Listrik Statis berada di sekitar kita. Mari kita mempelajarinya. Mohon Maaf apabila ada kesalahan penulisan seperti seharusnya pangkat malah tidak jadi pangkat.

1. Listrik Statis
Annisa Fortinina - 41614120114
Kesyah Margareta - 41614120085
Lulu Zakiah – 41614120007
Fisika Industri
Kelompok 1 - Materi 10

2.  Muatan Listrik
 Hukum Coloumb
 Medan Listrik
 Hukum Gauss
 Usaha dan potensial
listrik
 Hukum Kekekalan
Energi (Listrik)
 Kapasitor
Listrik Statis
Adalah kumpulan muatan
listrik dalam jumlah besar,
yang statis (tidak
mengalir), namun apabila
terjadi pengosongan
muatan tersebut
waktunya sangat singkat.

3. Muatan Listrik
Muatan listrik adalah sifat (muatan dasar) yang dibawa oleh
partikel dasar sehingga menyebabkan partikel dasar tersebut
mengalami gaya tarik menarik dan tolak menolak. Muatan listrik
dari suatu partikel dasar bisa berjenis positif dan negatif. Jika
dua benda memiliki muatan yang sama akan tolak menolak dan
kedua benda tersebut akan tarik menarik jika muatannya
berbeda jenis.
Muatan listrik terdiri dari dua jenis yaitu
- Elektron yang membawa muatan negatif
- Proton yang membawa muatan positif

4. Sifat-sifat dari Muatan Listrik
 Muatan Sejenis akan tolak menolak dan muatan tidak sejenis akan
tarik menarik.
 Muatan Listrik adalah besaran pokok fisika yang diukur dalam
satuan coulomb disimbolkan dengan (C). Satu coulomb sama
dengan 6,24 x 1018 e (e = muatan proton). Sehingga muatan yang
dikandung oleh sebuah proton adalah 1,602 x 10-19 coulomb.
Elektron mempunyai muatan yang sama dengan proton tapi
berbeda jenis (-)1,6 x 10-19 coulomb.
 Muatan Listrik mirip dengan massa. Ia punya hukum kekekalan
muatan sama seperti hukum kekekalan massa. Gaya yang
ditimbulkan oleh dua muatan itu punya karakter yang sama seperti
gaya gravitasi yang ditumbulkan oleh dua buah benda dengan
massa tertentu. Gaya antar muatan ini juga bersifat konservatif dan
terpusat.

5. Hukum Coulomb
Charles Augustin
de Coulomb
( 1736 - 1806 )
“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.”

7. Perumusan Hukum Coulomb
Besarnya gaya tarik menarik atau tolak menolak
antara dua muatan listrik sebanding dengan
besar masing-masing muatan dan berbanding
terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan.

8. +
q1
q2
r
F F
2
21
r
xqq
kF 
Alat Uji Gaya Coulomb
(Neraca Puntir)
Keterangan :
F = gaya tarik manarik/tolak menolak (newton)
q = muatan listrik (coulomb)
r = jarak antara kedua muatan (meter)
k = konstanta = 9 x 109 N.m2/C2

9. Elektroskop
Elektroskop adalah alat untuk mengetahui
apakah suatu benda bermuatan listrik atau tidak.

10. Prinsip kerja elektroskop
Apabila sebuah benda bermuatan listrik
didekatkan pada elektroskop, maka
elektron pada bola konduktor akan
bereaksi sesuai dengan jenis muatan
yang didekatkan.
Pada contoh, jika muatan negatif yang
didekatkan, maka elektron akan
bergerak dari ujung bola ke keping,
sehingga kedua keping menjadi
bermuatan negatif.
Akibatnya terjadi gaya tolak menolak
pada kedua keping sehingga kedua
keping terbuka.

11. Memberi muatan dengan menyentuhkan
benda bermuatan listrik.
a) Benda (konduktor) bermuatan
negatif didekatkan pada
elektroskop (netral ).
b) Terjadi perpindahan elektron dari
benda ke elektroskop.
c) elektroskop bermuatan listrik
negatif.
Benda yang diberi muatan listrik
dengan menyentuhkan, jenis
muatannya sama dengan benda yang
disentuhkan.

