Home >Documents >03 Kapasitansi & Dielektrik

03 Kapasitansi & Dielektrik

Date post:09-Oct-2015
Category:
View:53 times
Download:0 times
Share this document with a friend
Description:
fisdas
Transcript:
  • 5/19/2018 03 Kapasitansi & Dielektrik

    1/36

    Kapasitor danKapasitansi

    A

    SusunanKapasitor SeriB

    PenyimpananEnergi dalamKapasitor dan

    Energi dalamMedan Listrik

    C

    DielektrikD

  • 5/19/2018 03 Kapasitansi & Dielektrik

    2/36

    Kapasitor danKapasitansi

    A

    SusunanKapasitor SeriB

    Tujuan Pembelajaran

    Mendefinisikan sifat dasar kapasitor dan

    bagaimana menghitung besaran yang dapat

    mengukur kemampuan dalam menyimpan

    PenyimpananEnergi dalamKapasitor dan

    Energi dalamMedan Listrik

    C

    DielektrikD

    .

    Menganalisa kapasitor-kapasitor yang

    terhubung dalam suatu jaringan.

    Menghitung energi yang tersimpan dalam

    kapasitor.

    Mendefinisikan dielektrik dan bagaimana

    dielektrik dapat menambah efektifitas kapasitor.

  • 5/19/2018 03 Kapasitansi & Dielektrik

    3/36

    Kapasitor danKapasitansi

    A

    SusunanKapasitor SeriB

    Topik yang akan dipelajari

    Kapasitor dan Kapasitansi

    Susunan Kapasitor Seri dan Paralel

    PenyimpananEnergi dalamKapasitor dan

    Energi dalamMedan Listrik

    C

    DielektrikD

    dan Energi dalam Medan Listrik

    Dielektrik

  • 5/19/2018 03 Kapasitansi & Dielektrik

    4/36

    Kapasitor danKapasitansi

    A

    SusunanKapasitor SeriB

    Pendahuluan

    Jika terdapat dua permukaan konduktor yang

    memilikibeda potensialtertentu maka

    dikatakan bahwa sistem dua permukaan

    PenyimpananEnergi dalamKapasitor dan

    Energi dalamMedan Listrik

    C

    DielektrikD

    .

    Salah satu alat yang dapat digunakan untuk

    memanfaatkan sifat listrik semacam itu adalah

    kapasitor.

    Kapasitor dapat digunakan untuk menyimpan

    energi potensial yang dihasilkan dari perbedaan

    potensial listrik pada dua permukaan yang

    berdekatan.

  • 5/19/2018 03 Kapasitansi & Dielektrik

    5/36

    Kapasitor danKapasitansi

    A

    SusunanKapasitor SeriB

    Menghubungkan material konduktor denganbeda potensial sama saja memberikan energipotensial listrik terhadap elektron-elektron yang

    berada pada permukaan material tersebut.Namun demikian, energi yang dimiliki elektron-

    PenyimpananEnergi dalamKapasitor dan

    Energi dalamMedan Listrik

    C

    DielektrikD

    elektron tersebut akanhilangketika bedapotensial dilepaskan.

    Kita dapat mempertahankan energi yangdimiliki material konduktor tersebut apabila kitadapat mencegah elektron-elektron kembali kekesetimbangan elektrostatik setelah diberi bedapotensial. Keadaantidaksetimbang tersebutditandai dengan adanyapolarisasi muatan.

  • 5/19/2018 03 Kapasitansi & Dielektrik

    6/36

    Kapasitor danKapasitansi

    A

    SusunanKapasitor SeriB

    PenyimpananEnergi dalamKapasitor dan

    Energi dalamMedan Listrik

    C

    DielektrikD

    Polarisasi Muatan

  • 5/19/2018 03 Kapasitansi & Dielektrik

    7/36

    Kapasitor danKapasitansi

    A

    SusunanKapasitor SeriB

    Kapasitor dan Kapasitansi Suatu material yang telah dirancang

    sedemikian rupa sehingga dapat menyimpan

    beda potensial dalam bentuk polarisasi muatan

    disebut k a p a s i t o r .

