Contoh Soal Rangkaian Kapasitor Fisika SMA Kelas XI

LATIHAN SOAL “RANGKAIAN KAPASITOR”

(1)   UN Fisika 2008 P4 No. 28
Kapasitor X, Y dan Z dirangkai seperti pada gambar!

Bila saklar S ditutup selama 5 menit , energi listrik yang tersimpan pada kapasitor Z adalah....
A. 144 J
B. 720 J
C. 864 J
D. 1.728 J
E. 4.320 J

(2) UN Fisika 2009 P04 No. 27
Nilai kapasitas kapasitor keping sejajar dengan luas penampang (A); jarak kedua keping (d); dan bahan dielektrikum (K₁) bila dihubungkan pada beda potensial V adalah C farad.
Untuk meningkatkan nilai kapasitas kapasitor menjadi dua kali semula dengan beberapa cara antara lain:
1. Menambah luas penampang keping
2. Mendekatkan kedua keping
3. Mengganti bahan dielektrikum (K₂) dengan K₂ > K₁
4. Meningkatkan beda potensial kedua keping
Pernyataan yang benar adalah.....
A. 1, 2 dan 3
B. 1, 3 dan 4
C. 2, 3 dan 4
D. 1 dan 3 saja
E. 2 dan 4 saja

(3) UN Fisika 2010 P04 No. 27
Perhatikan faktor-faktor berikut ini!
(1) konstanta dielektrik
(2) tebal pelat
(3) luas pelat
(4) jarak kedua pelat
Yang mempengaruhi besarnya kapasitas kapasitor keping sejajar jika diberi muatan adalah….
A. (1) dan (2) saja
B. (3) dan (4) saja
C. (1), (2), dan (3)
D. (1), (2), dan (4)
E. (1), (3), dan (4)

(4) UN Fisika 2010 P37 No. 27
Perhatikan faktor-faktor berikut ini!
(1) konstanta dielektrik
(2) tebal pelat
(3) luas pelat
(4) jarak kedua pelat

Yang mempengaruhi besarnya kapasitas kapasitor keping sejajar jika diberi muatan adalah….
A. (1) dan (2) saja
B. (3) dan (4) saja
C. (1), (2), dan (3)
D. (1), (2), dan (4)
E. (1), (3), dan (4)

(5) UN Fisika 2012 A86 No. 30
Perhatikan kapasitor keping sejajar berikut!



Bahan dielektrik yang disisipkan memiliki konstanta dielektrik 2. Angka perbandingan kapasitas kapasitor (1) dan (2) adalah…..
A. 1 : 2
B. 3 : 4
C. 4 : 3
D. 5 : 6
E. 6 : 5

(6) UN Fisika 2013
Perhatikan gambar rangkaian kapasitor di bawah ini!

Besar energi kapasitor total pada rangkaian adalah…
A. 0,5 J
B. 1,0 J
C. 2,0 J
D. 2,5 J
E. 4,0 J

(7) UN Fisika 2014
Perhatikan rangkaian di bawah!

 

 Besar muatan pada kapasitor C₁ adalah….
A. 36 coulomb
B. 18 coulomb
C. 8 coulomb
D. 6 coulomb
E. 4 coulomb

8. Tiga kapasitor yang masing-masing kapasitasnya 3 F, 6 F, dan 9 F dihubungkan seri. Kedua ujung dari gabungan tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan yang besarnya 220 V. Tegangan antara ujung-ujung kapasitor yang 3 F adalah....
A. 40 V
B. 60 V
C. 110 V
D. 120 V
E. 220 V
(Soal SKALU 1978)

Soal Essay

Soal No. 1
Perhatikan gambar berikut, 

3 buah kapasitor X, Y dan Z disusun seperti gambar. Jika saklar S ditutup tentukan : 
a) Nilai kapasitas kapasitor pengganti rangkaian
b) Muatan yang tersimpan dalam rangkaian
c) Muatan yang tersimpan dalam kapasitor Z menurut prinsip rangkaian seri
d) Beda potensial ujung-ujung kapasitor Z
e) Beda potensial ujung- ujung kapasitor X
f) Beda potensial ujung-ujung kapasitor Y
g) Muatan yang tersimpan pada kapasitor X
h) Muatan yang tersimpan pada kapasitor Y
i) Muatan yang tersimpan pada kapasitor Z 
j) Energi yang tersimpan dalam rangkaian
k) Energi yang tersimpan pada kapasitor X
l) Energi yang tersimpan pada kapasitor Y
m) Energi yang tersimpan pada kapasitor Z

Soal No. 2
Diberikan susunan 3 buah kapasitor yang dipasang pada sumber 24 Volt seperti gambar berikut! 

 

 Jika saklar S ditutup, tentukan : 
a) Nilai kapasitas kapasitor pengganti rangkaian
b) Muatan yang tersimpan dalam rangkaian
c) Muatan yang tersimpan dalam kapasitor Z
d) Beda potensial ujung-ujung kapasitor Z
e) Beda potensial ujung-ujung kapasitor X
f) Beda potensial ujung-ujung kapasitor Y
g) Muatan yang tersimpan pada kapasitor X
h) Muatan yang tersimpan pada kapasitor Y
i) Energi yang tersimpan dalam rangkaian
j) Energi yang tersimpan pada kapasitor X
k) Energi yang tersimpan pada kapasitor Y
l) Energi yang tersimpan pada kapasitor Z
Soal No. 3
Kapasitor keping sejajar dengan luas penampang masing-masing keping adalah 50 cm² tanpa bahan pengisi (berisi udara). Jarak antar keping adalah 2 cm dan kedua keping diberi beda potensial 120 volt. Jika ε_o adalah 8,85 x 10^{− 12} C²N ^{− 1 − 2} tentukan :
a) kapasitas kapasitor
b) muatan yang tersimpan dalam kapasitor
c) kuat medan listrik antara kedua keping 
Soal No. 4
Sebuah kapasitor keping sejajar memiliki kapasitas sebesar C. Jika kapasitor disisipi bahan dielektrik dengan konstanta dielektrik sebesar 2, tentukan kapasitasnya yang baru!
Soal No. 5
Sebuah kapasitor keping sejajar memiliki kapasitas 1200 μF. Jika luas penampang keping dijadikan dua kali semula dan jarak antar keping dijadikan 1,5 kali semula, tentukan nilai kapasitasnya yang baru!
Soal No. 6
Kapasitor bola berongga memiliki jari-jari sebesar 1,8 cm. Jika 1/4πε_o = 9 x 10⁹ dalam satuan internasional, tentukan kapasitas kapasitor!