Praktikum ini bertujuan untuk mempelajari hubungan antara nilai kapasitansi kapasitor pelat sejajar dengan variasi isi ruang di antara pelat dan menentukan permitivitas relatif bahan dielektrik. Kapasitansi diukur dengan menggunakan capacity meter untuk berbagai luas pelat dan jarak pelat serta bahan pengisi. Hasilnya digunakan untuk menghitung permitivitas relatif udara, kaca, dan vinyl klorida.

1. PRAKTIKUM ELEKTROMAGNETIK
PERCOBAAN KE II
PENGUKURAN KAPASITOR PELAT SEJAJAR DAN PERMITIVITAS RELATIF
PEPE
Dosen : Mochammad Machmud Rifadil,ST.MT.
Asisten Dosen : Hariyono Amd
Nama : Mohammad Agung Dirmawan
Kelas : 1 D4 Elektro Industri A
NRP : 1310161024
Departemen Teknik Elektro
Program Studi Teknik Elektro Industri
2016

2. I. TUJUAN
Mempelajari hubungan antara nilai kapasitansi dari kapasitor pelat sejajar dengan
variasi isi ruangan diantara kedua pelat. Dengan mengosongkan ruangan diantara kedua pelat
(ruang diantara kedua pelat berisi udara) sebagai acuan, dapat ditentuan nilai permittivitas
relative dari bahan dielektrik pengisi ruangan diantara ke dua pelat.
II. TEORI
Kapasitor pelat sejajar mempunyai dua buah pelat konduktor dengan luas A (m2), yang
dipisahkan sejauh d(m). Apabila ruangan diantara kedua pelat tersebut adalah bahan
dielektrik dengan permittivitas relative, 𝜀𝑟. Maka nilai kapasitansi dari apasitor tersebut
adalah:
𝐶 = 8,86 𝑥 10−6
(𝜀𝑟
𝐴
𝑑
) (𝜇𝐹) (2.1)
Apabila luas permukaan pelat konduktor yang berhadapan (A) bertambah besar, maka
nilai kapasitansinya juga akan bertambah besar, karena nilai kapasitansi berbanding lurus
dengan luas permukaan pelat konduktor.
Kapasitansi C (𝜇𝐹)
Luaspelat, A (m2)
Sebaliknya, jika jarak antar pelat konduktor bertambah besar, maka nilai
kapasitansinya akan mengecil karena nilai kapasitansi berbanding terbalik dengan luas
permukaan pelat konduktor.
Jarakantarpelat, d (m)
Kapasitansi C(𝜇𝐹)

3. Udara mempunyai nilai permittivitas relative 𝜀𝑟 = 1,0006, sedangkan nilai
permittivitas relative 𝜀𝑟 dari beberapa bahan dielektrik diperlihatkan pada tabel.
Bahan Dielektrik Permittivitas Relative
(𝜀𝑟)
Udara 1,0006
Oksigen 1,0005
Keramik 5 - 7
Gelas/Kaca 3,5 - 9
Polyethylene 2,2 - 2,4
Polystyrene 2,5 - 2,7
Vinyl Chlorida 2,3 - 3,1
III. PERALATAN YANG DIPAKAI
1. Capacity meter (SHIMADZU, PPC3, 361-48344 CM-3) 1
2. Kapasitor pelat sejajar (SHIMADZU, PPC3, 361-48346) 1
3. Pelat kaca (2mm) 1
4. Pelat vinyl chloride (2mm dan 1mm) 1
5. Kabel penghubung 2
IV. GAMBAR RANGKAIAN PERCOBAAN
Bahan Dielektrik Permittivitas Relative
(𝜀𝑟)
Mika 6 - 8
KaretAlam 2,7 - 4
Ebonit 2,7 - 2,9
Kertas 2 - 2,5
Parafin 1,9 - 2,4
Air 80
Amonia 21 - 23

