Potensial listrik dan kapasitor(hizkia glorius soma)

Potensial Listrik & Kapasitor

Jurusan Teknik Elektro Universitas Hasanuddin

2013

Potensial Listrik

Energi Potensial listrik Energi yang diperlukan untuk memindahkanSebuah muatan ( “ melawan gaya listrik” )

Potensial Listrik Energi potensial per satuan muatan yang bisa di ukur adalah beda potensial

Satuan Energi potensial JouleSatuan beda potensial Volt

= -

Energi Potensial Listrik

Sebuah muatan uji q’ diletakkan di dekat muatan sumber q, maka energi potensial yang dimiliki

oleh muatan uji q’ adalah

'

4

1

0 r

qqEp

+ rq q’

Usaha untuk memindahkan muatan listrikUsaha yang diperlukan untuk memindahkan

sebuah muatan uji q’ dari a ke b yang dipengaruhi oleh muatan sumber q adalah

'

4

1'

4

1

00 abab

ababba

r

qq

r

qqW

EpEpWW

+ raq a

b

rb

Potensial listrik oleh muatan titikBila kuat medan merupakan besaran vektor,

maka potensial listrik merupakan besaran skalar. Muatan positif akan menghasilkan potensial positif di sekitarnya, sedangkan

muatan negatif akan menghasilkan potensial negatif.

4

1

0 AA r

qV

4

1

0 BB r

qV

+

-

rAq A

BrBq

Sedangkan potensial listrik pada satu titik karena pengaruh beberapa muatan listrik merupakan

jumlah aljabar dari masing2 muatan.

4

1

0i i

i

r

qV

X

Y

q1

q2

q3

P

r⃗ 3

r⃗ 2

r⃗❑r⃗1

Tentukan potensial listrik pada titik pengamatan P Yang berada pada posisi r ??

i) Jarak muatan q1 ke titik P:ii) Jarak muatan q2 ke titik P:iii) Jarak muatan q3 ke titik P: =

=

i) Potensial yang dihasilkan muatan q1

ii) Potensial yang dihasilkan muatan q2

iii) Potensial yang dihasilkan muatan q3

= =

= =

= =

+ +

Kapasitor Kapasitansi kapasitor Kapasitor pelat sejajar

Memperbesar kapasitansi kapasitor Kapasitor satu bola konduktor

Kapasitansi dua bola konduktor konsentris Kapasitor dua silindris konsentris

Kapasitor variable Rangkaian kapasitor

5.1 Pengertian Kapasitor

• Dua penghantar berdekatan yang dimaksudkan untuk diberi muatan sama tetapi berlawanan jenis disebut kapasitor.

• Sifat menyimpan energi listrik / muatan listrik.• Kapasitas suatu kapasitor (C) adalah

perbandingan antara besar muatan Q dari salah satu penghantarnya dengan beda potensial V antara kedua pengahntar itu.

Kegunaan Kapasitor• Untuk menghindari terjadinya loncatan listrik

pada rangkaian2 yang mengandung kumparan bila tiba2 diputuskan arusnya.

• Rangkaian yang dipakai untuk menghidupkan mesin mobil

• Untuk memilih panjang gelombang yang ditangkap oleh pesawat penerima radio.

Bentuk kapasitor• Kapasitor bentuk keping sejajar• Kapasitor bentuk bola sepusat• Kapasitor bentuk silinder

5.2 Kapasitas KapasitorBila luas masing2

keping A, maka :

Tegangan antara kedua keping :

Jadi kapasitas kapasitor untuk ruang hampa adalah :

A

QE

00

A

dQdEV

0

..

d

A

V

QC 00

+

+

+

+

+q -q

A

d

E

-

-

-

-

Bila di dalamnya diisi bahan lain yang mempunyai konstanta dielektrik K, maka kapasitasnya menjadi

Hubungan antara C0 dan C adalah :

Kapasitas kapasitor akan berubah harganya bila :• K , A dan d diubah

Dalam hal ini C tidak tergantung Q dan V, hanya merupakan perbandingan2 yang tetap saja. Artinya meskipun harga Q diubah2, harga C tetap.

00 karena KKCC

d

AKC 0

5.2Hubungan Kapasitora. Hubungan Seri

Kapasitor yang dihubungkan seri akan mempunyai muatan yang sama.

321

1111

CCCCs

321 QQQQ

sadcdbcab C

QV

C

QV

C

QV

C

QV ; ; ;

321

b. Hubungan Paralel

Kapasitor yang dihubungkan paralel, tegangan antara ujung2 kapasitor adalah sama, sebesar V.

321 CCCC p

; ; ; ; 332211 VCQVCQVCQVCQ p

5.4 Energi KapasitorSesuai dengan fungsinya, maka kapasitor yang

mempunyai kapasitas besar akan dapat menyimpan energi yang lebih besar pula.

Persamaannya :

QVCVW 212

21

1. Suatu kapasitor keping sejajar berkapasitas C mempunyai permitivitas hampa udara εo, luas penampang A dan jarak antar keping d. Jika luas penampang kapasitor ditambah menjadi 4 kali, jarak antar keping menjadi 2d dan permitivitas hampa udara menjadi 5εo, maka kapasitas kapasitor keping sejajar tersebut berubah menjadi…

2. Kapasitor yang mempunyai kapasitas terbesar berdasarkan grafik di bawah adalah…

Soal

Pertanyaan..?

1. IsmunandarGambarkan proses perpindahan partikel

bermuatan yang di lakukan oleh energi potensial listrik

2. Ipung rahmat abriyantoHubungannya dengan hukum kekekalan energi

3. Irfan MZ dan st. wahyuni artiniKonstanta dielektrik?