Deteksi Kemampuan Awal TKA Fisika: Soal Nomor 36

 

Rangkaian Kapasitor Paralel

Semua kapasitor terhubung secara paralel ke sumber tegangan V. Urutan kapasitas dari yang terkecil ke terbesar adalah: C2 < C1 < C4 < C3.

Kapasitor paralel memiliki sifat:

• Tegangan di semua kapasitor sama.
• Kapasitas total CT = C1 + C2 + C3 + C4.
• Cocok untuk meningkatkan kapasitas total tanpa mengubah tegangan.

Soal Fisika: Kapasitor Paralel

36. Empat kapasitor yang tersusun dalam rangkaian paralel. Nilai kapasitas keempat kapasitor memenuhi C₂ < C₁ < C₄ < C₃. Apabila rangkaian tersebut diberi sumber tegangan sebesar V, pernyataan yang benar adalah:

• A. Muatan listrik yang disimpan C₂ dan C₃ sama besar.
• B. Muatan listrik yang disimpan C₃ dan C₄ memenuhi q₄ > q₃.
• C. Beda potensial ujung-ujung C₁ dan C₂ memenuhi V₁ < V₂.
• D. Beda potensial ujung-ujung C₁, C₂, C₃, dan C₄ adalah V₁ = V₂ = V₃ = V₄ ≠ V.
• E. Energi potensial yang disimpan C₁, C₂, C₃, dan C₄ adalah E₂ < E₁ < E₄ < E₃.

Jawaban:

E. Energi potensial yang disimpan C₁, C₂, C₃, dan C₄ adalah E₂ < E₁ < E₄ < E₃.

Pembahasan:

Pada rangkaian paralel, semua kapasitor terhubung langsung dengan sumber tegangan V. Oleh karena itu, beda potensial di setiap kapasitor sama:

V₁ = V₂ = V₃ = V₄ = V

Energi potensial yang tersimpan pada kapasitor diberikan oleh rumus:

E = 1/2 C V²

Sehingga, energi mengikuti urutan kapasitas. Berdasarkan urutan kapasitas: C₂ < C₁ < C₄ < C₃, kita peroleh energi:

E₂ < E₁ < E₄ < E₃

Dengan demikian, pernyataan yang benar adalah jawaban E.

Catatan: Karena semua kapasitor paralel memiliki tegangan yang sama, urutan muatan dan energi sebanding dengan kapasitas masing-masing.