12. Memberi muatan listrik dengan induksi
Induksi elektrostatik adalah pemisahan muatan -muatan pada sebuah benda
oleh adanya benda lain yang bermuatan.
Pada saat benda bermuatan listrik didekatkan pada sebuah benda netral,
terjadi pemisahan muatan pada benda netral itu. Ujung benda netral
yang berdekatan dengan benda penginduksi, bermuatan sama dengan
benda yang penginduksi.
Bila benda tersebut dihubungkan ke bumi (misalnya dengan sentuhan),
terjadinya pemindahan elektron dari atau ke bumi melalui tubuh.
Setelah benda bermuatan dijauhkan, benda menjadi kekurangan atau
kelebihan elektron sehingga benda netral menjadi bermuatan listrik.
Benda yang dimuati listrik secara
induksi, jenis muatannya berlawanan
dengan jenis muatan benda yang
menginduksi.

13. Gerakan awan di udara menyebabkan awan bermuatan listrik.
Awan yang berdekatan dengan bumi (bola muatan raksasa)
akan menimbulkan induksi listrik. Akibatnya akan terjadi
loncatan muatan listrik yang sangat besar yang menimbulkan
bunga api. Loncatan bunga api inilah yang disebut dengan petir.
Petir yang sampai ke bumi disebut kilat.

14. 1. Dua muatan disusun seperti pada
gambar di bawah ini. Muatan di A
adalah +8 mikro Coulomb dan
muatan di B adalah -5 mikro
Coulomb. Besar gaya listrik yang
bekerja pada kedua muatan
adalah… (k = 9 x 109 Nm2C−2, 1
mikro Coulomb = 10−6 C)
Contoh Soal
Diketahui :
Ditanya :
Besar gaya listrik yang bekerja
pada kedua muatan (F) =?
Jawab :
Rumus hukum Coulomb :
Besar gaya listrik yang
bekerja pada kedua
muatan :
F =
(9 X 109)(8X10_6)(−5X10_6)
0,1 2
F =
−360 x 10_3
0,01
F = -36 Newton

15. 2. Dua buah muatan besarnya Q1 dan Q2 berada pada
jarak r memiliki gaya Coulomb sebesar FC. Berapakah
besar gaya Coulomb, jika muatan pertama diperbesar
6 kali.
Contoh Soal

16. Contoh Soal
3. Dua partikel masing-masing bermuatan-4 µC dan + 2 µC, jarak antara
kedua partikel 20 cm, maka gaya Coulomb dan reaksi yang terjadi
adalah...
Diketahui :
q1 =-4 µC = -4 . 10−6 C
q2 = + 2µC = 2 .10−6 C
r = 20 cm = 0,2 m
Ditanyakan :
F = …..?
Jawab
𝐹 = 𝑘
𝑞1. 𝑞2
𝑟2
𝐹
= 9 x 109
−4 . 10−6 . 2 .10−6
(0,2)2
F = - 1,8 N
Dan terjadi reaksi tarik
menarik karena muatannya
tidak sejenis

17. Medan Listrik
Hukum Gauss

18. Medan listrik didefinisikan sebagai ruangan di sekitar benda
bermuatan listrik, di mana jika sebuah benda bermuatan listrik
berada di dalam ruangan tersebut akan mendapat gaya listrik (gaya
Coulomb). Medan listrik termasuk medan vektor, sehingga untuk
menyatakan arah medan listrik dinyatakan sama dengan arah gaya
yang dialami oleh muatan positif jika berada dalam sembarang
tempat di dalam medan tersebut.
Arah medan listrik yang ditimbulkan oleh benda bermuatan
positif dinyatakan keluar dari benda
Arah medan listrik yang ditimbulkan oleh benda bermuatan
negatif dinyatakan masuk ke benda.
MEDAN LISTRIK

19. Ukuran kekuatan dari medan listrik pada suatu titik,
didefinisikan sebagai gaya per satuan muatan pada
muatan listrik yang ditempatkan pada titik tersebut,
yang disebut kuat medan listrik (E ). Jika gaya listrik F
dan muatan adalah q, maka secara matematis kuat
medan listrik dirumuskan:
KUAT MEDAN LISTRIK

20. Keterangan :
E = kuat medan listrik
F = gaya listrik
q = besar muatan uji
Keterangan :
Q = muatan listrik
r = jarak antara muatan listrik dan muatan uji
𝜀0 (epsilon nol) = permitivitas ruang hampa = 8,854 x 10-12 C2/N.m2
k = konstanta Coulomb = 9 x 109 N.m2/C2
Satuan gaya listrik adalah Newton dan satuan muatan listrik
adalah Coulomb sehingga satuan medan listrik adalah
Newton/Coulomb, disingkat N/C.

