MAKALAH FISIKA KELAS 12 : MEDAN LISTRIK POTENSIAL DAN KAPASITOR
Selasa, Desember 12, 2017
Tambah Komentar
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Setiap hari kita sering memanfaatkan adanya potensial listrik dalam sebuah perangkat kelistrikan contohnya radio, televisi dan bahkan komputer atau laptop. Kita juga sering menggunakan alat yang terdiri dari komponen bernama kapasitor. Namun kita sering tidak mau tahu tentang apa dan bagaimana alat yang kita gunakan bekerja, sehingga bila ada kerusakan atau kesalahan dalam menggunakan kita sering tidak sadar dan berakibat fatal bagi perangkat tersebut.
Selain itu kita sering susah membedakan antara potensial listrik dengan medan listrik,tegangan listrik, hambatan listrik maupun kuat arus listrik. Namun bukan itu yang akan kami jelaskan dalam makalah kali ini, melainkan apa itu potensial listrik dan kapasitor serta apa hubungan potensial listrik dan kapasitor itu sendiri dalam judul makalah Potensial Listrik dan Kapasitor.
B. Rumusan Masalah
1. Apa itu potensial listrik ?
2. Bagaimana prinsip kerja potensial listrik?
4. Apa itu kapasitor ?
5. Bagaimana prinsip kerja kapasitor ?
C. Tujuan Makalah
1. Pembaca dapat memahami apa itu potensial listrik dan kapasitor.
2. Pembaca dapat memahami prinsip kerja potensial listrik dan kapasitor.
3. Pembaca dapat memahami cara menghitung potensial listrik.
4. pembaca dapat memahami cara menghitung kapasitas kapasitor.
D. Batasan Masalah
1. Pengertian potensial listrik.
2. Prinsip kerja potensial listrik.
3. Cara menghitung potensial listrik.
4. Pengertian kapasitor.
5. Prinsip kerja kapasitor.
6. Cara penghitungan kapasitor.
BAB II
A. Pengertian Potensial Listrik
Agar terjadi aliran muatan (arus listrik) dalam suatu rangkaian tertutup, maka haruslah ada beda potensial/beda tegangan di kedua ujung rangkaian. Beda potensial listrik adalah energi tiap satu satuan muatan. Dua buah benda bermuatan listrik yang terletak berdekatan akan mengalami gaya listrik di antara keduanya. Suatu usaha diperlukan untuk memindahkan (atau menggeser) salah satu muatan dari posisinya semula. Karena usaha merupakan perubahan energi, maka besar usaha yang diperlukan sama dengan besar energi yang dikeluarkan. energi dari muatan listrik disebut energi potensial listrik. Beda potensial dari suatu muatan listrik di suatu titik di sekitar muatan tersebut dinyatakan sebagaipotensial mutlak atau biasa disebut potensial listrik saja.
B. Prinsip kerja Potensial Listrik
Suatu muatan uji hanya dapat berpindah dari satu posisi ke posisi lain yang memiliki perbedaan potensial listrik sebagaimana benda jatuh dari tempat yang memiliki perbedaan ketinggian. Besaran yang menyatakan perbedaan potensial listrik adalah beda potensial. Beda potensial dari sebuah muatan uji q’ yang dipindahkan ke jarak tak berhingga dengan usaha W adalah
Dimana V adalah potensial listrik dengan satuan volt (V). Beda potensial dari suatu muatan listrik di suatu titik di sekitar muatan tersebut dinyatakan sebagai potensial mutlak atau biasa disebut potensial listrik saja. Potensial listrik dari suatu muatan listrik q di suatu titik berjarak r dari muatan tersebut dapat dinyatakan sebagai berikut
Dari persamaan di atas tampak bahwa potensial listrik dapat dinyatakan dalam bentuk kuat medan listrik, yaitu
V = E r
Berbeda dengan gaya listrik dan kuat medan listrik, potensial listrik merupakan besaran skalar yang tidak memiliki arah. Potensial listrik yang ditimbulkan oleh beberapa muatan sumber dihitung menggunakan penjumlahan aljabar. Untuk nmuatan, potensial listriknya dituliskan sebagai berikut.
Catatan: tanda (+) dan (–) dari muatan perlu diperhitungkan dalam perhitungan potensial listrik.
Contoh Soal.
Dua muatan titik positif sama besarnya + 5 nC pada sumbu-x.Satu di pusat dan yang lain pada x = 8 cm seperti ditunjukkan pada gambar. Tentukan potensial di
a. Titik P1 pada sumbu x di x=4 cm
b. Titik P2 pada sumbu y di y = 6 cm.
C. Pengertian Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan dan energi listrik. Pada prinsipnya,kapasitor terdiri dari dua konduktor yang berdekatan namun terpisah satu sama lain, yang membawa muatan yang sama besar namun berlawanan jenis. Kedua konduktor tersebut dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator) yang disebut bahan (zat) dielektrik. Zat dielektrik yang digunakan sebagai menyekat akan membedakan jenis kapasitor, seperti kertas, mika, plastik, pasta dan lain sebagainya. Sifat-sifat dari kapasitor, yaitu :
Ø Dapat menyimpan dan mengosongkan muatan listrik.
