Energi yang Tersimpan dalam Kapasitor

Sebagaimana dibahas sebelumnya, kapasitor dapat digunakan untuk menyimpan energi listrik. Jumlah energi yang tersimpan sama dengan kerja yang dilakukan untuk diisi. Selama proses pengisian, baterai tidak bekerja untuk menghapus muatan dari satu piring dan dan menyimpan muatan pada kapasitor lainnya

Gambar 1: Usaha  dilakukan oleh perantara  dalam membawa  muatan +dq dari plat negatif dan memberikan muatan pada plat positif.

Kapasitor awalnya bermuatan. Dalam setiap pelat dari kapasitor, ada banyak muatan negatif dan positif, namun jumlah muatan negatif menyeimbangkan jumlah muatan positif, sehingga tidak ada muatan netto, dan karena itu tidak ada medan listrik antara pelat.

Misalkan kita memiliki mber sihir dan satu set tangga dari pelat bawah ke pelat atas (Gambar 1). 

Kita berjalan dari pelat bawah, mengisi ember sihir dengan muatan +dq, membawa ember menaiki tangga dan membuang isi ember pada pelat bagian atas, ini untuk mengisi muatan +dq. Namun, dalam melakukannya, pelat bawah kini dibebankan muatan -dq. Setelah mengosongkan muatan dalam ember, kita sekarang turun tangga, dapatkan seember lain dengan +dq, kembali menaiki tangga dan membuang muatan pada pelat atas. Kita kemudian ulangi proses ini berulang-ulang. Dengan cara ini kita membangun muatan pada kapasitor, dan menciptakan medan listrik di mana yang awalnya tidak ada.

Misalkan jumlah muatan pada pelat atas adalah +q, dan perbedaan potensial antara dua lempeng |ΔV| = q/V. Untuk membuang muatan dari ember lain pada pelat atas, kita melakukan sejumlah usaha yang dilakukan untuk mengatasi tolakan listrik. Jika pada akhir proses pengisian, muatan pada pelat atas adalah +dq, maka jumlah total kerja (usaha) yang dilakukan dalam proses ini adalah

Ini adalah sama dengan energi potensial listrik, E_P dari sistem:

Share :