21.  Pada gambar 1a, muatan listrik positif (+Q) mengerjakan gaya listrik pada
muatan uji positif (+q), di mana arah gaya listrik (F) menjauhi muatan +Q.

Pada gambar 1b, ketika muatan uji dihilangkan maka pada titik tersebut
terdapat medan listrik (E) yang arahnya menjauhi muatan listrik Q.

Pada gambar 2a, muatan listrik negatif (-Q) mengerjakan gaya listrik pada
muatan uji positif (+q), di mana arah gaya listrik (F) mendekati muatan -Q.

Pada gambar 2b, ketika muatan uji dihilangkan maka pada titik tersebut
terdapat medan listrik (E) yang arahnya mendekati muatan listrik -Q.
Berdasarkan gambar dan penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa
arah medan listrik menjauhi muatan listrik positif dan mendekati muatan
listrik negatif.
ARAH MEDAN LISTRIK

22. 1. Titik A berada pada jarak 5 cm dari muatan +10 mikro Coulomb. Besar
dan arah medan listrik pada titik A adalah… (k = 9 x 109 Nm2/C2, 1 mikro
Coulomb = 10−6 C)
Diketahui :
Ditanya : Besar dan arah medan listrik pada titik A
CONTOH SOAL
Medan Listrik
Arah medan listrik di titik A :
Karena muatan listrik positif sehingga arah medan listrik menjauhi muatan listrik dan
menjauhi titik A.
Jawab
Rumus Kuat Medan Listrik:

23. 2. Sebuah muatan uji +25.105 C diletakkan dalam sbuah medan listrik. Jika gaya yang
bekerja pada muatan uji tersebut adalah 0,5 N. Berapa besar medan listrik pada
muatan uji tersebut?
Pembahasan:
Diketahui
F= 0,5 N
q = +25. 10-5 C
Ditanyakan
E = ….?
Jawab :
E = F/q = 0,5/25. 10-5= 5 x 104 / 25 = 2000 N/C
Contoh soal
Medan Listrik

24. Hukum ini menyatakan hubungan antara fluks litrik homogen
yang melalui sebuah bidang (luasan) dan muatan listrik. Hukum ini
ditemukan oleh seorang ilmuwan berkebangsaan Jerman bernama Carl
Friedrich Gauss. Sebelum melanjutkan pembahasan tentang hukum
gauss ada baiknya kita simak apa itu fluks listrik.
Fluks listrik dapat didefinisikan sebagai perkalian antara garis
gaya listrik dengan luasan bidang yang dilewatinya. Jika ada garis-garis
gaya dari sebuah medan listrik homogen yang menembus sebuah bidan
seluas A maka fluks listrik (Φ baca : phi) yang melalui bidang tersebut
tergantung pada kuat medan listrik, luas bidang yang ditembus, dan
sudut jatuhnya. Ada dua kemungkinan, gaya jatuh tegak lurus dan gaya
jatuh tidak secara tegak lurus.
HUKUM GAUSS

25. Bunyi hukum gauss :“Jumlah garis gaya dari sebuah medan listrik
yang menembus suatu permukaan tertutup
sebanding dengan jumlah muatan listrik
yang dilingkupi oleh permukaan tertutup
tersebut.”
Carl Friedrich Gauss

26. a. Garis Gaya Jatuh Tegak Lurus
RUMUS :
Φ = E. A
Φ = Fluks listrik satuannya dalam SI adalah N.m2 /C atau waber (Wb)
E = Kuat medan listrik (N/C)
A = Luas bidang yang ditembus oleh medan listrik (m2)
Ada dua kemungkinan pada hukum Gauss, gaya jatuh
tegak lurus dan gaya jatuh tidak secara tegak lurus.

