This is lab report from mataram university

1. KAPASITAS KAPASITOR
Rian Affandi
16 Juli 2016
Tanggal Pelaksanaan: 10 Juni 2016
Partner: Sulas Tia Rini
Instructor: I Wayan Sudiarta
Ringkasan
Terdapat dua tujuan yang harus dipenuhi dalam praktikum mengenai kapasitas
kapasitor ini ,yaitu untuk mengukur kapasitansi kapasitor dengan metode perban-
dingan dengan bantuan pembagian tegangan kapasitansif,serta untuk mengukur
kapasitansi kapasitor pada plat sejajar. Sebuah kapasitor terdiri atas dua buah kon-
duktor yang dipisahkan oleh isolator(ruang hampa) sehingga dapat menyimpan
energi listrik. Besarnya energi yang dapat disimpan oleh sebuah kapasitor da-
pat dicari dengan cara membandingkannya dengan kapasiror lainnya yang telah
diketahui nilainya sehingga dalam hal ini digunakan sambungan seri yang me-
mungkinkan tegangan sumber terbagi dua akan tetapi arus dan muatannya tetap
sama. Sedangkan untuk mengukur besarnya kapasitas kapasitor pada plat sejajar,
dapat dilakukan dengan model rangkaian yang sama seperti sebelumnya sedemi-
kian hingga diperoleh sebuah fakta bahwa besarnya kapasitas kapasitor dari plat
tersebut bergantung pada jarak antara kedua buah plat besi itu. berdasarkan hasil
pengamatan diproleh nilai pengukuran yang beragam dengan nilai ketidakpastian
dari alat ukur berkisar 0,01 hingga 0,02.
1 Tujuan Praktikum
Batrai merupakan salah satu contoh kapasitor yang banyak digunakan dalam kehidupan
sehari-hari, dan dibuat untuk memenuhi kebutuhan manusia akan energi. Agar dapat
mengetahui besarnya kapasitansi suatu kapasitor maka dilakukanlah praktikum yang
bertujuan untuk :
1. Mengukur kapasitas kapasitor dengan metode perbandingan dengan memanfa-
atkan pembagian tegangan kapasitif.
2. Mengukur kapasitansi kapasitor plat sejajar.
2 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang diperlukan untuk praktikum ini adalah:
1. Penguat elektrometer
2. Power Supplay
1

2. 3. Voltmeter Digital
4. Kabel Banana-Banana Merah
5. Kabel Banana-Banana Biru
6. Kabel Banana-Banana Hitam
7. Kapasitor
8. Kapasitor Plat Sejajar
3 Landasan Teori
Dua buah konduktor yang dipisahkan oleh isolator (ruang hampa) akan membentuk
sebuah kapasitor:
gambar 1 : kapasitor plat sejajar
Dalam kebanyakan pemakaian praktis setiap konduktor pada mulanya mempunyai mu-
atan netto nol, dan elektron dipindahkan dari konduktor +Q menuju konduktor -Q
(gambar 3.1). Hal ini dinamakan memberi muatan (caharging) kapsitor Tersebut. Be-
sarnya kapasitansi kapasitor didefinisikan sebagai :
C =
Q
V
(1)
Dengan menggunakan hukum Gauss, kita tahu bahwa pada jarak d yang sangat kecil,
medan diantara kedua konduktor tersebut terdistribusi merata, sehingga persamaan 1
dapat diubah menjadi :
C =
εoA
d
(2)
dengan εo adalah primitivitas ruang hampa yang nilainya 8, 85.10−12
C2
/Nm2
Kapasitor dibuat dengan kapasitansi standar dan tegangan tertentu. Akan tetapi nilai-
nilai standar tersebut mungkin bukan nilai sebetulnya dari kapasitor itu, oleh karena itu
2

3. kita dapat mencari nilai sebenarnya dari sebuah kapasitor dengan metode perbanding-
an, sehingga dalam hal ini digunakan sambungan seri.
gambar 2 : Rangkaian Kapasitor Seri
Dalam sambungan kapasitor seri, kita tahu bahwa arus yang mengalir dari sumber te-
gangan tetap sama, sehingga muatan antar kedua kapsitor tersebut juga ajkan tetap sa-
ma. Akan tetapi tegangan dari sumbernya (V) terbagi dua menjadi V1 dan V2.Dengan
menggunakan fakta tersebut kita tahu bahwa perbandingan Q1 dan Q2 adalah tetap
sama sehingga, dari persamaan 1 dapat kita tuliskan kembali nilai dari C2 yaitu :
C2 =
C1 (V − V2)
V2
(3)
4 Prosedur Praktikum
1. Mengukur Kapasitansi Plat sejajar
(a) merangkai alat dan bahan seperti pada gambar berikut
gambar 3 : Rangkaian Kapasitor plat Sejajar
(b) memasang C1 = 1nF pada soket a dan b
(c) menyambungkan kapasitor plat sejajar dengan soket e dan d
(d) mengukur tegangan awal Vo dengan cara memasukan plug e’ ke soket f
(e) mengukur tegangan pada plat sejajar yang telah diketahui luasnya (V2) de-
ngan cara menghubungkan plug e’ ke soket e
3

