Menentukan Besar Muatan yang Tersimpan pada Salah Satu Kapasitor

KOMPAS.com - Muatan pada kapasitor merupakan kajian dalam materi elektrostatika. Bagaimanakah penerapannya dalam suatu contoh soal? Berikut terlampir contoh soal beserta penjelasannya.

Soal dan Pembahasan

Tiga buah kapasitor C1, C2, C3 dengan kapasitansi masing masing 2 μF, 3 μF, dan 6 μF disusun seri, kemudian dihubungkan ke sumber tegangan 6 volt. Tentukan besar 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

Kapasitor dapat kita ganti dengan kapasitor yang disebut kapasitas pengganti hubungan seri. Persamaannya adalah:

1/C = 1/C1+1/C2+1/C3+...+1/Cn

Sekarang mari kita selesaikan permasalahan pada soal di atas.

Diketahui

Kapasitor 1 (C1) = 2 μF,
Kapasitor 1 (C2) = 3 μF,
Kapasitor 1 (C3) = 6 μF,
Tegangan (v) = 6 volt,
C1, C2, C3 dirangkai seri.

Ditanyakan

Besar muatan yang tersimpan pada kapasitor C2 (Q2).

Penyelesaian

Kapasitor total rangkaian seri

1/C = 1/C1+1/C2+1/C3
1/C = 1/2+1/3+1/6
1/C = (3+2+6)/6
1/C = 11/6
C = 6/11 μF

Besar muatan total

Q = CV
Q = (6/11)(6)
Q = 36/11 μC

Besar muatan yang tersimpan pada kapasitor C2

Q1 = Q2 = Q3 = Q (karena disusun seri)
Q2 = 36/11 μC

Sehingga besar muatan yang tersimpan pada kapasitor C2 adalah 36/11 μC.

(Sumber: Kompas.com/[Risya Fauziyyah] I Editor: [Rigel Raimarda])