27. B. Garis Gaya Jatuh Tidak Tegak Lurus
Rumus :
Φ = E. A. cos θ
Keterangan
Φ = Fluks listrik satuannya dalam SI adalah NC-1m2 atau waber (Wb)
E = Kuat medan listrik (N/C)
A = Luas bidang yang ditembus oleh medan listrik (m2)
θ = sudut antara gaya yang datang dengan garis bidang normal (0)

28. 1. Jika terdapat persegi dengan panjang sisi 20 cm, lalu bila sebuah medan
listrik homogen sebesar 200 N/C ditembakkan ke arahnya dengan arah yang
tegak lurus bidang persegi tersebut, berapa jumlah garis medan listrik yang
menembus bidang persegi tersebut (fluks listrik)?
Diketahui: Ditanya
s = 20 cm Φ = ?
E = 200 N/C
Jawab
Luas Persegi = 20 x 20 = 400 cm2 = 4 x 10-2 m2
Jumlah Garis yang menembus bidang
Φ = E. A
Φ = (200.4 x 10-2) N.m2/C
Φ = 8 N.m2/C atau 8 weber
Contoh soal
Hukum Gauss

29. 2. Bola konduktor dengan jari-jari 10 cm bermuatan
listrik 500 μC. Titik A, B, dan C terletak segaris
terhadap pusat bola dengan jarak masing-masing
12 cm, 10 cm, dan 8 cm terhadap pusat bola.
Hitunglah kuat medan listrik di titik A, B, dan C!
Diketahui:
R = 10 cm = 10-1 m
rB = 10 cm = 10-1 m
q = 500 μC = 5 × 10-4 C
rC = 8 cm = 8 × 10-2 m
rA = 12 cm = 12 × 10-2 m
Ditanya:
a. EA = ... ?
b. EB = ... ?
c. EC = ... ?
Contoh soal
Hukum gauss
Penyelesaian:
a. Kuat medan listrik di titik A
b. Kuat medan listrik di titik B
c. Kuat medan listrik di titik C
EC = 0, karena berada di dalam
bola, sehingga tidak dipengaruhi
muatan listrik.

30. Usaha dan Potensial Listrik
Hukum Kekekalan Energi Listrik
Kapasitor

31. Usaha = Energi Potensial Listrik
Untuk memindahkan/menggerakkan
sebuah benda diperlukan usaha. Usaha
yang dilakukan sama dengan perubahan
energi kinetik atau perubahan energi
potensial benda tersebut.
Begitu juga halnya untuk memindahkan
muatan listrik dalam medan listrik
diperlukan usaha, usaha yang dilakukan
sama besarnya dengan perubahan energi
potensial ataupun energi kinetik.

32. Konsep energi sangat berguna dalam mekanika. Sebagai contoh gaya gravitasi
menarik suatu benda menuju kepermukaan bumi. Baik gaya gravitasi maupun
kuat medan gravitasi yang berarah vertikal ke bawah.
Jika mengangkat sebuah benda melawan gaya gravitasi bumi, itu berarti kita
melakukan usaha pada benda, dan sebagai akibatnya energi potensial
gravitasi benda bertambah
Konsep Energi Potensial
Gambar 1 Gambar 2
Konsep energi juga berguna dalam listrik. Gaya
listrik F yang dikerjakan pada suatu muatan Uji
positif q’ oleh suatu muatan negatif adalah
mengarah kemuatan negatif. Vektor kuat medan
listrik E= F/q’, juga mengarah kemuatan negatif.
Untuk menggerakkan muatan uji menjauhi muatan
negatif, kita harus melakukan usaha pada muatan
uji. Sebagai akibatnya energi potensial listrik
muatan uji bertambah (gambar 2).