4. V. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN
1. Siapkan alat
2. Hitung nilai %error J dengan rumus
%𝒆𝒓𝒓𝒐𝒓 = |
𝑱 𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊 − 𝑱 𝒖𝒌𝒖𝒓
𝑱 𝒕𝒆𝒐𝒓𝒊
| × 𝟏𝟎𝟎%
VI. DATA HASIL PERCOBAAN
A. TABEL 1 DATA HASIL PENGUKURAN KAPASITANSI SEBAGAI LUAS
PLAT YANG BERHADAPAN
BAHAN
DIELEKTRIK
RUANGANTAR
PLAT
LUAS
PERMUAKAAN
PLAT YANG
BERHADAPAN
(m2
)
HASIL
PERHITUNGAN
KAPSITANSI,C
(μF)
HASIL
PENGUKURAN
KAPASITANSI,C
(μF)
RANGE
UDARA
0,09 0,0003987 0,0014 0,01
0,075 0,0003325 0,00052 0,001
0,06 0,0002658 0,00046 0,001
0,045 0,000199335 0,00042 0,001
0,03 0,0001329 0,00036 0,001
0,015 0,0006645 0,00022 0,001
0,003 0,0001329 0,00006 0,001
KACA
0,09 0,00045 0,0016 0,01
0,075 0,00076 0,0012 0,01
0,06 0,00046 0,0008 0,01
0,045 0,00028 0,0006 0,01
0,03 0,00014 0,0004 0,01
0,015 0,00006 0,0002 0,01
0,003 0,0000022 0,00001 0,001
VINYL
CHLORIDA
0,09 0,000273 0,00096 0,01
0,075 0,00053 0,00084 0,001
0,06 0,00039 0,00068 0,001
0,045 0,000237 0,0005 0,001
0,03 0,000132 0,00036 0,001
0,015 0,00006 0,0002 0,001
0,003 0,00001772 0,00008 0,001
B. TABEL 2 DATA HASIL PENGUKURAN KAPASITANSI SEBAGAI FUNGSI
JARAK ANTAR PLAT
JARAK
ANTAR
PLAT d
HASIL
PERHITUNGAN
KAPASITANSI,
HASIL
PENGUKURAN
KAPASITANSI,
RANGE

5. (mm) C (μF) C (μF)
1 0,0007974 0,0014 0,01
2 0,0003987 0,00084 0,001
3 0,0002658 0,00042 0,001
4 0,00019935 0,0003 0,001
C. TABEL 3 DATA HASIL PENGUKURAN PERMITIVITAS RELATIF (Ɛr)
BAHAN DIELEKTRIK
BAHAN DIELEKTRIK
RUANG ANTAR PLAT
HASIL
PENGUKURAN
KAPASITANSI,
C (μF)
PERMITIVITAS
RELATIF (Ɛr)
UDARA 0,00068 1
KACA 0,0012 1,7647
VINYL CHLORIDA 0,0009 1,3235
D. PERHITUNGAN DATA HASIL PENGUKURAN KAPASITANSI SEBAGAI
LUAS PLAT YANG BERHADAPAN
1. UDARA (Ɛr pengukuran=1) 𝑪 = 8,86 × 10−6
(Ɛ𝑟 ×
𝐴
𝑑
)
 𝑪 = 8,86 × 10−6
(1 ×
0,09
2×10−3) = 0,0003987𝜇𝐹
 𝑪 = 8,86 × 10−6
(1 ×
0,075
2×10−3) = 0,0033225𝜇𝐹
 𝑪 = 8,86 × 10−6
(1 ×
0,06
2×10−3) = 0,0002658𝜇𝐹
 𝑪 = 8,86 × 10−6
(1 ×
0,045
2×10−3) = 0,00019935𝜇𝐹
 𝑪 = 8,86 × 10−6
(1 ×
0,03
2×10−3) = 0,0001329𝜇𝐹
 𝑪 = 8,86 × 10−6
(1 ×
0,015
2×10−3) = 0,00006645𝜇𝐹
 𝑪 = 8,86 × 10−6
(1 ×
0,003
2×10−3) = 0,00001329𝜇𝐹
2. KACA (Ɛ𝒓 𝒑𝒆𝒏𝒈𝒖𝒌𝒖𝒓𝒂𝒏 =
𝑪 𝒌𝒂𝒄𝒂
𝑪 𝒖𝒅𝒂𝒓𝒂
 𝑪 = 8,86 × 10−6
(
0,0016
0,0014
×
0,09
2×10−3) = 0,00045 𝜇𝐹
 𝑪 = 8,86 × 10−6
(
0,0012
0,00052
×
0,075
2×10−3 ) = 0,00076 𝜇𝐹
 𝑪 = 8,86 × 10−6
(
0,0008
0,00046
×
0,06
2×10−3 ) = 0,000462𝜇𝐹