Ø Tidak dapat mengalirkanarussearah.
Ø Dapat mengalirkan arus bolak-balik.
Ø Untuk arus bolak-balik berfrekuensi rendah.
Ø Kapasitor dapat menghambat arus.
Menurut pemasangannya dalam rangkaian listrik, kapasitor dibedakan menjadi kapasitor berpolar yang mempunyai kutub positif dan negatif. dan juga kapasitor nonpolar, yang tidak mempunyai kutub, bila dipasang pada rangkaian arus bolak-balik (AC).
D. Fungsi Kapasitor
a. Menyimpan muatan listrik,
b Memilih gelombang radio (tuning),
d. Sebagai komponen rangkaian starter kendaraan bermotor,
e. Memadamkan bunga api pada sistem pengapian mobil,
f. Sebagai filter dalam catu daya (power supply).
E. Kapasitas Kapasitor
Kapasitansi didefinisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron untuk level tegangan tertentu.
Dengan rumus dapat ditulis :
Q = C.V
Jadi kapasitas kapasitor untuk ruang hampa adalah :
Q = muatan elektron dalam C (coulombs)
C = nilai kapasitansi dalam F (farads)
V = besar tegangan dalam V (volt)
Dari rumus tersebut dapat diturunkan rumus kapasitansi kapasitor, yaitu :
C = Q/V
F. Macam macam Kapasitor
1. Kapasitor Keping Sejajar
Kapasitor keeping sejajar adalah kapasitor yang terdiri dari dua keeping konduktor yang dipisahkan oleh bahan dielektrik.
Bila luas masing-masing keping A maka
Tegangan antara kedua keping :
Jadi kapasitas kapasitor untuk ruang hampa adalah : C₀ =
C = Kapasitas kapasitor (F)
ε0 =Permitivitas vakum (8,85x10‐12 C2N‐1m2 )
A = Luaspenampangmasing‐masingkeping (m2)
d = Jarak antar keping (m)
Bila di dalamnya di isi bahan lain yang mempunyai konstanta dielektrik K, maka kapasitasnya menjadi :
Hubungan C0dan C adalah : C = KC₀ karena ℇ=Kℇ₀
2. Kapasitor Bola Konduktor
Kapasitor bola adalah kapasitor yang berbentuk bolaberongga dengan jari‐jari tertentu.Perhitungan kapasitansi :
a. Beda potensial pada bola
V = K
b. Kapasitas kapasitor bola
C = = 4p ε0R
Kapasitas kapasitor bola tidak tergantung pada muatan dan beda potensial kapasitor. Kapasitor tabung atau silnder terdiri dari dua silinder konduktor berbeda jari-jari yang mengapit bahan dielektrik diantaranya.
Dengan demikian :
a. Rangkaian Seri Kapasitor
𝑄₁=𝑄₂=𝑄₃=𝑄₄
Kapasitor yang dihubungkanseriakanmempunyaimuatan yang sama.
b. Rangakian Paralel Kapasitor
C=C₁+C₂+C₃
BAB III
KESIMPULAN
Dari analisa dan pembahasan di atas, dapat ditarik kesimpulan bahawa potensial listrik adalah beda potensial dari suatu muatan listrik di suatu titik di sekitar muatan sehingga membentuk perputaran muatan listrik dari positif ke negatif, potensial listrik disebut juga tegangan listrik, dimana
Kapasitor adalah komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan dan energi listrik dengan kapasitas kapasitansinya adalah .
Dengan begitu hubungan antara potensial listrik dengan kapasitor adalah kapasitor digunakan untuk menyimpan muatan dimana muatan itu sendiri bergerak, dan muatan itu disebut potensial listrik. Tanpa potensial listrik sutatu rangkaian tertutup tidak akan bekerja karena tidakada listrik yang bergerak.
DAFTAR PUSTAKA
Konsep dan Pengertian Arus dan Tegangan pada Rangkaian Listrik - Elang Saktihttp://www.elangsakti.com/2013/03/konsep-dan-pengertian-arus-dan-tegangan.html
fisikaunram08: Laporan Praktikum Fisdas IIhttp://fisikaunram08.blogspot.com/2010/05/laporan-praktikum-fisdas-ii.html
Tegangan dan Gaya Gerak Listrik | Fisikanesiahttp://fisikanesia.blogspot.com/2013/04/tegangan-dan-gaya-gerak-listrik.html
energi listrik dalam kapasitor | aryramdani http://aryramdani.wordpress.com/2012/10/12/energi-listrik-dalam-kapasitor/
Belum ada Komentar untuk "MAKALAH FISIKA KELAS 12 : MEDAN LISTRIK POTENSIAL DAN KAPASITOR"
Posting Komentar
Tinggalkan komentar terbaik Anda...