33. Rumus Energi Potensial
Jika diketahui 1 jarak:
Jika diketahui 2 jarak:
Jika diketahui Beda Potensial
∆𝐸𝑃 = 𝑘. 𝑄. 𝑞′
1
𝑟2
−
1
𝑟1
∆𝐸𝑃 = −
𝑘. 𝑄. 𝑞′
𝑟
∆𝐸𝑃 = 𝑞. 𝑉
Keterangan:
ΔEP = Perubahan Energi Potensial
(Joule)
k = Konstanta ( 9 x 109 N.m2/ C2)
Q = Muatan Sumber (Coloumb)
q’ = Muatan Uji (Coloumb)
r = Jarak (Meter)
e = 1,6 x 10-19 C
q pada elektron(Muatan listrik)
𝑒 = 𝑞

34. Suatu muatan uji hanya dapat berpindah dari satu posisi ke
posisi lain yang memiliki perbedaan potensial listrik
sebagaimana benda jatuh dari tempat yang memiliki
perbedaan ketinggian. Besaran yang menyatakan perbedaan
potensial listrik adalah beda potensial.
Beda potensial dari suatu muatan listrik di suatu titik di
sekitar muatan tersebut dinyatakan sebagai potensial mutlak
atau biasa disebut potensial listrik saja.
Berbeda dengan gaya listrik dan kuat medan listrik, potensial
listrik merupakan besaran skalar yang tidak memiliki arah.
Potensial Listrik

35. Rumus-rumus Potensial Listrik
𝑉 =
𝑘𝑞
𝑟2
−
𝑘𝑞
𝑟1
𝑉 = 𝑘
𝑞
𝑟
𝑉 = 𝑘
𝑞𝑖
𝑟𝑖
Keterangan :
V = Potensial Listrik (Volt)
k = konstanta ( 9 x 109 N.m2/ C2)
q = Muatan (Coloumb)
r = Jarak (Meter)
e = 1,6 x 10-19 C
• q pada elektron(Muatan
listrik)
𝑒 = 𝑞
• Jika diketahui 1 jarak:
• Jika diketahui 2 jarak:
• Jika diketahui beberapa
muatan

36. 1. Muatan qA (+1 μC) dan muatan qB (-4 μC) terletak segaris dan dipisahkan oleh jarak 18 cm.
Tentukanlah Energi Potensialnya!
Diketahui:
qA = +1 μC = +1 x 10-6 C
qB = -4 μC = -4 x 10-6 C
rAB = 18 cm = 18 x 10-2 m
k = 9×109 N.m2/ C2
Ditanya: Jawab
ΔEP =?
Contoh Soal
∆𝐸𝑃 = −
𝑘. qA. qB
rAB
∆𝐸𝑃 = −
9×109. (+1 x 10−6)(−4 x 10−6)
18 x 10−2
∆𝐸𝑃 = −
−36×10−3
18 x 10−2
∆𝐸𝑃 = 2 x 10-1 J = 0,2 J

37. 2. Sebuah bola kecil dimuati -3,00×10-6 C. Bola lain yang bermuatan +6,00 × 10-8 C
digerakkan di antara kedudukan awal yang jauhnya 0,200 m dan kedudukan
akhirnya jauhnya 0,800 m. Berapa perubahan energi potensial yang terjadi
diantara kedua kedudukan ini?
Diketahui Ditanya Jawab
Q = -3,00×10-6 C ΔEP = ?
q’ = +6,00×10-8 C
r1 = 0,200 m = 0,2 m
r2 = 0,800 m = 0,8 m
k = 9×109 N.m2/ C2
Contoh Soal
∆𝐸𝑃 = 𝑘. 𝑄. 𝑞′
1
𝑟2
−
1
𝑟1
∆𝐸𝑃 = 9×109. (−3,00×10−6). (+6,00×10−8)
1
0,8
−
1
0,2
ΔEP = -162 x 10-5 x
−3
0,8
ΔEP = 607,5 x 10-5 J
ΔEP = 6,075 x 10-3 J

38. 3. Inti dari sebuah atom timah memiliki muatan +50e. Tentukan potensial listrik pada jarak radial
1,0 x 10-12 m dari inti tersebut!
Diketahui:
q = +50e = 50(1,6 x 10-19) = 8 x 10-18 C
r = 1,0 x 10-12 m
k = 9 x 109 N.m2/ C2
Ditanya :
V = ?
Jawab
Contoh Soal
𝑉 = 𝑘
𝑞
𝑟
𝑉 = 9 x 109
8 x 10−18
1,0 x 10−12
𝑉 = 72 × 103 𝑉 = 72 𝑘𝑉

