Kapasitor dalam Rangkaian Seri dan Paralel

Kapasitor Seri

Mari kita hubungkan n jumlah kapasitor secara seri. V volt diterapkan pada kombinasi serangkaian kapasitor ini.

Mari kita pertimbangkan kapasitansi dari kapasitor adalah C1, C2, C3…….Cn masing-masing, dan kapasitansi setara dari kombinasi serangkaian kapasitor adalah C. penurunan tegangan di seberang kapasitor dianggap sebagai V1, V2, V3…….Vn, masing-masing.

Sekarang, jika Q coulomb adalah muatan yang ditransfer dari sumber melalui kapasitor-kapasitor ini, maka,

Karena muatan yang terakumulasi di setiap kapasitor dan seluruh kombinasi seri kapasitor akan sama dan dianggap sebagai Q.
Sekarang, persamaan (i) dapat ditulis sebagai,

Kapasitor Paralel

Kapasitor dirancang untuk menyimpan energi dalam bentuk medan listriknya, yaitu energi elektrostatik. Setiap kali ada kebutuhan untuk meningkatkan kapasitas penyimpanan energi elektrostatik, kapasitor yang sesuai dengan kapasitansi yang lebih tinggi diperlukan. Kapasitor terdiri dari dua pelat logam yang dihubungkan secara paralel dan dipisahkan oleh medium dielektrik seperti kaca, mika, keramik, dll. Dielektrik memberikan medium non-konduktif antara pelat-pelat dan memiliki kemampuan unik untuk menahan muatan, dan kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan didefinisikan sebagai kapasitansi kapasitor. Ketika sebuah sumber tegangan dihubungkan di antara pelat-pelat kapasitor, muatan positif pada satu pelat, dan muatan negatif pada pelat lainnya terdeposisi. Jumlah total muatan (q) yang terakumulasi berbanding lurus dengan sumber tegangan (V) sehingga,

Di mana, C adalah konstanta proporsionalitas, yaitu kapasitansi. Nilainya tergantung pada dimensi fisik kapasitor.

Di mana ε = konstanta dielektrik, A = area pelat efektif, dan d = jarak antara pelat.

Untuk meningkatkan nilai kapasitansi kapasitor, dua atau lebih kapasitor dihubungkan secara paralel seperti dua pelat yang sama digabungkan bersama, maka area tumpang tindih efektif mereka ditambah dengan jarak konstan antara mereka dan oleh karena itu nilai kapasitansi setara mereka menjadi dua kali (C ∝ A) dari kapasitansi individu. Bank kapasitor digunakan di berbagai industri manufaktur dan pemrosesan yang mencakup kapasitor paralel, sehingga untuk memberikan kapasitansi dengan nilai yang diinginkan seperti yang diperlukan dengan mengatur koneksi kapasitor yang dihubungkan secara paralel dan oleh karena itu digunakan secara efisien sebagai kompensator statis untuk keseimbangan daya reaktif dalam kompensasi sistem tenaga. Ketika dua kapasitor dihubungkan secara paralel, maka tegangan (V) di setiap kapasitor adalah sama, yaitu (Veq = Va = Vb) dan arus (ieq) dibagi menjadi dua bagian ia dan ib. Seperti yang diketahui bahwa
Memasukkan nilai q dari persamaan (1) ke dalam persamaan di atas,

Istilah terakhir menjadi nol (karena kapasitansi kapasitor tetap). Oleh karena itu,

Menerapkan Hukum Arus Kirchhoff di node masuk dari koneksi paralel


Akhirnya kita mendapatkan,

Oleh karena itu, setiap kali n kapasitor dihubungkan secara paralel, kapasitansi setara dari seluruh koneksi diberikan oleh persamaan berikut yang mirip dengan hambatan setara dari resistor ketika dihubungkan secara seri.

Metode Menemukan Ekspresi Kapasitansi Setara Kapasitor Paralel

Mari kita hubungkan n jumlah kapasitor secara paralel, di seberang sumber tegangan V volt.

Mari kita pertimbangkan kapasitansi dari kapasitor adalah C1, C