4 : ₂ 1 R = R _atau R =₁ 4R₂ Kapasitor bola k R k R C C1: 2 = 1 : 2 atau C1:C2 =R1:R2 1 : 4 : ₂ 1 C = C

4. Dua kapasitor 3



F dan 4



F secara terpisah diberi muatan dengan menghubungkannya pada sumber 6 V. Sesudah dilepas dari baterai, keping negatif yang satu dihubungkan dengan keping positif kapasitor yang lain. Berapakah muatan akhir masing-masing kapasitor tersebut?

Pembahasan 18 6 ) 10 3 ( 6 1 1 =C V=  −  = q

_

_F 24 6 ) 10 4 ( 6 2 2 =C V=  −  = q

_

_F

Sebagian muatan akan saling meniadakan kalau kedua kapasitor dihubungkan satu dengan yang lain. Muatan akhirnya adalah:

6 18 24 ' ' _{2 2 1} 1+q =q −q = − = q

_

_C

Tetapi potensial keduanya sama: V =₁' V₂' sehingga diperoleh:

w w w . a p l u s - m e . c o m

_{Page 9}

6 2 6 1 10 4 ' 10 3 ' − − = _  q q Sehingga didapatkan: 57 , 2 ' 1 = q

_

_C; q₂'=3,43

_

_C

5. Sebuah kapasitor 30



F dimuati sampai 12 V. Kapasitor dilepas dari baterai dan jarak pemisah keping-keping kapasitor dinaikkan dari 1 mm sampai 2 mm. Hitunglah:

a) muatan pada kapasitor

b) energi awal yang tersimpan pada kapasitor c) kenaikan energi ketika jarak pemisah

kapasitor diubah Pembahasan

Dari definisi kapasitansi, muatan pada kapasitor adalah:

a) q= CV=3012=360 C

b) Energi awal yang tersimpan adalah:

3 6 2 1 2 1 _{= (36010}− _{)12=2,1610}− = qV W J

c) Kapasitor dilepas dari baterai sehingga muatan dan kuat medan listrik (E) tetap.

Ed V = ; E d V = (konstan) 3 2 3 2 2 1 1 2 1 10 2 10 12 − − = _ = = V d V d V E E V1 = 24 V

Energi yang tersimpan akan menjadi:

3 6 2 1 2 2 1 _{= (36010}− _{)24=4,3210}− = qV W J