A. Kapasitas pengganti rangkaian adalah 8 μF.
B. Muatan pada C₂ adalah 12 μC.
C. Energi pada C₆ adalah 5,33 μJ.
D. Potensial pada C₄ adalah 4 Volt.
Penjelasan dengan langkah-langkah:
Diketahui:
- C₁ = 6 μF
- C₂ = 9 μF
- C₃ = 18 μF
- C₄ = 3 μF
- C₅ = 3 μF
- C₆ = 6 μF
- V pada C₁ = V₁ = 2 Volt
Ditanyakan:
- Cp?
- Q pada C₂ = Q₂?
- W pada C₆ = W₆?
- V pada C₄ = V₄?
Jawaban:
Perhatikan gambar soal.
- Kapasitas C₁, C₂, dan C₃ dirangkai seri.[tex]\frac{1}{C_{s1}} \:=\: \frac{1}{C_1} \:+\: \frac{1}{C_2} \:+\: \frac{1}{C_3}[/tex][tex]\frac{1}{C_{s1}} \:=\: \frac{1}{6} \:+\: \frac{1}{9} \:+\: \frac{1}{18}[/tex][tex]\frac{1}{C_{s1}} \:=\: \frac{3}{18} \:+\: \frac{2}{18} \:+\: \frac{1}{18}[/tex][tex]\frac{1}{C_{s1}} \:=\: \frac{6}{18}[/tex][tex]C_{s1} \:=\: \frac{18}{6}[/tex]Cs1 = 3 μF
- Kapasitas C₅ dan C₆ dirangkai seri.[tex]\frac{1}{C_{s2}} \:=\: \frac{1}{C_5} \:+\: \frac{1}{C_6}[/tex][tex]\frac{1}{C_{s2}} \:=\: \frac{1}{3} \:+\: \frac{1}{6}[/tex][tex]\frac{1}{C_{s2}} \:=\: \frac{2}{6} \:+\: \frac{1}{6}[/tex][tex]\frac{1}{C_{s2}} \:=\: \frac{3}{6}[/tex][tex]C_{s2} \:=\: \frac{6}{3}[/tex]Cs2 = 2 μF
- Kapasitas Cs1, C₄, dan Cs2 terangkai paralel.[tex]Cp \:=\: C_{s1} \:+\: C_4 \:+\: C_{s2}[/tex][tex]Cp \:=\: 3 \:+\: 3 \:+\: 2[/tex]Cp = 8 μF
Kapasitas penggantinya adalah 8 μF.
B. Rangkaian seri memiliki jumlah muatan yang sama.
- Muatan C₁Q₁ = [tex]C_1 \times V_1[/tex]Q₁ = [tex]6 \times 2[/tex]Q₁ = 12 μC
- Kapasitas C₁, C₂, dan C₃ dirangkai seri.Q₁ = Q₂ = Q₃ = 12 μC
Muatan pada C₂ adalah 12 μC.
D. Rangkaian paralel memiliki beda potensial yang sama.
- Tegangan pada rangkaian seri 1.[tex]V_{s1} \:=\: \frac{Q_{s1}}{C_{s1}}[/tex][tex]V_{s1} \:=\: \frac{12}{3}[/tex]Vs1 = 4 Volt
- Kapasitas Cs1, C₄, dan Cs2 terangkai paralel.Vs1 = V₄ = Vs2 = 4 Volt
Potensial pada C₄ adalah 4 Volt.
C. Rangkaian seri memiliki jumlah muatan yang sama.
- Qs2 = [tex]C_{s2} \times V_{s2}[/tex]Qs2 = [tex]2 \times 4[/tex]Qs2 = 8 μC
- Kapasitas C₅ dan C₆ dirangkai seri.Q₅ = Q₆ = Qs2Q₅ = Q₆ = 8 μC
- Energi pada muatan C₆.[tex]W_6 \:=\: \frac{1}{2} \times \frac{Q^2}{C}[/tex][tex]W_6 \:=\: \frac{1}{2} \times \frac{Q_6^2}{C_6}[/tex][tex]W_6 \:=\: \frac{1}{2} \times \frac{(8 \times 10^{- 6})^2}{6 \times 10^{- 6}}[/tex][tex]W_6 \:=\: \frac{1}{2} \times \frac{64 \times 10^{- 12}}{6 \times 10^- 6}}[/tex][tex]W_6 \:=\: \times \frac{32 \times 10^{- 6}}{6}[/tex]W₆ = 5,33 × 10⁻⁶W₆ = 5,33 μJ
Energi pada C₆ adalah 5,33 μJ.
Pelajari lebih lanjut
- Pelajari lebih lanjut tentang materi Kapasitor https://brainly.co.id/tugas/18202457
#BelajarBersamaBrainly
#SPJ1