    PenyimpananEnergi dalamKapasitor dan

    Energi dalamMedan Listrik

    C

    DielektrikD

    Beda potensial

    menginduksi muatan-

    muatan pada plat tersebut

    sehingga mengalamipengkutuban.

  • 5/19/2018 03 Kapasitansi & Dielektrik

    8/36

    Kapasitor danKapasitansi

    A

    SusunanKapasitor SeriB

    Bagaimana polarisasi muatan dapat menghasilkan

    medan listrik dan beda potensial? PerhatikanGambar

    berikut ini:

    PenyimpananEnergi dalamKapasitor danEnergi dalamMedan Listrik

    C

    DielektrikD

  • 5/19/2018 03 Kapasitansi & Dielektrik

    9/36

    Kapasitor danKapasitansi

    A

    SusunanKapasitor SeriB

    Jika sebuah muatan, misalnya

    proton, dilepaskan dari kutub

    positif maka proton tersebut

    akan bergerak ke kutubne atif. Proton men alami

    PenyimpananEnergi dalamKapasitor danEnergi dalamMedan Listrik

    C

    DielektrikD

    percepatan karena gaya

    elektrostatik yang dihasilkan

    dari medan listrikE.

    Potensial yang dimiliki olehsuatu muatan sebanding

    dengan muatan tersebut.

    QVr

    QV

    04

    1

  • 5/19/2018 03 Kapasitansi & Dielektrik

    10/36

    Kapasitor danKapasitansi

    A

    SusunanKapasitor SeriB

    Rasio antaraQdanVoleh karenanya adalah

    konstan. RasioQdanVini disebut dengan

    k a p a s i t a n s i .

    Kapasitansi disimbolkan dengan hurufCdan

    PenyimpananEnergi dalamKapasitor danEnergi dalamMedan Listrik

    C

    DielektrikD

    secara umum nya a an a am persamaan:

    V

    QC

    r

    r

    Q

    QC

    r

    QV

    V

    QC

    0

    0

    0

    4

    4

    1

    4

    1

    Kapasitansi sebuah kapasitor

    tidak pengaruhi olehQdanV,

    hanya dipengaruhi oleh rasionya

    saja dimana rasio tersebut dapat

    dilihat pada persamaan

    disamping :

  • 5/19/2018 03 Kapasitansi & Dielektrik

    11/36

    Kapasitor danKapasitansi

    A

    SusunanKapasitor SeriB

    Jadi kapasitansi suatu

    kapasitor hanya

    dipengaruhi oleh

    geometri dan susunan

    PenyimpananEnergi dalamKapasitor danEnergi dalamMedan Listrik

    C

    DielektrikD

    .

  • 5/19/2018 03 Kapasitansi & Dielektrik

    12/36

    Kapasitor danKapasitansi

    A

    SusunanKapasitor SeriB

    Kapasitansi kapasitor plat sejajar Karena terdapat muatan netto pada setiap plat maka

    terdapat medan listrik yang dihasilkan oleh kedua plattersebut

    PenyimpananEnergi dalamKapasitor danEnergi dalamMedan Listrik

    C

    DielektrikD

    Potensial listrik yang dihasilkan oleh medan listrikpada jarak sejauhddengan demikian dapat dicaridengan rumus:

    0

    E

    EdV dV0

  • 5/19/2018 03 Kapasitansi & Dielektrik

    13/36

    Kapasitor danKapasitansi

    A

    SusunanKapasitor SeriB

    Kapasitansi kapasitor plat sejajar

    Dengan menggunakan beda potensialVpada

    persamaan sebelumnya maka diperoleh kapasitansi

    kapasitor sebagai berikut:

