Besar energi listrik pada kapasitor gabungan adalah 1μF=10 F

1. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.29

Perhatikan gambar rangkaian kapasitor di samping! Besar energi listrik pada rangkain tersebut adalah… (1 µF = 10-6 F)

A. 65 x 10-6 Joule
B. 52 x 10-6 Joule
C. 39 x 10-6 Joule
D. 26 x 10-6 Joule
E. 13 x 10-6 Joule

Pembahasan
Diketahui :
Kapasitor 1 (C1) = 3 µF
Kapasitor 2 (C2) = 1 µF
Kapasitor 3 (C3) = 2 µF
Kapasitor 4 (C4) = 6 µF
Kapasitor 5 (C5) = 4 µFTegangan listrik (V) = 5 volt

Ditanya : Energi listrik pada rangkaian

Jawab :

Kapasitor pengganti rangkaian kapasitor seri-paralelKapasitor 2 dan kapasitor 3 dirangkai paralel. Kapasitor pengganti :

CA = C2 + C3 = 1 + 2 = 3 µF

Kapasitor 1, kapasitor A dan kapasitor 4 dirangkai seri. Kapasitor pengganti :

1/CB = 1/C1 + 1/CA + 1/C4 = 1/3 + 1/3 + 1/6 = 2/6 + 2/6 + 1/6 = 5/6

CB = 6/5 µFKapasitor B dan kapasitor 5 dirangkai paralel. Kapasitor pengganti :

C = CB + C5 = 6/5 + 4 = 6/5 + 16/4 = 24/20 + 80/20 = 104/20 = 5,2 µF

C = 5,2 x 10-6 Farad
Energi listrik pada rangkaian
E = ½ C V2 = ½ (5,2 x 10-6)(52) = (2,6 x 10-6)(25)
E = 65 x 10-6 Joule
Jawaban yang benar adalah A.

2. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.29

Perhatikan gambar rangkaian kapasitor berikut! Besar energi listrik dalam rangkaian kapasitor gabungan ini adalah… (1 µF = 10-6 F)

A. 0,6 x 10-3 Joule
B. 1,2 x 10-3 Joule
C. 1,8 x 10-3 Joule
D. 2,4 x 10-3 Joule
E. 3,0 x 10-3 Joule

Pembahasan
Diketahui :
Kapasitor 1 (C1) = 4 µF
Kapasitor 2 (C2) = 6 µF
Kapasitor 3 (C3) = 12 µF
Kapasitor 4 (C4) = 2 µF
Kapasitor 5 (C5) = 2 µFTegangan listrik (V) = 40 volt

Ditanya : Energi listrik pada rangkaian

Jawab :
Kapasitor pengganti rangkaian kapasitor seri-paralelKapasitor 1, kapasitor 2 dan kapasitor 3 dirangkai seri. Kapasitor pengganti :

1/CA = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 = 1/4 + 1/6 + 1/12 = 3/12 + 2/12 + 1/12 = 6/12

CA = 12/6 = 2 µFKapasitor 4 dan kapasitor 5 dirangkai seri. Kapasitor pengganti :

1/CB = 1/C4 + 1/C5 = 1/2 + 1/2 = 2/2

CB = 2/2 = 1 µFKapasitor A dan kapasitor B dirangkai paralel. Kapasitor pengganti :

C = CA + CB = 2 + 1 = 3 µF

C = 3 x 10-6 Farad
Energi listrik pada rangkaian
E = ½ C V2 = ½ (3 x 10-6)(402) = (1,5 x 10-6)(1600)
E = 2400 x 10-6 = 2,4 x 10-3 Joule
Jawaban yang benar adalah D.

3. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 65 No.29Perhatikan gambar rangkaian kapasitas berikut. Energi yang tersimpan dalam rangkaian listrik di atas adalah…

A. 576 Joule

B. 288 JouleC. 144 JouleD. 72 JouleE. 48 JoulePembahasan

Diketahui :

Kapasitor 1 (C1) = 4 F
Kapasitor 2 (C2) = 4 F
Kapasitor 3 (C3) = 4 F
Kapasitor 4 (C4) = 4 F
Kapasitor 5 (C5) = 2 FTegangan listrik (V) = 12 volt

Ditanya : Energi listrik pada rangkaian

Jawab :
Jawab :
Kapasitor pengganti rangkaian kapasitor seri-paralelKapasitor 1, kapasitor 2 dan kapasitor 3 dirangkai paralel. Kapasitor pengganti :

CA = C1 + C2 + C3 = 4 + 4 + 4 = 12 F

Kapasitor 4 dan kapasitor 5 dirangkai paralel. Kapasitor pengganti :

CB = C4 + C5 = 4 + 2 = 6 F

Kapasitor A dan kapasitor B dirangkai seri. Kapasitor pengganti :

1/C = 1/CA + 1/CB = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12

C = 12/3 = 4 Farad