6.  𝑪 = 8,86 × 10−6
(
0,0006
0,00042
×
0,045
2×10−3 ) = 0,00028𝐹
 𝑪 = 8,86 × 10−6
(
0,0004
0,00036
×
0,03
2×10−3 ) = 0,00014𝜇𝐹
 𝑪 = 8,86 × 10−6
(
0,0002
0,00022
×
0,015
2×10−3 ) = 0,00006𝜇𝐹
 𝑪 = 8,86 × 10−6
(
0,00001
0,00006
×
0,003
2×10−3 ) = 0,0000022𝜇𝐹
3. VINYL CHLORIDA (Ɛ𝒓 𝒑𝒆𝒏𝒈𝒖𝒌𝒖𝒓𝒂𝒏 =
𝑪 𝒗𝒊𝒏𝒚𝒍
𝑪 𝒖𝒅𝒂𝒓𝒂
 𝑪 = 8,86 × 10−6
(
0,00096
0,0014
×
0,09
2×10−3) = 0,000273𝜇𝐹
 𝑪 = 8,86 × 10−6
(
0,00084
0,00052
×
0,075
2×10−3 ) = 0,00053𝜇𝐹
 𝑪 = 8,86 × 10−6
(
0,00068
0,00046
×
0,06
2×10−3 ) = 0,00039𝜇𝐹
 𝑪 = 8,86 × 10−6
(
0,0005
0,00045
×
0,045
2×10−3 ) = 0,000237𝜇𝐹
 𝑪 = 8,86 × 10−6
(
0,00036
0,00036
×
0,03
2×10−3 ) = 0,000132𝜇𝐹
 𝑪 = 8,86 × 10−6
(
0,00024
0,00022
×
0,015
2×10−3 ) = 0,00006𝜇𝐹
 𝑪 = 8,86 × 10−6
(
0,00008
0,00006
×
0,003
2×10−3 ) = 0,00001772𝜇𝐹
E. PERHITUNGAN DATA HASIL PENGUKURAN KAPASITANSI SEBAGAI
FUNGSI JARAK ANTAR PLAT
Ɛr pengukuran udara = 1
 d=1 mm𝑪 = 8,86 × 10−6
(1 ×
0,09
1×10−3) = 0,0007974𝜇𝐹
 d=2mm𝑪 = 8,86 × 10−6
(1 ×
0,09
2×10−3) = 0,0003987𝜇𝐹
 d=3mm𝑪 = 8,86 × 10−6
(1 ×
0,09
3×10−3) = 0,0002658𝜇𝐹
 d=4mm𝑪 = 8,86 × 10−6
(1 ×
0,09
4×10−3) = 0,00019935𝜇𝐹
F. PERHITUNGAN DATA HASIL PENGUKURAN PERMITIVITAS RELATIF
(Ɛr) BAHAN DIELEKTRIK
 Ɛ𝑟 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 =
0,0005
0,0005
= 1
 Ɛ𝑟 𝑘𝑎𝑐𝑎 =
0,0012
0,00068
= 1,76470
 Ɛ𝑟 𝑣𝑖𝑛𝑦𝑙 =
0,0009
0,00068
= 1,3235

