Listrik Statis (SMA Kelas 12 / KTSP 2006) KAPASITOR

Agustus 20, 2019

Listrik Statis (SMA Kelas 12 / KTSP 2006) KAPASITOR

Kapasitor adalah...
Komponen listrik yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik.

Kapasitansi/Kapasitas (C)
Kapasitas adalah..
Kemampuan/ukuran jumlah muatan listrik yang disimpan untuk sebuah potensial listrik yang telah ditentukan. Berikut merupakan rumusnya.


Gambar 1: Rumus kapasitas kapasitor 1 (Sumber: Penulis)

Gambar 2: Rumus kapasitas kapasitor 2
(Sumber: Penulis)

Keterangan:
C = Kapasitas kapasitor (C/volt)
q = Muatan (C)
V = Potensi listrik (volt)
A = Area (m^2)
d = distance (m)
ε_{0 = permitivitas = 8,5 x 10^12 C^2/Nm^2}
_{k = Konstanta dielektrik}

Dielektrik terdapat di antara pelat. Ketika dielektrik tidak ada, maka konstanta sama dengan 1.

Jika ada, konstanta akan dipaparkan dalam soal.

Gambar 3: Ilustrasi kapasitor

Kedua persegi panjang di kiri dan kanan disebut pelat/plat (konduktor). Semakinjauh jarak kedua pelat, semakin kecil kapasitasnya. Semakin besar luas pelat, semakin besar kapasitasnya.

Energi Kapasitor (W)
Maksud dari energi kapasitor adalah energi listrik yang tersimpan dalam kapasitor. Berikut merupakan rumusnya.

Gambar 4: Rumus energi kapasitor (Sumber: Penulis)

Contoh soal:
Sebuah kapasitor keping sejajar memiliki kapasitas 1200 μF. Jika luas penampang keping dijadikan 2 kali semul dan jarak antar kepong dijadikan 1,5kali semula, tentukan nilai kapasitasnya yang baru!

Pembahasan:

Gambar 5: Pembahasan contoh soal 1

Rangkaian Kapasitor
Ada 2 macam rangkaian kapasitor.
1. Rangkaian seri

Gambar 6: Rumus kapasitas kapasitor pada rangkaian seri (Sumber: Penulis)

2. Rangkaian Parallel

Gambar 7: Rumus kapasitas kapasitor pada rangkaian parallel (Sumber: Penulis)

Contoh soal:
Perhatikan gambar rangkaian berikut. Besar energi listrik pada rangkaian tersebut adalah ....

Gambar 8: Contoh soal 2

Pembahasan:

Gambar 9: Pembahasan contoh soal 2

Kesimpulannya...
Kapasitas adalah kemampuan/ukuran jumlah muatan listrik yang disimpan untuk sebuah potensial listrik yang telah ditentukan. Di dalam kapasitas terdapat energi yang disebut energi kapasitor. Terdapat juga rangkaian kapasitor yang menjadi tempat kapasitas ini bekerja.

PENERAPAN LISTRIK STATIS!
1. Printer Laser

Gambar 10: Printer Laser

Alat ini menggunakan muatan listrik statis. Pada saat drum bermuatan positif berputar, laser menyinari, melintasi permukaan yang tidak bermuatan. Laser yang berikutnya menggambar pada permukaan tersebut yang sudah bermuatan negatif. Setelah fase drum yang berputar, kertas akan melewati fuser. Pada fase ini, kertas akan mengalami pemanasan. Inilah sebabnya kertas biasanya bersuhu agak panas ketika baru saja keluar dari printer laser.

2. Elektrokardiograf

Gambar 11: Elektrokardiograf

Alat ini digunakan untuk merekam perubahan jantung manusia. Perubahan potensial listrik pada permukaan jantung terjadi setiap kali jantung manusia berdetak. Elektrokardiograf mendeteksi hal ini dengan menggunakan logam kontak yang dipasang pada kulit. Grafik pada kertas dan pada layar tabung sinar katoda (CRT). Hasil rekaman perubahan jantung manusia disebut juga dengan elektrokardiogram.

INFO SINGKAT!

Gambar 12: Aristoteles

Pada tahun 384 SM, Aristoteles lahir di Stageira, Chalcidice. Beliau wafat pada tahun 322 SM di Euboea. Aristoteles dikenal sebagai filsuf dan polymath Yunani, mahasiswa dari Plato, dan guru dari Alexander Agung. Sistem yang komprehensif pada filsafat barat pertama dibuat dari tulisan-tulisan Aristoteles, tentang moralitas, estetika, logika, ilmu pengetahuan, politik, dan metafisika. Akan tetapi, dari sekian banyak tulisannya, sebagian besar hilang. Hanya sepertiga dari karya aslinya yang masih bertahan.

PERSPEKTIF ALKITAB!
Ayub 42:2 berbunyi "Aku tahu, bahwa Engkau sanggup melakukan segala sesuatu, dan tidak ada rencana-Mu yang gagal."

Jika bukan Allah yang bekerja, maka segala penemuan ini tidak akan pernah terjadi

Kesimpulannya...
Kapasitas adalah kemampuan/ukuran jumlah muatan listrik yang disimpan untuk sebuah potensial listrik yang telah ditentukan. Di dalam kapasitas terdapat energi yang disebut energi kapasitor. Terdapat juga rangkaian kapasitor yang menjadi tempat kapasitas ini bekerja. Pahamilah bahwa semua pengetahuan ini ditemukan karena Tuhan yang turut bekerja dan tidak ada rencana-Nya yang gagal.

Selesai sudah materi Listrik Statis kita! Listrik dinamis itu seperti apa ya? Yuk, kita lihat sama-sama!
Baca: Listrik Dinamis (SMA Kelas 12 / KTSP 2006) PENDAHULUAN

Sumber:
1. Pembelajaran Fisika SDH Holland Village, Manado, kelas 12 IPA, tahun ajaran 2019-2020.
2. 10 Ilmuwan Fisika Terkenal
3. 10 Bentuk Penerapan Listrik Statis Dalam Kehidupan Sehari-hari