Ayo kupas tuntas kapasitor (bagian 4)

Dalam bagian sebelumnya kita sudah membahas banyak tentang kapasitor, mulai dari perhitungan kapasitas kapasitor, sejarah kapasitor, macam-macam kapasitor, tentang dielektrik, kapasitor seri dan paralel, hingga eksperimen sederhana untuk menghitung kapasitas kapasitor, apalagi ya yang belum ??…………………………………………. O. ok kita akan bahas sedikit tentang energi yang disimpan di dalam kapasitor.

Energi yang tersimpan di dalam kapasitor

Seperti telah dibahas sebelumnya, kapasitor dapat digunakan untuk menyimpan energi listrik dalam bentuk muatan listrik. Banyaknya energi yang tersimpan di dalam sebuah kapasitor sama besarnya dengan kerja yang dilakukan oleh muatan listrik. Selama proses pengisian kapasitor, sebuah sumber arus searah seperti baterai melakukan kerja dengan memindahkan muatan listrik dari satu lempeng konduktor dan menimbunnya ke lempeng konduktor lainnya.

Sebuah kapasitor yang belum diisi oleh muatan listrik, maka pada kedua lempeng konduktornya akan terdapat banyak sekali muatan listrik positif dan muatan listrik negatif yang tersebar merata di permukaan lempeng konduktor. Jumlah muatan listrik negatif dan muatan listrik positif ini sama sehingga jumlah total muatan listrik antara kedua lempeng konduktor sama dengan nol atau lempeng konduktor tidak bermuatan listrik. Karena lempeng konduktor tidak bermuatan listrik, maka tidak terjadi medan listrik di antara kedua lempeng konduktor. (lihat gambar 1a berikut ini).

Gambar 1 ilustrasi pemindahan muatan dalam kapasitor

Kemudian kita anggap ada sebuah eskalator yang menghubungkan lempeng konduktor atas dan lempeng konduktor bawah (ingat ! ini hanya umpama ya, jadi di dalam kapasitor tidak ada eskalator🙂 ) lihat gambar 1b. Eskalator ini akan memindahkan semua muatan positif pada lempeng konduktor bawah ke lempeng konduktor atas dan semua muatan negatif dari lempeng konduktor atas ke lempeng konduktor bawah, sehingga lempeng konduktor atas akan bermuatan listrik positif dan lempeng konduktor pada bagian bawah akan bermuatan listrik negatif. Akibatnya timbulah medan listrik dan beda potensial antara kedua lempeng konduktor. Kerja yang dilakukan oleh eskalator dalam memindahkan muatan listrik ini adalah :

Ini disebut energi potensial listrik (Ue) dari sistem :

Sekarang kita lihat hubungan antara kuat medan listrik (E0) dengan energi potensial listrik. Pada ulasan terdahulu tentang kapasitor pelat sejajar, kita ketahui kapasitas kapasitor pelat sejajar adalah : C =0A/d dan beda potensial listrik V = E.d , maka

A.d adalah volume dari kapasitor pelat sejajar dan dapat di tulis V = A.d

Rapat energi atau densitas energi (ue) adalah energi persatuan volume sehingga di dapat besar rapat energi pada kapasitor :

Besar kerapatan energi (ue) ini sebanding dengan kwadrat medan listrik kapasitor.

Nah demikianlah sedikit bahasan tentang energi yang tersimpan di dalam kapasitor, semoga tulisan ini berguna.

Posted on Maret 29, 2012, in Fisika and tagged , , . Bookmark the permalink. 2 Komentar.

  1. kalau batu baterai termasuk kapasistor ya🙂

    • Terima kasih Eko, kapasitor dan baterai sebenarnya 2 komponen yang benar-benar berbeda, baik dari prinsip kerja maupun dari fungsinya. Kebetulan sekali, anda sudah kasih saya ide buat tambahan topik di blog ini. Nanti saya bahas .

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: