Menghitung Tegangan pada Kapasitor Keping Sejajar

Kapasitor keping sejajar adalah salah satu jenis kapasitor yang sering digunakan dalam rangkaian elektronik. Kapasitor ini terdiri dari dua keping logam yang ditempatkan berdampingan dengan jarak tertentu. Dalam artikel ini, kita akan membahas cara menghitung tegangan yang dipakai oleh kapasitor keping sejajar dengan menggunakan informasi tentang luas tiap keping, jarak antar keping, dan muatan kapasitor. Dalam kasus ini, luas tiap keping kapasitor keping sejajar adalah 300 cm^2 dan jarak antar keping adalah 3 mm. Muatan kapasitor sebesar 1 x 10^-9 C. Kita ingin mencari tegangan yang dipakai oleh kapasitor tersebut. Untuk menghitung tegangan pada kapasitor keping sejajar, kita dapat menggunakan rumus dasar kapasitor: \[ V = \frac{Q}{C} \] di mana V adalah tegangan, Q adalah muatan kapasitor, dan C adalah kapasitansi kapasitor. Kapasitansi kapasitor keping sejajar dapat dihitung menggunakan rumus: \[ C = \frac{\epsilon_0 \cdot A}{d} \] di mana \(\epsilon_0\) adalah permitivitas vakum, A adalah luas tiap keping, dan d adalah jarak antar keping. Dalam kasus ini, kita telah diberikan nilai muatan kapasitor, luas tiap keping, dan jarak antar keping. Oleh karena itu, kita dapat menggantikan nilai-nilai ini ke dalam rumus dan menghitung tegangan yang dipakai oleh kapasitor. Setelah menggantikan nilai-nilai yang diberikan ke dalam rumus, kita dapat menghitung kapasitansi kapasitor: \[ C = \frac{(8.85 \times 10^{-12} \mathrm{F/m}) \cdot (300 \mathrm{cm}^2)}{3 \mathrm{mm}} \] \[ C = 8.85 \times 10^{-12} \mathrm{F/m} \cdot 0.03 \mathrm{m} \] \[ C = 2.655 \times 10^{-13} \mathrm{F} \] Selanjutnya, kita dapat menggantikan nilai kapasitansi ke dalam rumus tegangan: \[ V = \frac{1 \times 10^{-9} \mathrm{C}}{2.655 \times 10^{-13} \mathrm{F}} \] \[ V = 3.76 \times 10^3 \mathrm{V} \] Jadi, tegangan yang dipakai oleh kapasitor keping sejajar adalah sekitar 3.76 kV. Dalam persyaratan artikel, kita diminta untuk memilih salah satu dari beberapa pilihan tegangan yang mendekati hasil perhitungan kita. Berdasarkan perhitungan di atas, tegangan yang paling mendekati adalah 3.76 kV. Oleh karena itu, jawaban yang tepat adalah 3.76 kV.