39. Hukum Kekekalan Energi
Hukum Kekekalan Energi adalah
salah satu dari hukum-hukum kekekalan yang
meliputi energi kinetik dan energi potensial.
Dalam listrik statis, berlaku hukum
kekekalan energi mekanik. Dimana energi
mekanik adalah jumlah dari energi potensial
dengan energi kinetik atau
𝐸𝑚 = 𝐸𝑝 + 𝐸𝑘
Menurut hukum kekekalan energi
mekanik bahwa jumlah energi mekanik selalu
tetap dengan syarat tidak ada gaya luar yang
bekerja pada sistem.
𝐸𝑚1 = 𝐸𝑚2
𝐸𝑝1 + 𝐸𝑘1 = 𝐸𝑝2 + 𝐸𝑘2
Penerapan hukum kekekalan energi
mekanik adalah pada kasus benda jatuh
dipermukaan bumi atau berada dalam medan
gravitasi bumi.
Keterangan
Em = Energi Mekanik (Joule)
Ep = Energi Potensial (Joule)
Ep= q.V
Ek = Energi Kinetik (Joule)
𝐸𝑘 =
1
2
𝑚𝑣2 m = 1,67 x 10-27 Kg

40. 1. Beda potensial di antara dua keping sejajar adalah 200 volt. Sebuah proton mula-mula
terletak di keping B. Jika medium di antara dua keping vakum, hitung kecepatan
proton sebelum menumbuk keping A!
Diketahui
VB – VA = 200 Volt
q = e = 1,6 x 10-19 C
m = 1,67 x 10-27 Kg
νB = 0 m/s
Ditanya
νA = ?
Contoh Soal
Penyelesaian:
Dengan menggunakan hukum kekekalan
energi mekanik:
EpB + EkB = EpA + EkA
qVB + ½ mvB
2 = qVA + ½ mvA
2
½ mν A
2 - ½ mν B
2 = qVB –qVA
½ m (ν A
2 - ν B
2) = 2q(VB – VA)
ν A
2 − ν B
2 =
2q(VB – VA)
½ m
ν A
2 − 0=
2 (1,6 x 10−19)(200)
½ (1,67 x 10−27)
ν A
2 = 400×108
ν A = 2,0×105 m/s

41. Contoh Soal
2. Saat proton bergerak dari satu titik
ke titik lainnya , terjadi beda
potensial sebesar 1,44 x 105 V.
Seberapa cepat proton akan
bergerak jika dilepaskan dari satu
titik ke titik lainnya ?
Diketahui
V = 1,44 x 105 V
q = 1,6 x 10-19 C
m = 1,67 x 10-27 Kg
ν2 = 0 m/s
Ditanya
ν1 = ?
Jawab
EK yang diperoleh = EP yang hilang
1
2
𝑚ν2
2 -
1
2
𝑚 ν1
2 = q.V
1
2
(1,67 X 10-27). ν 2
2 – 0 = (1,6 x 10-19)(1,44 x 105 )
0,835 X 10-27 . ν 2
2 = 2,304 X 10-14
ν2
2 =
2,304 X 10−14
0,835 X 10−27
ν2
2 =2,759 X 1013 = 28 X 1012
ν2 = 5,3 X 106 m/s

42. Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika yang digunakan
untuk menyimpan muatan dan energi listrik. Pada prinsipnya,
kapasitor terdiri dari dua konduktor yang berdekatan namun terpisah
satu sama lain, yang membawa muatan yang sama besar namun
berlawanan jenis. Kedua konduktor tersebut dipisahkan oleh bahan
penyekat (isolator) yang disebut bahan (zat) dielektrik. Zat dielektrik
yang digunakan sebagai menyekat akan membedakan jenis kapasitor,
seperti keramik, mika, plastik, polyesterdan lain sebagainya.
Kapasitor disebut komponen pasif karena akan bekerja ketika
diberi arus listrik, besar energi yang disimpan oleh sebuah kapasitor
ditentukan oleh besar nilai kapasitor dan waktu pengisian kapasitor.

