Dokumen tersebut berisi soal-soal latihan fisika dasar tentang listrik dan magnet, khususnya mengenai kapasitor. Terdapat tujuh soal yang membahas topik medan listrik, muatan, kapasitansi, dan nilai kapasitansi ekuivalen pada berbagai susunan kapasitor.

1. Soal-soal Latihan Fisika Dasar 2 B (Listrik-Magnet) FASILKOM UI
Pengajar : Muhammad Aziz Majidi, Ph.D.
1. Dua buah bola konduktor dengan diameter masing-masing 4 m dan 1 m terpisah
dengan jarak yang cukup besar dibandingkan dengan diameter-diameternya. Bola-
bola tersebut dihubungkan dengan sebuah kawat logam sangat tipis dan dimuati
sampai 7 mC.
a. Bagaimana muatan total terbagi antara kedua bola konduktor tersebut?
(Abaikan muatan pada kawat.)
b. Berapa potensial sistem bola-bola tersebut jika porensial acuannya diambil
V=0 pada r=∞?
(Serway-Jewett 26.5)
2. Sebuah kapasitor berisi udara terdiri dari dua plat sejajar, masing-masing dengan luas
7,6 cm2
, terpisah dengan jarak 1,8 mm. Beda potensial sebesar 20 V dikenakan
terhapada kedua plat ini. Hitung
a. medan listrik antara kedua plat
b. rapat muatan permukaan
c. kapasitansi
d. muatan pada masing-masing plat.
(Serway-Jewett 26.7)
3. Kapisor variabel yang digunakan dalam rangkaian penala (tuning) radio terbuat dua
set plat, set pertama didisain untuk tidak bergerak sedangkan set yang ke-dua dapat
diputar-putar. Set pertama terdiri dari N buah plat setengah lingkaran yang masing-
masing berjari-jari R dan diposisikan dengan jarak d dari plat-plat tetangganya dan
saling terhubung (electrically connected). Seperti ditunjukkan pada gambar di
bawah, set ke-dua yang identik dengan set pertama, masing-masing platnya
diposisikan di tengah-tengah antara dua plat set pertama. Set ke-dua ini dapat diputar
sebagai sebuah kesatuan.Tentukan kapasitansi sebagai fungsi dudut q, di mana q=0
bersesuaian dengan nilai kapasitansi maksimum.
(Serway-Jewett 26.10)
4. Carilah nilai kapasitansi equivalent antara titik-titik a dan b pada rangkaian di bawah

2. (Serway-Jewett 26.29)
5. Beberapa sistem fisis yang mempunyai kapasitansi yang terdistribusi secara kontinyu
dalam ruang dapat dimodelkan sebagai sebuah susunan elemen-elemen rangkaian
diskrit. Contoh-contohnya adalah pemandu gelombang microwave dan axon pada sel
syaraf. Untuk mempraktekkan analisis sebuah susunan tak berhingga, tentukanlah
nilai kapasitansi equivalen C antara terminal-terminal X dan Y dari rangkaian
kapasitor-kapasitor seperti diperlihatkan pada gambar di bawah. Setiap kapasitor
memiliki kapasitansi C0. Pentunjuk: Bayangkan bentuk tangga pada gambar di
bawah dipotong pada garis AB, dan perhatikan bahwa kapasitansi equivalen dari
bagian tak berhingga di sebelah kanannya juga memiliki nilai kapasitansi equivalen
C.
(Serway-Jewett 26.30)
6.
(Serway-Jewett 26.61)
7.