Ayo, Cek Pemahaman Kapasitor

1.3 Ayo, Cek Pemahaman Kalian!

Empat kapasitor identik masing-masing 470 µF dihubungkan sesuai Gambar 1.25, kemudian
dihubungkan dengan tegangan 12 V.

Tentukan:
a. kapasitansi total rangkaian
b. muatan total yang tersimpan pada rangkaian
c. energi total yang tersimpan dalam kapasitor

Disclaimer:

• Pembahasan soal fisika di bawah hanya digunakan oleh orang tua atau wali untuk memandu proses belajar anak.
• Sebelum melihat pembahasan soal ini, pastikan teman-teman sudah mengerjakan sendiri terlebih dahulu.

Diketahui :
$C = 470 \ µF$
$V_{total} = 12 \ V$

Ditanya :
a. $C_{total}$ = ...?
b. $q_{total}$ = ...?
c. $W_{total}$ = ...?

Jawab :
Soal a
Menghitung kapasitas total kapasitor yang disusun parallel
$$\begin{aligned} C_{paralel} &= 470 + 470 + 470 \\ &= 1.410 \ µF \end{aligned}$$
 
Menghitung kapasitansi total rangkaian
$$\begin{aligned} \frac{1}{C_{total}} &= \frac{1}{C_{paralel}}+{1}{470} \\ &= \frac{1}{1.410}+\frac{1}{470} \\ &=\frac{1+3}{1.410}\\ &= \frac{4}{1.410}\\ C_{total} &= \frac{1.410}{4}\\ &= 352,5 \ µF \end{aligned}$$

Soal b
Menghitung muatan total yang tersimpan pada rangkaian
$$\begin{aligned} q_{total} &= C_{total} \cdot V_{total} \\ &= 352,5 \cdot 12 \\ &= 4.230 \ µC \\ &= 4.230 \times 10^{-6} \ C \\ &= 4,230 \times 10^{-3} \ C \end{aligned}$$

Soal c
Menghitung energi total yang tersimpan dalam kapasitor
$$\begin{aligned} W_{total} &= \frac{1}{2} \cdot C_{total} \cdot (V_{total})^2 \\ &= \frac{1}{2} \cdot 352,5 \cdot 12^2 \\ &=  25.380 \ µJ \end{aligned}$$