43. Jenis-Jenis Kapasitor
Berdasarkan pemasangannya
 Non Polar
Adalah jenis kapasitor tanpa polaritas,
artinya pemasangan dibolak-balik tidak
masalah. Kapasitor jenis ini umumnya
memiliki nilai kapasintansi yang kecil antara
pikofarad dan nanofarad. Contoh kapasitor
non polar adalah: kapasitor keramik, mika,
dan polyester.
 Bipolar
Adalah jenis kapasitor yang memiliki
polaritas positif dan negatif. Hati-hati saat
pemasangan kapasitor jenis ini karena jika
dipasang terbalik akan merusak kapasitor
bahkan bisa menimbulkan ledakan. Contoh
kapasitor bipolar adalah: Elektrolit kapasitor
(EKO).

44. Sifat-sifat dari kapasitor
 Dapat menyimpan dan mengosongkan muatan listrik.
 menahan arus searah (DC)
 Dapat mengalirkan arus bolak-balik.
 Untuk arus bolak-balik berfrekuensi rendah.
 Untuk arus searah (DC) kapasitor dapat menghambat
arus.

45. Kegunaan Kapasitor
 Menyimpan muatan listrik,
 Memilih gelombang radio
(tuning),
 Sebagai perata arus pada
rectifier,
 Sebagai komponen rangkaian
starter kendaraan bermotor,
 Memadamkan bunga api pada
sistem pengapian mobil,
 Sebagai filter dalam catu daya
(power supply).

46. - Kapasitor Pelat Sejajar
- Kapasitor Bola
- Kapasitor Tabung atau Silinder
Kapasitansi Kapasitor dalam ruang
hampa

47. Kapasitor Pelat Sejajar
Kapasitansi oleh kapasitor pelat sejajar dimana kedua
permukaan pelat yang berhadapan, masing-masing
dengan luas A, dipisahkan oleh suatu jarak d.
Rumusnya
𝐶 = 𝜀 𝑂
𝐴
𝑑
Keterangan :
C = Kapasitansi (F)
𝜀 𝑂 = 8,85 x 10-12 C2/N.m2 = 8,85 x 10-12 F/m
A = luas (m2)
d = jarak antara kedua pelat (m)

48. Kapasitor Bola
Dua kulit konduksi konsentris berbentuk bola
dipisahkan oleh ruang hampa; kulit yang sebelah dalam
mempunyai muatan +Q dengan jari-jari luar ra, dan kulit
yang sebelah luar bermuatan –Q dengan jari-jari dalam
rb.
𝐶 =
𝑄
∆𝑉
= 4𝜋𝜀0
𝑟 𝑎. 𝑟𝑏
𝑟 𝑏 − 𝑟𝑎
Keterangan :
C = Kapasitansi (F)
𝜀 𝑂 = 8,85 x 10-12 C2/N.m2 = 8,85 x 10-12 F/m
r= jari-jari (m)

49. Kapasitor Silinder
Kapasitor tabung atau silinder terdiri dari dua silinder
konduktor berbeda jari-jari yang mengapit bahan
dielektrik diantaranya.
𝐶 =
2𝜋𝜀0 𝐿
ln 𝑟 𝑏 𝑟 𝑎
Rumus
Keterangan
C = Kapasitansi (F)
𝜀 𝑂 = 8,85 x 10-12 C2/N.m2 = 8,85 x 10-12 F/m
r = Jari-jari (m)
L = Panjang (m)

50. Kapasitor Dalam
Rangkaian Seri dan Paralel

51. Rangkaian Seri Kapasitor
(Kondensator)
Rangkaian Seri Kapasitor adalah Rangkaian yang terdiri
dari 2 buah dan lebih Kapasitor yang disusun sejajar atau
berbentuk Seri. Rangkaian Seri Kapasitor ini dapat
digunakan untuk mendapat nilai Kapasitansi Kapasitor
pengganti yang diinginkan.
1
𝐶𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
=
1
𝐶1
+
1
𝐶2
+
1
𝐶 𝑛
Rumus
Keterangan:
Ctotal = Total Nilai Kapasitansi Kapasitor
C1 = Kapasitor ke-1
C2 = Kapasitor ke-2
Cn = Kapasitor ke-n