7. G. PERHITUNGAN UNTUK MENCARI PRESENTASE ERROR
RUMUS: %𝒆𝒓𝒓𝒐𝒓 =
|
𝑯𝒂𝒔𝒊𝒍 𝒑𝒆𝒓𝒉𝒊𝒕𝒖𝒏𝒈𝒂𝒏 𝒌𝒂𝒑𝒂𝒔𝒊𝒕𝒂𝒏𝒔𝒊 𝑪( 𝝁𝑭)−𝑯𝒂𝒔𝒊𝒍 𝒑𝒆𝒏𝒈𝒖𝒌𝒖𝒓𝒂𝒏 𝒌𝒂𝒑𝒂𝒔𝒊𝒕𝒂𝒏𝒔𝒊𝑪( 𝝁𝑭)
𝑯𝒂𝒔𝒊𝒍 𝒑𝒆𝒓𝒉𝒊𝒕𝒖𝒏𝒈𝒂𝒏 𝒌𝒂𝒑𝒂𝒔𝒊𝒕𝒂𝒏𝒔𝒊 𝑪( 𝝁𝑭)
|× 𝟏𝟎𝟎%
 d=1mm%𝒆𝒓𝒓𝒐𝒓 = |
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟕𝟗𝟕𝟒−𝟎,𝟎𝟎𝟏𝟒
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟕𝟗𝟕𝟒
| × 𝟏𝟎𝟎% = 𝟕𝟓, 𝟓𝟕𝟎𝟔𝟎%
 d=2mm%𝒆𝒓𝒓𝒐𝒓 = |
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟑𝟗𝟖𝟕−𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟖𝟒
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟑𝟗𝟖𝟕
| × 𝟏𝟎𝟎% = 𝟏𝟏𝟎, 𝟔𝟖𝟒𝟕%
 d=3mm%𝒆𝒓𝒓𝒐𝒓 = |
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟐𝟔𝟓𝟖−𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟒𝟐
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟐𝟔𝟓𝟖
| × 𝟏𝟎𝟎% = 𝟓𝟖, 𝟎𝟏𝟑𝟓%
 d=4mm%𝒆𝒓𝒓𝒐𝒓 = |
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟏𝟗𝟗𝟑𝟓−𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟑
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟏𝟗𝟗𝟑𝟓
| × 𝟏𝟎𝟎% = 𝟓𝟎, 𝟒𝟖𝟗𝟎𝟖%
VII. ANALISIS DATA
Pada percobaan ini berjudul pengukuran kapasitor pelat sejajar dan permitivitas relatif.
Peralatan yang digunakan dalam percobaan antara lain capacity meter yang digunakan untuk
mengukur kapasitansi, kapasitor pelat sejajar, pelat kaca (2 mm), pelat vinyl chlorida (2 mm)
serta kabel penghubung. Pelat kaca dan vinyl chloride digunakan sebgai media pembatas atau
penghalang. Kabel penghubuung dugunakan untuk menghubungkan plat denan capacity
meter. Pertama, hubungkan capacity meter ke jala-jala. Pada percobaan yang pertama,
kelompok kami akan melakukan pengkuran kapasitansi sebagai luas pelat yang berhadapan.
Pertama, susunlah kapasitor pelat sejajar dengan jarak antar pelat d=2mm serta kosongkan
ruang diantara 2 pelat tersebut (ruang diantara kedua plat berisi udara). Secara berangsur,
tariklah pelat konduktor yang dapat digerakkan setiap 5 cm (7x pengukuran). Kemudian ukur
nilai kapasitansi serta catat pada tabel. Berikut adalah hasil pengukuran kapasitansi dengan
bahan dielektrik ruang antar pelat yaitu udara :
1. Luas 0,09 m2 = 0,0014 μF
2. Luas 0,075 m2 = 0,00052 μF
3. Luas 0,06 m2 = 0,00046 μF
4. Luas 0,045 m2 = 0,00042 μF
5. Luas 0,03 m2 = 0,00036 μF
6. Luas 0,015 m2 = 0,00022 μF
7. Luas 0,003 m2 = 0,00006 μF
Setelah itu hitung juga nilai kapasitansi melalui perhitungan. Seperti contoh di bawah ini :
Ɛr pengukuran udara = 1

8. Luas 0,09 m2𝑪 = 8,86 × 10−6
(Ɛ𝑟 ×
𝐴
𝑑
) = 8,86 × 10−6
(1 ×
0,09
2×10−3 ) = 0,0003987 𝜇𝐹
Sehingga diperoleh presentase error sebesar : %𝒆𝒓𝒓𝒐𝒓 = |
0,0003987 −0,00084
0,0003987
| × 100% =
110,6847%
Setelah itu isi ruang diantara kedua pelat dengan kaca dengan tebal 2 mm dengan mengulangi
langkah-langkah diatas. Ɛr pengkuran kaca diperoleh dari :
Ɛ𝒓 𝒑𝒆𝒏𝒈𝒖𝒌𝒖𝒓𝒂𝒏 𝒌𝒂𝒄𝒂 =
𝐶 𝑘𝑎𝑐𝑎
𝐶 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎
Berikut dalah hasil pengkuran kapasitansi dengan bahan dielektrik ruang antar plat yaitu
kaca:
1. Luas 0,09 m2 = 0,0016 μF
2. Luas 0,075 m2 = 0,0012 μF
3. Luas 0,06 m2 = 0,0008 μF
4. Luas 0,045 m2 = 0,0006 μF
5. Luas 0,03 m2 = 0,0004 μF
6. Luas 0,015 m2 = 0,0002 μF
7. Luas 0,003 m2 = 0,00001 μF
Setelah itu hitung juga nilai kapasitansi melalui perhitungan dengan rumus di bawah ini :
Luas 0,09 m2𝑪 = 8,86 × 10−6
(Ɛ𝑟 ×
𝐴
𝑑
)
Setelah itu ganti pelat kaca 2 mm dengan pelat vinyl chlorida dengan mengulangi langkah-
langkah diatas. Ɛr pengukuran vinyl chlorida diperoleh dari :
Ɛ𝒓 𝒑𝒆𝒏𝒈𝒖𝒌𝒖𝒓𝒂𝒏 𝒗𝒊𝒏𝒚𝒍 =
𝐶 𝑣𝑖𝑛𝑦𝑙
𝐶 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎
Berikut adalah hasil pengukuran kapasitansi dengan bahan dielektrik ruang antar plat yaitu
vinyl chlorida :
1. Luas 0,09 m2 = 0,00096 μF
2. Luas 0,075 m2 = 0,00084 μF
3. Luas 0,06 m2 = 0,00068 μF
4. Luas 0,045 m2 = 0,0005 μF

