Pengertian Muatan Listrik, Jenis, Sifat, Rumus dan Contoh Soal Muatan Listrik Lengkap – Muatan listrik adalah sifat atau muatan dasar yang dibawa partikel dasar sehingga menyebabkan partikel dasar tersebut mengalami gaya tarik menarik dan tolak menolak. Muatan listrik suatu partikel dasar dapar berjenis positif dan negatif. Jika dua benda memiliki muatan yang sama akan tolak menolak dan kedua benda akan tarik menarik jika memiliki muatan yang berbeda jenis. Perlu diketahui, partikel dasar dan subatomik seperti elektron dan proton memiliki muatan listrik. Elektron bermuatan negatif dan proton bermuatan positif. Muatan listrik adalah muatan dasar yang dimiliki suatu benda, yang membuatnya mengalami gaya pada benda lain yang berdekatan dan juga memiliki muatan listrik. Simbol Q sering digunakan untuk menggambarkan muatan. Sistem Satuan Internasional SI dari satuan Q adalah coulomb, yang merupakan x 1018 muatan dasar. Adapun jenis muatan listrik diantaranya yaitu Muatan Listrik Positif Proton Menurut Benyamin Franklin, Muatan Listrik Positif umumnya bersifat saling tolak menolak dengan suatu benda yang mmuatan, dan dalam hal ini terjadi karena muatan positif itu sejenis sehingga akan beraksi saling tolak menolak. Muatan Listrik Negatif Elektron Menurut Benyamin Franklin, Muatan Listrik Negatif pada suatu benda dapat dipastikan jika terdapat benda yang memiliki muatan negatif dan saling tolak menolak dengan plastik yang memiliki muatan, maka dapat dipastikan bahwa muatan benda tersebut negatif. Penjelasan lebih lengkapnya yaitu Muatan 1 elektron = -1, coulomb Muatan 1 proton = +1, coulomb Muatan listrik suatu benda ditentukan oleh jumlah proton dan elektron yang dikandung benda tersebut. Jika suatu benda kelebihan elektron = kekurangan proton elektron > Proton, maka benda tersebut bermuatan negatif Jika suatu benda kekurangan elektron = kelebihan proton elektron < Proton, maka benda tersebut bermuatan positif Jika jumlah elektron = jumlah proton proton = elektron maka benda tersebut tidak bermuatan muatan netral Sifat-Sifat Muatan Listrik Adapun sifat muatan listrik yaitu a. Muatan listrik yang sejenis akan saling tolak menolak dan muatan tidak sejenis akan saling tarik menarik. b. Muatan Listrik merupakan besaran pokok fisika yang diukur dalam satuan coulomb disimbolkan dengan C. Satu coulomb sama dengan x 1018 e e = muatan proton. Sehingga mautan yang dikandung oleh proton adalah 1,602 x 10-19 coulomb. Elektron memiliki muatan yang sama dengan proton namun berbeda jenis -1,602 x 10-19 coulomb. c. Muatan listrik memiliki hukum kekekalan muatan. Gaya yang ditimbulkan dua muatan memiliki karakter yang sama seperti gaya gravitasi yang ditumbulkan dua buah benda dengan massa tertentu. Gaya antar muatan juga bersifat konservatif dan terpusat. Rumus Muatan Listrik Rumus yang berlaku dalam muatan listrik adalah rumus yang dimatematiskan dari hukum coulomb. Hukum coulomb ditemukan oleh Charles Augustin de Coulomb pada akhir abad ke-18. Bunyi Hukum Coulomb yaitu “Gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak antara dua muatan listrik sebanding dengan muatan-muatannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak yang memisahkan kedua muatan tersebut.” Maka secara sistematis dirumuskan dengan Keterangan F = gaya tarik manarik/tolak menolak newton q = muatan listrik coulomb r = jarak antara kedua muatan k = konstanta = 1/4πεo = 9 x 109 εo = permitivitas listrik dalam ruang hampa/udara = 8,85 x 10-12 C2/Nm2 Apabila medium muatan bukan pada medium vakum atau udara maka besar gaya antaran muatan q1 dan q2 akan lebih kecil F udara/vakum < F medium Hal tersebut dikarenakan nilai permisivitas listrik pada medium bukan udara lebih besar. Permisivitas εo diganti dengan ε yaitu ε = εr εo Dalam vakum nilai εr adalah 1, sedangkan dalam udara εr adalah 1,0006. Dengan demikian gaya coloumb dalam medium rumusnya yaitu Contoh Soal Muatan Listrik Sebuah benda bermassa 40 gram dan bermuatan q1 = 1 μC digantungkan pada seutas tali ringan dengan massa diabaikan. Tepat di sebelah kiri benda tersebut diletakkan muatan q2 dengan muatan -2 μC yang menyebabkan posisi benda bergeser ke kiri. Jika diketahui k = 9. 109 Nm2/C2 dan G = 10 ms-2, tentukan berapa tegangan yang dialami tali tersebut! Cara Penyelesaian Pertama tentukan terlebih dahulu besar gaya coulomb gaya tarik menarik muatan dan untuk mencari tegangan, gunakan aturan phytagoras karena tegangan talinya merupakan resultan dari dua gaya, gaya berat muatan q1 dan gaya coulomb. Jawab Setelah gaya tarik menarik antara kedua muatan listrik ketemu, untuk mencari tegangan tali, cari resultannya dengan gaya berat muatan. Jadi, besar tegangan tali yang terjadi adalah 0,28 N. Demikian artikel pembahasan tentang Pengertian Muatan Listrik, Jenis, Sifat, Rumus dan Contoh Soal Muatan Listrik Lengkap , semoga bermanfaat dan jangan lupa ikuti postingan kami berikutnya. Sampai jumpa
BesaranNilai Arus Listrik Arus listrik adalah gerakan muatan listrik di dalam suatu penghantar pada satu arah akibat pengaruh gaya dari luar Muatan listrik dapat berupa elektron, ion atau keduanya.Arus listrik dapat terjadi dengan media Zat padat, Zat cair, dan Gas. waktu dan kuat arus listrik maka muatan tersebut akan berpindah setiapKapasitor adalah komponen listrik yang memiliki kemampuan untuk menyimpan energi sementara. Besarnya energi yang tersimpan pada kapasitor dipengaruhi oleh kapasitansi C dan tegangan V dalam rangkaian listrik. Kapasitansi atau kapasitas kapasitor adalah besaran yang menunjukkan seberapa besar kapasitor dapat menyimpan energi. Tegangan atau beda potensial adalah besaran yang menyatakan banyaknya energi yang dibutuhkan untuk memindahkan/mengalirkan muatan listrik pada suatu of Contents Show Table of ContentsKapasitansi Kapasitas KapasitorRumus Energi yang Tersimpan pada KapasitorContoh Soal dan PembahasanContoh 1 – Soal Energi yang Tersimpan pada KapasitorPelajari lebih lanjutDetil Jawaban Kelas 9 Mapel FisikaKategori Sumber, Rangkaian, Transmisi ListrikKata Kunci KapasitorKode yang berhubungan Bagaimana cara menghitung besar energi yang tersimpan pada kapasitor? Apa rumus energi yang tersimpan pada kapasitor? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan di bawah. Table of Contents Kapasitansi Kapasitas Kapasitor Salah satu faktor yang mempengaruhi besar energi yang tersimpan pada kapasitor adalah nilai kapasitansinya. Kapasitansi disebut juga dengan kapasitas kapasitor yaitu besaran yang menyatakan kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan atau energi. Besar nilai kapasitansi dipengaruhi dimensi dan medium dalam kapasitor itu sendiri. Kapsitor yang memiliki luas pelat A, jarak antar pelah d, dan antara kedua pelat hanya berisi udata memiliki nilai kapasitansi C0. Jika antara dua pelat kapasitor terdapat bahan dielektrik dengan konstanta elektrik K maka nilai kapasitansinya adalah C = KC0. Di mana persamaan untuk C0 dan C sesuai dengan rumus berikut. Baca Juga Kumpulan Rumus Rangkaian RLC Rumus Energi yang Tersimpan pada Kapasitor Antara besar kapasitansi dan energi yang tersimpan dalam kapasitor memiliki hubungan senilai. Di mana, semakin besar nilai kapasitansi maka energi yang dihasilkan kapasitor juga semakin besar. Sebaliknya, semakin kecil nilai kapasitansi maka energi yang dihasilkan kapasitor juga akan semakin kecil. Satuan kapasitansi adalah Farad F dan satuan energi yang dihasilkan pada kapasitor adalah Joule J. Selain kapasitansi, faktor yang mempengaruhi energi yang tersimpan pada kapasitor adalah tegangan dari rangkaian listrik. Besar energi yang dihasilkan pada kapasitor memiliki hubungan sebanding dengan kuadrat tegangan. Secara matematis, rumus energi yang tersimpan pada kapasitor sesuai dengan persamaan berikut. Baca Juga Cara Hitung Total Kapasitas Kapasitor yang Dirangkai Seri dan Paralel Contoh Soal dan Pembahasan Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman bahasan di atas. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasannya. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih! Contoh 1 – Soal Energi yang Tersimpan pada Kapasitor Kapasitor C1 dan C2 yang dipasang paralel masing-masing mempunyai kapasitas 2 μF dan 4 μF. Jika tegangan ujung-ujung kapasitor 12 volt, maka1 kapasitas pengganti kedua kapasitor tersebut adalah 6 μF2 muatan listrik C2 adalah 18 μF3 energi yang tersimpan di C1 adalah 1,44 × 10‒4 J4 energi yang tersimpan di C2 adalah 5,76 × 10‒4 J Kapasitor atau sering disebut juga sebagai kondensor adalah komponen elektronik pasif yang memiliki dua kaki yang berfungsi untuk menyimpan energi listrik sementara dalam suatu rangkaian listrik tertutup closed loop circuit. Selain bekerja sebagai penyimpan energi listrik berupa muatan listrik, kapasitor juga berfungsi sebagai filter tegangan AC. Sehingga pada rangkaian analog, khususnya audio, banyak ditemukan kapasitor di dalamnya. Pada power supply sering juga kita temukan komponen kapasitor ini, karena berfungsi sebagai penstabil tegangan dan mengurangi efek "ripple" akibat ketidak stablian sumber listrik 220. Pada rangkaian paralel, jumlah kapasitas dari kapasitor akan ditambah. Sedangkan pada rangkaian seri, kapasitas total kapasitor dihitung dengan cara menghitung paralel seperti resistor yang di paralel. Dengan rumus berikut1/Ctotal = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + ...Untuk menghitung kapasitansi kapasitor, kita menggunakan rumus berikut iniC = Q/Vdimana C adalah kapasitansiQ adalah muatan listrik dengan satuan CoulombV adalah tegangan pada kapasitorKemudian kapasitor menyimpan energi dalam bentuk medan listrik, Energi yang tersimpan dalam kapasitor energi Potensial W dinyatakan oleh W = 1/2. Q sendiri adalah Q = bisa disimpulkan W = 1/2 = 1/2 Energi yang tersimpan pada kapasitor satuannya Joule J Q= Muatan listrik yang tersimpan pada kapasitor satuannya