52. Rangkaian Paralel Kapasitor
(Kondensator)
Rangkaian Paralel Kapasitor adalah Rangkaian yang terdiri
dari 2 buah atau lebih Kapasitor yang disusun secara berderet
atau berbentuk Paralel. Dengan menggunakan Rangkaian
Paralel Kapasitor ini, kita dapat menemukan nilai Kapasitansi
pengganti yang diinginkan.
Rumus dari Rangkaian Paralel Kapasitor (Kondensator)
adalah :
Ctotal = C1 + C2 + C3 + C4 + …. + Cn
Keterangan
Ctotal = Total Nilai Kapasitansi Kapasitor
C1 = Kapasitor ke-1
C2 = Kapasitor ke-2
C3 = Kapasitor ke-3
C4 = Kapasitor ke-4
Cn = Kapasitor ke-n

53. Contoh Soal
1. Suatu kapasitor keping sejajar berbentuk bujursangkar dengan sisi 10 cm dan
jarak pemisah 1 mm.
a. Hitung kapasitansinya
b. Jika kapasitor ini dimuati sampai 12 V, berapa banyak muatan yang
dipindahkan dari suatu keping ke keping lain?
Diketahui
s = 10 cm = 0,1 m
A = s x s = (0,1 x 0,1) m2 = 10-2 m2
d = 1 mm = 10-3 m
𝜀 𝑂 = 8,85 x 10-12 F/m
Ditanya: a. C =?
b. Q = ?
Jawab :
a. 𝐶 = 𝜀 𝑂
𝐴
𝑑
𝐶 = 8,85 x 10−12
10−2
10−3
𝐶 = 8,85 x 10−11 F
b. Q = C.V
Q = 8,85 x 10-11 . 12
Q = 1,06 x 10-9 C

54. Contoh Soal
2. Tiga kapasitor yang masing-masing kapasitasnya 3 F, 6 F, dan 9 F dihubungkan
seri. Kedua ujung dari gabungan tersebut dihubungkan dengan sumber
tegangan yang besarnya 220 V. Tegangan antara ujung-ujung kapasitor yang 3 F
adalah....
Diket Ditanya : V1 = ?
C1 = 3 F
C2 = 6 F
C3 = 9 F
Vtotal = 220 V
Ctotal =
18
11
F
Penyelesaian
Mencari muatan gabungan:
Qtotal = Ctotal x Vtotal
Qgab = (18/11) × 220 = 360 C
Pada suatu rangkaian kapasitor seri seperti
pada gambar, berlaku Q1 = Q2 = Q3 = Qtotal,
sehingga nilai Q1 = 360 C
Tegangan pada C1
V1 = Q1 / C1
V1 =360 /3 = 120 volt
1
𝐶𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
=
1
𝐶1
+
1
𝐶2
+
1
𝐶3
1
𝐶𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
=
1
3
+
1
6
+
1
9
1
𝐶𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
=
11
18

55. Aplikasi Listrik Statis
Di Dunia Industri

56. Printer Laser
Ketika drum yang bermuatan positif berputar, laser bersinar melintasi permukaan
yang tidak bermuatan. Laser akan menggambar pada kertas yang bermuatan
negatif. Setelah melewati drum yang berputar kertas akan melewati fuser.
Pada bagian fuser ini kertas akan mengalami pemanasan, hal ini yang
menyebabkan kertas terasa panas pada saat keluar dari printer. Printer laser lebih
cepat, lebih akurat, dan lebih ekonomis.

57. Mesin fotocopy
Mesin fotokopi menggunakan listrik statis untuk memfotokopi. Dalam
mesin fotokopi permukaan silinder dilapis dengan suatu zat yang disebut
selenium. Zat ini dapat dimuati listrik. Listrik statis memberikan balik
muatan positif maupun negatif, dan dua muatan ini saling tarik-menarik.
Mesin ini menggunakan muatan positif untuk membuat gambar dari bahan
yang difotokopi. Kemudian dengan menaburkan bubuk hitam bermuatan
negative pada gambar, fotokopi itu menjadi tampak.

58. Terima kasih