4. (f) mengatur ulang jarak d pada kapasitor plat sejajar
(g) menghitung nilai kapasitor plat dengan persamaan 2
(h) Mengulangi langkah e sampai g sebanyak 5 kali dan catat nilai tegangan
untuk setiap jarak d yang digunakan
2. Mengukur kapasitansi pada sambungan seri
(a) merangkai alat dan bahan seperti pada gambar berikut
gambar 4 : sambungan kapasitor seri
(b) memasang C1 = 1 nF pada soket a dan b
(c) memasang C2 pada soket c dan d
(d) mengukur tegangan awal Vo dengan cara menyambungkan plug e’ ke soket
f
(e) mengukur tegngan pada C2 dengan cara menyambungkan plug e’ ke soket
e
(f) mengganti C2 dengan nilai yang berbeda- beda
(g) menghitung nilai dari C2 sesuai persamaan 3 kemudian bandingkan hasil-
nya dengan nilai yang tercantum
(h) mencatat hasil pengukuran untuk setiap kapasitor C2 yang digunakan
5 Hasil dan Pembahasan
1. Kapasitor plat sejajar
besarnya kapasitor pada plat sejajar bergantung pada jarak antar kedua plat ter-
sebut, semakin dekat jarak antar kedua plat, maka kapasitansi nya juga akan
semakin besar. hal tersebut terjadi karena medan listrik akan terdistribusi secara
merata pada jarak yang sangat kecil, sedemikian hingga diperoleh hasil pengu-
kuran sesuai tabel 1 dibawah ini :
2. Kapasitor Pada Sambungan Seri
selain dengan mengubah jarak antar kedua konduktor, besarnya kapasitansi ka-
pasitor juga dapat kita cari dengan cara menggunakan perbandingan dan memba-
gi tegangannya. Nilai kapasitor hasil pengukuran dengan nilai sebenarnya selalu
berbeda. hal ini karena adanya kesalahan baik pada alat ukur maupun karena fak-
tor eksternal lainnya seperti tegangan dan arus. Berdasarkan hasil pengukuran
diperoleh hasil seperti pada tabel 2 di bawah ini :
4

5. No V (V ± 0.02) V2 (V ± 0.02) V1 (V ± 0.02) d (cm ± 0.05) Kapasitor Plat (×10−12
F)
1 3,0 1,50 1,50 0,50 141,60
2 3,0 2,10 0,90 1,00 70,80
3 3,0 2,80 0,20 1,50 47,20
4 3,0 2,90 0,10 2,00 35,40
5 3,0 2,95 0,05 2,50 28,32
Keterangan : A = 800, 89 cm2
Tabel 1 : Hasil Pengukuran Kapasitor Plat
No V (V ) V2 (V ) V1 (V ) C1 (nF) C2 (nF) C2 sebenarnya (nF)
1 3,0 2,80 0,20 10,0 1,0 0,70
2 3,0 0,28 2,72 1,0 10,0 9,71
3 3,0 0,03 2,97 1,0 100,0 99,0
Tabel 2 : Hasil Pengukuran Kapasitor dengan metode perbandingan
3. Grafik Hubungan Kapasitor dengan jarak
Gerafik berikut menjelaskan bawa ketika jarak antara dua pat konduktor tersebut
dibuat semakin jauh maka nilai kapasitansi kapasitornya pun semakin kecil aki-
batnya medan yang terdistribusi antara kedua konduktor menjadi tidak merata
lagi.
Grafik 1 : Hubungan jarak dengan Kapasitansi
5

6. 6 Simpulan dan Saran
1. Kesimpulan
besarnya kapasitansi suatu kapasitor dapat diukur dengan dua cara yaitu meng-
unakan perbandingan atau membagi tegangan kapasitansif, serta dengan cara
menghitungna secara langsung sesuai dengan teori.
2. Saran
Bagi praktikan yang akan melakukan uji coba di laboratorium fisika dasar, hen-
daknya terlebih dahulu memastikan multimeter yang digunakan tidak rusak, se-
hingga tidak mempengaruhi hasil pengukuran
Daftar Pustaka
Serway, Raymond.2009.Physics for Scientist and Engginer.Jakarta : Salamba Teknika
6