CoulombCC = Kapasitas kapasitor satuannya Farad F V = Beda potensial antara dua keping satuannya Volt VPembahasanUntuk mengerjakan soal diatas, kita perlu menghitung kapasitas dari total kapasitor yang dipasang kita bisa menghitung total kapasitor yang diparallel terlebih dahulu dengan + C2 = 7 uF + 5 uF = 12 uFkemudianC4 + C5 = 4 uF + 2 uF = 6 uFDisini kita dapatkan 3 kapasitor yang diseri yaitu kapasitor 12 uF, C3 4 uF dan 6 uFUntuk mengetahui jumlah kapasitor total, kita gunakan rumus berikut ini1/Ctotal = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + ...1/Ctotal = 1/12 + 1/4 + 1/6= 1/12 + 3/12 + 2/12 = 6/121/Ctotal = 6/12 = 1/2Ctotal = 2 uFUntuk menghitung tegangan di salah satu kapasitor, kita gunakan rumus pembagi tegangan untuk kapasitor yang dipasang = V x Ctotal/CdimanaVc adalah tegangan pada kapasitorV adalah sumber tegananCtotal adalah kapasitas total kapasitor setelah di seridan C adalah kapasitas kapasitor yang dicarimakaVc = 24V x 2/4= 24V x 1/2Vc3 = 12VRumus untuk menentukan energi kapasitorW = 1/2 x C3 x Vc3²= 1/2 x 4 uF x 12²= 2 uF x 144 = 288u Joule = 0,288 mJKesimpulanJawaban yang benar adalah 0,288 mJ. Pada pilihan tidak terdapat jawaban yang benar, mungkin pembuat soal salah mengkonversikan satuan mikro ke mikro = 1/1000 miliSehingga pilihan yang paling benar adalah b. 28,8 mJPelajari lebih lanjutapa itu kapasitor Jawaban Kelas 9 Mapel FisikaKategori Sumber, Rangkaian, Transmisi ListrikKata Kunci KapasitorKode Diketahui Ditanya W5 Jawab Kapasitor disususn secara paralel, maka Selanjutnya kapasitor totalnya Muatan total Menghitung tegangan pada rangkaian paralel Besar energi lisrik Jadi, jawaban yang tepat adalah E.
RumusKapasitas Kapasitor (C), Muatan (Q), dan Energi (W) yang Tersimpan pada Rangkaian Kapasitor Hubungan kapasitas kapasitor (C), muatan (Q), dan energi (W) pada suatu rangkaian dengan tegangan V dapat dinyatakan dalam sebuah persamaan yaitu Q = CV dan W = ½CV 2.Muatanlistrik total Muatan listrik pada kapasitor pengganti = muatan total pada rangkaian : Q = V C = (1,5 Volt) (4/7 x 10-6 Farad) = 6/7 x 10-6 Coulomb Q = 6/7 mikroCoulomb Q = 6/7 μC Jawaban yang benar adalah D. 6. Soal UN fisika SMA/MA 2015/2016 No.36 Perhatikan rangkaian kapasitor berikut! Besar muatan total pada rangkaian adalah A. 20 μC
a Nilai kapasitas kapasitor pengganti rangkaian b) Muatan yang tersimpan dalam rangkaian c) Muatan yang tersimpan dalam kapasitor Z menurut prinsip rangkaian seri d) Beda potensial ujung-ujung kapasitor Z e) Beda potensial ujung- ujung kapasitor X f) Beda potensial ujung-ujung kapasitor Y g) Muatan yang tersimpan pada kapasitor XLiputan6com, Jakarta Senam aerobik merupakan disiplin senam yang menggabungkan rangkaian gerak dengan irama musik berkesinambungan dalam durasi waktu tertentu. Senam aerobik bertujuan untuk meningkatkan masuknya oksigen ke dalam tubuh. Kata "aerobik" dalam senam aerobik pertama kali dipopulerkan pada 1875.Tentukanbesar muatan yang tersimpan pada kapasitor C2! Kapasitansi dari suatu kapasitor adalah kemampuan kapasitor untuk menyimpan energi dalam bentuk medan listrik saat dihubungkan dengan sumber tegangan. Adapun hubungan persamaan kapasitas kapasitor dengan besar muatan adalah sebagai berikut: C = Q/V. Baca juga: Rangkaian Kapasitor pada Arus AC