    PenyimpananEnergi dalamKapasitor danEnergi dalamMedan Listrik

    C

    DielektrikD

    dV0

    dA

    Ad

    QC

    0

    0

    Yang mana:

    C= kapasistansi kapasitor (C2/Nm atau Farad)

    0= permitivitas ruang hampa, 8,85 x 10-12 C2/Nm2

    A= luas permukaan bidang (m2)

    d= jarak antar plat (m)

  • 5/19/2018 03 Kapasitansi & Dielektrik

    14/36

    Kapasitor danKapasitansi

    A

    SusunanKapasitor SeriB

    Kapasitansi kapasitor berbentuk bola

    Dengan menggunakan hukum Gauss, medan listrik

    pada ruang di antaraR1danR2adalah sebesar:

    PenyimpananEnergi dalamKapasitor danEnergi dalamMedan Listrik

    C

    DielektrikD

    rr

    QE

    2

    04

    1

  • 5/19/2018 03 Kapasitansi & Dielektrik

    15/36

    Kapasitor danKapasitansi

    A

    SusunanKapasitor SeriB

    Kapasitansi

    kapasitor

    berbentuk bola

    DimanaR1

  • 5/19/2018 03 Kapasitansi & Dielektrik

    16/36

    Kapasitor danKapasitansi

    A

    SusunanKapasitor SeriB

    Kapasitansi kapasitor berbentuk bola

    Kapasitansi kapasitor dengan demikian dapat

    ditentukan dengan persamaan:

    12

    120

    14

    RRRR

    V

    QC

    PenyimpananEnergi dalamKapasitor danEnergi dalam

    Medan Listrik

    C

    DielektrikD

    12

    120

    14

    RRRR

    V

    QC

  • 5/19/2018 03 Kapasitansi & Dielektrik

    17/36

    Kapasitor danKapasitansi

    A

    SusunanKapasitor SeriB

    Kapasitansi kapasitor berbentuk kabel koaksial

    K o a k s i a l adalah susunan dua batang konduktor

    berbentuk silinder berongga yang konsentris.

    Dengan hukum Gauss kita dapat mengetahui bahwamedan listrik han a dihasilkan ada ruan antaraadanb

    12

    120

    14

    RRRR

    V

    QC

    PenyimpananEnergi dalamKapasitor danEnergi dalam

    Medan Listrik

    C

    DielektrikD

    sedangkan di luar daerah tersebut medan listriknya

    adalahnol.

  • 5/19/2018 03 Kapasitansi & Dielektrik

    18/36

    Kapasitor danKapasitansi

    A

    SusunanKapasitor SeriB

    Kapasitansi kapasitor berbentuk kabel koaksial

    Potensial listrik dapat ditentukan dengan persamaan

    berikut:

    12

    120

    14

    RRRR

    V

    QC

    b

    rdEV b

    a

    PenyimpananEnergi dalamKapasitor danEnergi dalam

    Medan Listrik

    C

    DielektrikD

    rrL

    QE

    sa

    1

    20

    0

    a

    b

    L

    Q

    rdrrL

    b

    a

    ln2

    2

    0

    0

    a

    b

    L

    V

    QC

    ln

    20

    Kapasitansi

    Kapasitor Tersebut

    adalah :

  • 5/19/2018 03 Kapasitansi & Dielektrik

    19/36

    Kapasitor danKapasitansi

    A

    SusunanKapasitor SeriB

    Kapasitansi kapasitor berbentuk kabel koaksial

    Kapasitor semacam itu sering digunakan untuk membuat

    kabel koaksial yang dapat mentransmisikan sinyal

    dengan kecepatan sangat tinggi.

    Kabel koaksial biasan a terdiri dari dua material

    12

    120

    14

    RRRR

    V

    QC

    PenyimpananEnergi dalamKapasitor danEnergi dalam

    Medan Listrik

    C

of 36

Embed Size (px)
Recommended