/

1. Matakuliah Elektronika Dasar I
Lembar Aktivitas Mahasiswa
PembelajaranBerbasis Virtual
Rangkaian Kapasitor
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS PALANGKA RAYA
2022

2. KAPASITOR
TUJUAN
Menemukan variabel yang mempengaruhi kapasitansi kapasitor, meliputi: hubungan luas keping terhadap
kapasintasi, hubungan jarak antar keping terhadap kapasitansi, dan hubungan bahan penyekat/dielektric
terhadap kapasitansi.
ALAT DAN BAHAN
1. Seperangkat komputer dengan sistem operasi windows
2. Software Simulasi Phet – capasitor-lab
PROSEDUR EKSPERIMEN
Aktivitas 1: Menentukan hubungan luas keping terhadap kapasintasi
1. Jalankan Program PhET - Capasitor Lab.
2. Klik pada tab introduction:
3. Aturlah luas keping pada 100 mm2 dengan menggeser anak panah
4. Aturlah jarak antar keping pada 10 mm dengan menggeser anak panah
5. Aturlah beda potensial pada 1,5 V dengan menggeser saklar pada baterai.
6. Berikan tanda ceklist pada bagian Capacitance (lihat Gambar 1).
Gambar 1
7. Amati nilai kapasitas kapasitor (kapasitansi/capacitance) yang tertulis pada grafik yang berwarna hijau.
8. Lakukan pengamatan nilai kapasitas kapasitor (kapasitansi) untuk berbagai variasi luas keping,
kemudian sajikan data tersebut dalam excel.
9. Buatlah grafik hubungan Luas Keping Kapasitor dan Kapasitansi Kapasitor.
Aktivitas 2: Menentukan hubungan jarak antar keping terhadap kapasitansi
1. Aturlah luas keping pada 100 mm2 dengan menggeser anak panah.
2. Aturlah jarak antar keping pada 10 mm dengan menggeser anak panah.
3. Aturlah beda potensial pada 1,5 V dengan menggeser saklar pada baterai.
4. Berikan tanda ceklist pada bagian Capacitance.

3. 5. Amati nilai kapasitas kapasitor (kapasitansi/capacitance) yang tertulis pada grafik yang berwarna hijau.
6. Lakukan pengamatan nilai kapasitas kapasitor untuk berbagai variasi jarak antar keping, kemudian
sajikan data tersebut dalam excel.
7. Buatlah grafik hubungan Jarak Keping Kapasitor dan Kapasitansi Kapasitor.
Aktivitas 3: Menenentukan hubungan bahan penyekat/dielektric terhadap kapasitansi
1. Jalankan Program PhET - Capasitor Lab.
2. Klik pada tab Dielectric:
3. Aturlah luas keping pada 100 mm2 dengan menggeser anak panah
4. Aturlah jarak antar keping pada 10 mm dengan menggeser anak panah
5. Aturlah beda potensial pada 1,5 V dengan menggeser saklar pada baterai.
6. Berikan tanda ceklist pada bagian Capacitance (lihat Gambar 2).
7. Klik “custom” sebagai material bahan penyekat/dielektrik. Mulailah dengan konstanta dielektrik = 1
(Dielectric Constant) (lihat Gambar 2).
Gambar 2
8. Lakukan perhitungan nilai kapasitas kapasitor untuk berbagai variasi Bahan Dielektric, dan sajikan
data tersebut dalam Tabel di bawah ini.
No. Konstanta Dielektrik Kapasitansi (F)
1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5
9. Buatlah grafik hubungan Bahan Dielektric Kapasitor dan Kapasitansi Kapasitor.
Simpulan
Buatlah simpulan berkaitan dengan eksperim en yang telah Anda lakukan. (sesuaikan dengan tujuan
eksperimen)

4. Page 1
1. Tujuan
2. Bahan / Alat
2. Teori
Simulation Based Laboratory (SBL) :
RANGKAIAN KAPASITOR
Menganalisis nilai kapasitas, tegangan, dan muatan pada rangkaian kapasitor yang
disusun seri dan parallel.
a. Computer dengan sistem operasi windows
b. Aplikasi Java
c. Softwere Simulasi phET “Capasitor Lab”
Gambar 1.
Seperti halnya hambatan listrik, kapasitor juga dapat dirangkai seri,
parallel, atau campuran seri dan parallel. Untuk rangkaian seri dan parallel
pada kapasitor, hasilnya berlainan dengan rangkaian seri dan parallel pada
hambatan.
a. Rangkaian Seri Kapasitor
Untuk memperoleh nilai kapasitas kapasitor yang lebih kecil daripada
kapasitas semula adalah dengan menyusun beberapa kapasitor secara seri.
Apabila rangkaian kapasitor seri diberi beda potensial, pada setiap kapasitor
memperoleh jumlah muatan yang sama, meskipun besar kapasitasnya
berlainan.

