Dokumen ini membahas tentang potensial listrik, kapasitor, dan hubungan antara keduanya. Dokumen menjelaskan konsep dasar energi potensial listrik, usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan, dan potensial listrik yang dihasilkan oleh muatan titik. Dokumen juga menjelaskan pengertian kapasitor, kapasitansi, kegunaan, dan bentuknya serta hubungan antara kapasitor jika dihubungkan secara seri atau

1. Potensial Listrik & Kapasitor
Jurusan Teknik Elektro
Universitas Hasanuddin
2013

2. Potensial Listrik
Energi Potensial listrik  Energi yang diperlukan untuk memindahkan
Sebuah muatan ( “ melawan gaya listrik” )
Potensial Listrik  Energi potensial per satuan muatan  yang bisa di ukur adalah
beda potensial
Satuan Energi potensial  Joule
Satuan beda potensial  Volt

4. Energi Potensial Listrik
+
q
r
q’
Sebuah muatan uji q’ diletakkan di dekat muatan
sumber q, maka energi potensial yang dimiliki oleh
muatan uji q’ adalah
Ep 
1
qq '
4  0 r

5. Usaha untuk memindahkan muatan listrik
Usaha yang diperlukan untuk memindahkan sebuah
muatan uji q’ dari a ke b yang dipengaruhi oleh
muatan sumber q adalah
+
q
ra
a
rb
b
W a  b  W ab  Ep b  Ep a
W ab 
1
qq '
4  0 rb

1
qq '
4  0 ra

6. Potensial listrik oleh muatan titik
Bila kuat medan merupakan besaran vektor, maka
potensial listrik merupakan besaran skalar. Muatan
positif akan menghasilkan potensial positif di
sekitarnya, sedangkan muatan negatif akan
menghasilkan potensial negatif.
+
q
rA
q
rB
A
B
VA 
1
q
4  0 rA
VB  
1
q
4  0 rB

7. Sedangkan potensial listrik pada satu titik karena
pengaruh beberapa muatan listrik merupakan jumlah
aljabar dari masing2 muatan.
V 
1
4  0

i
qi
ri

8. Y
P
q2
Tentukan potensial listrik pada titik
pengamatan P Yang berada pada posisi r ??
q1
i) Jarak muatan q1 ke titik P:
ii) Jarak muatan q2 ke titik P:
iii) Jarak muatan q3 ke titik P:
X
q3
i)
Potensial yang dihasilkan muatan q1
ii) Potensial yang dihasilkan muatan q2
iii) Potensial yang dihasilkan muatan q3

10. Kapasitor
 Kapasitansi kapasitor
 Kapasitor pelat sejajar
 Memperbesar kapasitansi kapasitor
 Kapasitor satu bola konduktor
 Kapasitansi dua bola konduktor konsentris
 Kapasitor dua silindris konsentris
 Kapasitor variable
 Rangkaian kapasitor

11. 5.1
Pengertian Kapasitor
• Dua penghantar berdekatan yang dimaksudkan
untuk diberi muatan sama tetapi berlawanan jenis
disebut kapasitor.
• Sifat menyimpan energi listrik / muatan listrik.
• Kapasitas suatu kapasitor (C) adalah perbandingan
antara besar muatan Q dari salah satu
penghantarnya dengan beda potensial V antara
kedua pengahntar itu.

12. Kegunaan Kapasitor
• Untuk menghindari terjadinya loncatan listrik pada
rangkaian2 yang mengandung kumparan bila tiba2
diputuskan arusnya.
• Rangkaian yang dipakai untuk menghidupkan mesin
mobil
• Untuk memilih panjang gelombang yang ditangkap
oleh pesawat penerima radio.
Bentuk kapasitor
• Kapasitor bentuk keping sejajar
• Kapasitor bentuk bola sepusat
• Kapasitor bentuk silinder

13. 5.2
Kapasitas Kapasitor
Bila luas masing2 keping A,
A
E
maka :

Q
+
+
-
+
-
+
E 
-
-
+q
d
0

0A
Tegangan antara kedua
keping :
V  E .d 
-q
Q .d
0A
Jadi kapasitas kapasitor untuk ruang hampa adalah :
C0 
Q
V
 0
A
d

14. Bila di dalamnya diisi bahan lain yang mempunyai
konstanta dielektrik K, maka kapasitasnya menjadi
C  K 0
A
d
Hubungan antara C0 dan C adalah :
C  KC 0
karena
  K 0
Kapasitas kapasitor akan berubah harganya bila :
• K , A dan d diubah
Dalam hal ini C tidak tergantung Q dan V, hanya
merupakan perbandingan2 yang tetap saja. Artinya
meskipun harga Q diubah2, harga C tetap.

15. 5.2 Hubungan Kapasitor
a. Hubungan Seri
V ab 
Q
C1
;
V bc 
1
Cs

Q
V cd 
;
C2
1
C1

1
C2

Q
C3
;
V ad 
Q
Cs
1
C3
Kapasitor yang dihubungkan seri akan mempunyai
muatan yang sama.
Q  Q1  Q 2  Q 3

16. b. Hubungan Paralel
Q1  C 1V ;
Q 2  C 2V ;
Q 3  C 3V ;
Q  C pV ;
C p  C1  C 2  C 3
Kapasitor yang dihubungkan paralel, tegangan antara
ujung2 kapasitor adalah sama, sebesar V.

17. 5.4 Energi Kapasitor
Sesuai dengan fungsinya, maka kapasitor yang
mempunyai kapasitas besar akan dapat
menyimpan energi yang lebih besar pula.
Persamaannya :
W 
1
2
CV
2

1
2
QV

18. 1. Suatu kapasitor keping sejajar berkapasitas C mempunyai permitivitas hampa udara
εo, luas penampang A dan jarak antar keping d. Jika luas penampang kapasitor
ditambah menjadi 4 kali, jarak antar keping menjadi 2d dan permitivitas hampa udara
menjadi 5εo, maka kapasitas kapasitor keping sejajar tersebut berubah menjadi…
2. Kapasitor yang mempunyai kapasitas terbesar berdasarkan grafik di bawah adalah…