Contoh Soal Kapasitor Seri dengan Pembahasan

  • ngadimin
  • Mar 22, 2021
Kapasitor Seri
Kapasitor Seri

tugassains.com – Kapasitor merupakan salah satu komponen pasif
elektronika yang memegang banyak peran dalam rangkaian elektronika seperti
pada filter penyearah yang memperbaiki bentuk gelombang tegangan.

Sering kali disebut dengan kondensator, dimana kapasitor memiliki fungsi utama
sebagai penampung muatan listrik dalam jangka waktu tertentu pada rangkaian.

Satuan yang digunakan dalam kapasitas kapasitor yaitu Farad (F) yang merupakan
perbandingan antara muatan terhadap tegangan yang dimiliki.

Baca Juga 

Rumus Kapasitor Seri

Berikut adalah Rumus Kapasitor Seri yang digunakan dalam melakukan perhitungan
nilai kapasitas pengganti, muatan listrik dan tegangan:

Rumus Rangkaian Seri Kapasitor
Rumus Rangkaian Seri Kapasitor

Setelah mengetahui rumus menghitung rangkaian seri kapasitor yuk kita mulai
pelajari satu persatu pada contoh latihan berikut.

Contoh Soal Kapasitor Seri

1. Diketahui 3 buah kapasitor bernilai 15μF dirangkai secara seri
dan kemudian dialiri dengan tegangan sebesar 12 volt. 

Contoh Soal Kapasitor Seri
Contoh Soal Kapasitor Seri

Tentukanlah nilai:
a. Kapasitas kapasitor total
(Ctotal)?
b. Besar muatan total
(Qtotal)?

Penyelesaian:

a. Menghitung kapasitas keseluruhan(Ctotal)?


Diketahui:

C1 = C2 = C3 =
15μF dirangkai secara seri sehingga nilai dari
Ctotal adalah 

Menghitung Kapasitor Seri

Jadi besar nilai Kapasitor Pengganti Ctotal = 5μF.

b. Besar muatan total (Qtotal)!

Diketahui besar tegangan yang mengaliri rangkaian yaitu sebesar V = 12 Volt,
dan Ctotal = 5μF sehingga
Qtotal bernilai:

Ctotal = (Qtotal)/(Vtotal)
Qtotal = Ctotal × Vtotal 

Qtotal =
5 μF × 12 volt       “ingat 1μF = 1 × 10-6 F”
Qtotal = (5 × 10-6)(12volt)
Qtotal = 60 × 10-6 C
Qtotal = 60μC

Jadi Besar Muatan total yang dapat ditampung kapasitor pengganti tersebut
sebesar Qtotal = 60μC.

2. Tiga buah Kapasitor masing-masing bernilai 50pF, 75pF dan 150pF
dihubungkan secara seri dan dialiri tegangan sebesar 12volt. Seperti gambar
berikut:

Contoh Soal Kapasitor Seri
Menghitung Muatan Kapasitor Seri

Carilah:
a. Besar nilai Kapasitor Pengganti
(Ctotal)!
b. Muatan Kapasitor Pengganti
(Qtotal)!

Penyelesaian:

a. Besar nilai Kapasitor Pengganti (Ctotal)!

Diketahui:
C1 = 50pF  
C2 = 75pF
C3 = 150pF

Ketiga kapasitor tersebut dirangkai secara seri sehingga nilai dari
Ctotal adalah 

Menghitung Kapasitor Seri

Besar Kapasitor total rangkaian tersebut sebesar 25pF.

b. Muatan Kapasitor Pengganti (Qtotal)!


Diketahui:

V = 12 Volt
Ctotal = 25pF
sehingga Qtotal dapat kita cari dengan menggunakan rumus.

Ctotal = (Qtotal)/(Vtotal)
Qtotal = Ctotal × Vtotal 

Qtotal = 25 μF × 12 Volt       “ingat 1μF = 1 × 10-9 F”
Qtotal = (25 × 10-9)(12volt)
Qtotal = 300 × 10-9 C
Qtotal = 300μC

Jadi Besar Muatan total yang dapat ditampung Kapasitor Pengganti
tersebut sebesar Qtotal = 300pC.

3. Tiga buah kapasitor yang masing-masing kapasitasnya 3μF, 10μF,
dan 15μF dihubungkan secara seri, kemudian dipasang pada sumber tegangan
sebesar 12v. Seperti gambar dibawah berikut:

Contoh Soal Kapasitor Seri
Menghitung Tegangan Kapasitor Seri

Dari rangkaian kapasitor seri tersebut carilah:
a. Ctotal!
b. Qtotal!
c. V1, V2 dan V3!

Penyelesaian:

a. Kapasitansi total (Ctotal) dari rangkaian
tersebut!


Diketahui:

C1 = 3μF
C2 = 10μF
C3 =
15μF 

Hitung nilai kapasitansi pengganti dengan menggunakan rumus yang telah kita
pelajari diatas.

Jadi Besar Kapasitor Pengganti rangkaian tersebut sebesar Ctotal = 2μF.

b. Muatan pada kapasitor pengganti  (Qtotal)!

diketahui:
V = 12 Volt
Ctotal = 2μF
Nilai muatan pada kapasitor dapat dihitung dengan mengalikan kapasitansi dengan tegangan.

Ctotal = (Qtotal)/(Vtotal)
Qtotal = Ctotal × Vtotal 

 = 2 μF × 12 volt 
 = (2 × 10-6)(12)
 =
24 × 10-6 C
 = 24μC

Jadi besar muatan pada kapasitor pengganti sebesar 24μC.

c. Tegangan pada masing-masing komponen kapasitor?

diketahui:
Qtotal = 24μC
C1 = 3μF
C2 = 10μF
C3 = 15μF 

tegangan pada Kapasitor 1 (V1):
V1 = Qtotal / C1 
     = (24 × 10-6)/(3 × 10-6)
     = 8 Volt

tegangan pada Kapasitor 2 (V2):
V2 = Qtotal / C2 
     = (24 × 10-6)/(10 × 10-6)
     = 2,4 Volt

tegangan pada Kapasitor 3 (V3):
V3 = Qtotal / C3 
     = (24 × 10-6)/(15 × 10-6)
     = 1,6 Volt

Jadi tegangan pada tiap kapasitor berturut-turut sebesar V1 = 8 V, V2 = 2,4 V dan V3 = 1,6 V.

Setelah tahu tegangan pada masing-masing kapasitor mari kita buktikan bahwa nilai jumlah nilai tegangan di tiap kapasitor sama dengan tegangan sumber:

Vsumber = V1 + V2 + V3 
12 V = 8 + 2,4 + 1,6
12 V = 12 Volt

Baca Juga Contoh Soal Kapasitor Paralel dengan Pembahasan

Jangan Lupa bagikan dan semoga bermanfaat terima kasih.

Related Post :