5. Page 2
C C C
q1 = q2 = q3 = qtotal....................................................................(i)
Apabila beda potensial kapasitor seri tersebut VAB = VS berlaku persamaan:
VAB = VS = V1 + V2 + V3 .................................................................(ii)
Karena V =
q
, maka:
C
qtotal
=
q1
+
q2
+
q
CS C1 C2 C3
Berdasarkan persamaan (i), maka:
q q q q
= + +
CS 1 2 3
Kedua ruas dibagi q, akan diperoleh:
1
=
1
CS C1
+
1
+
1
C2 C3
…………………………………………………………..(iii)
Untuk n kapasitor yang dihubungkan secara seri, persamaan (i) menjadi:
……………………….. (iv)
Bentuk rangkaian kapasitor yang disusun seri ditunjukkan pada gambar 1
Gambar 2. Rangkaian seri kapasitor
b. Rangkaian Paralel Kapasitor
Kapasitor yang dirangkai paralel, apabila diberi tegangan V setiap
kapasitor akan memeperoleh tegangan yang sama, yaitu V, sehingga pada
rangkaian kapasitor parallel berlaku:
Vtotal = V1 = V2 = V3.............................................................(v)
Dengan menggunakan persamaan 𝐶 =
𝑞
, maka akan diperoleh:
𝑉
qtotal = q1 + q2 + q3 .......................................................... (vi)
Ctotal. Vtotal = C1. V1 + C2. V2 + C3. V3
1 1 1 1 1
CS 1 2 3
=
C
+
C
+
C
+ ⋯+
Cn

6. Page 3
3. Prosedur Eksperimen
A
B
C
D
Berdasarkan persamaan (v), maka diperoleh:
CP = C1 + C2 + C3................................................................(vii)
Apabila terdapat n kapasitor, maka:
…………. (viii)
Gambar 2 memperlihatkan bentuk rangkaian pada kapasitor yang disusun
parallel.
Gambar 3. Rangkaian parallel kapasitor
Kegiatan 1 (Percobaan rangkaian seri)
a. Aktifkan perangkat lunak phET.
b. Pilihlah simulasi “Capasitor Lab”.
Gambar 4.
CP = C1 + C2 + C3 + ⋯ + Cn

7. Page 4
Keterangan gambar :
i. Capasitance, untuk pembacaan kapasitas kapasitor
ii. Voltmeter, untuk pembacaan tegangan
iii. Total Capasitance, untuk pembacaan kapasitas total rangkaian
iv. Stored Charge, untuk pembacaan muatan yang mengalir pada rangkaian
c. Buatlah rangkaian kapasitor seri dengan 2 buah kapasitor, dimana besarnya
C1=2x10-13
F dan C2=1x10-13
F dengan cara mengatur pada tombol pengatur
Capacitance
d. Atur tegangan sumber sebesar 0,25 Volt dengan cara menggeser tombol
pada baterai dimana voltmeter dipasang pada titik A – D (Vtot)
e. Ukur tegangan yang mengalir pada kapasitor C1 dengan memasang
voltmeter pada titik A – B (V1)
f. Ukur tegangan yang mengalir pada kapasitor C2 dengan memasang
voltmeter pada titik C – D (V1)
g. Ukur muatan total (qtot) dan kapasitas total (Ctot) yang tercatat pada alat
ukur Stored Charge dan Total Capasitance
h. Catat data langkah (d ) sampai (g) pada tabel 1. Dengan memperhatikan
virtual phET pada gambar 4.
i. Ulangai langkah d – h dengan variasi tegangan sumber 0,5 Volt, 1 Volt, dan
1,25 Volt
Tabel 1. Hasil Pengamatan
Tegangan
sumber
V1
(Volt)
V2
(Volt)
Vtot
(Volt)
q1=C1V1 q2=C1V1 qtot 𝑉1
𝑞1
𝑉2
𝑞2
1
𝐶𝑡𝑜𝑡
1 1
𝐶
+
𝐶
1 2

8. Page 5
O
A C
B D
P
Kegiatan 2 (Percobaan rangkaian parallel)
a. Aktifkan perangkat lunak phET.
b. Pilihlah simulasi “Capasitor Lab”.
Gambar 5.
Keterangan gambar :
i. Capasitance, untuk pembacaan kapasitas kapasitor
ii. Voltmeter, untuk pembacaan tegangan
iii. Total Capasitance, untuk pembacaan kapasitas total rangkaian
iv. Stored Charge, untuk pembacaan muatan yang mengalir pada
rangkaian
c. Buatlah rangkaian kapasitor parallel dengan 2 buah kapasitor, dimana
besarnya C1=2x10-13
F dan C2=1x10-13
F dengan cara mengatur pada tombol
pengatur Capacitance
d. Atur tegangan sumber sebesar 0,25 Volt dengan cara menggeser tombol
pada baterai dimana voltmeter dipasang pada titik O – P (Vtot)
e. Ukur tegangan yang mengalir pada kapasitor C1 dengan memasang
voltmeter pada titik A – B (V1)
f. Ukur tegangan yang mengalir pada kapasitor C2 dengan memasang
voltmeter pada titik C – D (V1)
g. Ukur muatan total (qtot) dan kapasitas total (Ctot) yang tercatat pada alat
ukur Stored Charge dan Total Capasitance

9. Page 6
4. Pertanyaan Diskusi
5. Kesimpulan
h. Catat data langkah (d ) sampai (g) pada tabel 2. Dengan memperhatikan
virtual phET pada gambar 5.
i. Ulangai langkah d – h dengan variasi tegangan sumber 0,5 Volt, 1 Volt, dan
1,25 Volt
Tabel 2. Hasil Pengamatan
Tegangan
sumber
V1
(Volt)
V2
(Volt)
Vtot
(Volt)
q1=C1V1 q2=C1V1 qtot Ctot C1+C2
1. Buatlah analisis data berdasarkan percobaan pada kegiatan 1 dan kegiatan
2!
2. Bagaimana nilai tegangan, muatan, dan kapasitansi berdasarkan hasil
percobaan dan perhitungan teoritis? Bandingkan!
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................