9. 5. Luas 0,03 m2 = 0,00036 μF
6. Luas 0,015 m2 = 0,0002 μF
7. Luas 0,003 m2 = 0,00008 μF
Setelah itu hitung juga nilai kapasitansi melalui perhitungan dengan rumus di bawah ini :
Luas 0,09 m2𝑪 = 8,86 × 10−6
(Ɛ𝑟 ×
𝐴
𝑑
)
Dari data yang diperoleh diatas, terlihat bahwa semakin kecil luas permukaan plat yang
berhadapan, maka semakin kecil pula nilai kapasiatansinya. Dari data diatas, juga terlihat
bahwa nilai dari kapasitansi dengan bahan dielektrik ruang antar plat yaitu kaca memiliki
nilai kapasitansi terbesar dibandingkan dengan vinyl chlorida dan udara. Hal ini dikarenakan
nilai permitivitas relatif dari kaca adalah yang paling besar daripada nilai permitivitas relatif
dari udara dan vinyl chlorida.
Pada percobaan kedua, kelompok kami akan melakukan percobaan tentang
kapasitansi sebagai fungsi jarak antar pelat. Pertama, susun kapasitor pelat sejajar dengan
jarak antar plat d=1 mm dan kosongkan ruang diantara kedua plat (ruang diantara kedua plat
berisi udara), kemudian ukur nilai kapasitansi serta catat pada tabel. Setelah itu ukur juga
nilai kapasitansi dengan mengubah jarak antar plat menjadi 2 mm, 3 mm, serta 4 mm.
Sehingga dapat diperoleh data hasil pengukuran kapasitansi sebagai fungsi jarak antar plat :
1. d=1 mm  0,0007974 μF
2. d=2 mm  0,0003984 μF
3. d=3 mm  0,0002658 μF
4. d=4 mm  0,00019935 μF
Dari data yang diperoleh di atas, terlihat bahwa semakin besar jarak anatar 2 plat, maka
semakin kecil nilai kapasitansinya dengan bahan dielektrik yang sama.
Pada percobaan ketiga, kelompok kami akan melakukan percobaan tentang
permitivitas relatif (Ɛr) bahan dielektrik. Pertama, susun kapasitor pelat sejajar dengan jarak
antar plat d=2 mm dan kosongkan ruang diantara kedua plat (ruang diantara kedua plat berisi
udara), kemudian ukur nilai kapasitansi serta catat pada tabel. Dengan jarak antar plat (d=2
mm). Isilah ruang diantara kedua plat dengan kaca d=2mm kemudian ukur nilai kapasitansi
serta catat pada tabel. Setelah itu ulangi langkah diatas dengan mengganti pelat kaca dengan
vinyl chlorida d=2 mm kemudian ukur nilai kapsitansi serta catat pada tabel.

10. VIII. KESIMPULAN
1. Nilai kapasitansi kapasitor plat sejajar bergantung pada luas plat yang
berhadapan, jarak antar plat, dan bahan dielektrik ruang antar plat.
2. Nilai kapasitansi kapasitor pelat sejajar berbanding lurus dengan luas plat yang
berhadapan serta berbanding terbalik dengan jarak antar plat.
3. Nilai kapasitansi terbesar yaitu dengan menggunakan bahan dielektrik kaca
karena kaca memiliki nilai permitivitas relatif tertinggi dibandingkan dengan
udara dan vinyl chlorida.