Energi dan Daya Listrik

Energi Listrik dan Daya Listrik

A.    Energi Listrik

Energi listrik adalah kemampuan yang diperlukan untuk memindahkan muatan dari satu titik ke titik yang lain  . Energi listrik merupakan energi yang disebabkan oleh mengalirnya muatan listrik dalam suatu rangkaian listrik tertutup. Energi listrik yang diberikan oleh suatu sumber DC (arus listrik yang arahnya selalu mengalir dalam satu arah) bertegangan V (Volt) yang mencatu arus I (ampere) selama selang waktu t (sekon) .

Pada rangkaian tertutup seperti gambar di samping, arus listrik (I) mengalir melalui hambatan ( R). Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial yang lebih rendah. Arus listrik tersebut tidak lain adalah gerakan muatan listrik (Q) yang melalui rangkaian tersebut. Besarnya muatan listrik yang mengalir pada rangkaian adalah q = I . t , jadi rumus dapat dinyatakan sebagai berikut :

B. Daya Listrik

Daya listrik adalah besarnya usaha yang dilakukan oleh sumber tegangan dalam 1 sekon.

 

C. Penghitungan Pemakaian Energi Listrik

 

Karena satuan daya P adalah watt dan satuan waktu t adalah sekon, maka satuan usaha atau energi adalah watt-sekon atau Ws. Satuan ini dianggap terlalu kecil dalam pengukuran pemakaian listrik sehari-hari. Untuk itu, perlu ditentukan satuan yang lebih besar yaitu watt-jam atau watt hour atau Wh. Maka :

1 Wh = 3600 Ws

 1 kWh =1000 x 3600 Ws

Contoh Soal :

1.      Sebuah lampu dipasang pada tegangan 220 V menyebabkan arus mengalir sebanyak 2 A. berapakah daya lampu tersebut?

Penyelesaian

Diketahui  : V = 220 V         I = 2 A

Ditanya     : P ?

Jawab        :

P  = V I

    = 220 v . 2 A

    = 440 W

2.      Sebuah seterika listrik tertulis 350 W, 220 V dipasang pada tegangan yang sesuai selama 10 menit. Berapa energi yang dihasilkan?

Penyelesaian

Diketahui  : P = 350 W    V = 220 V       t = 10 menit = 600 s

Ditanya     : W ?

Jawab        :

  W = V . I . t

       = P . t

       = 350 . 600

       = 210.000 J

       = 210 kJ

1.      Sebuah alat listrik bertegangan 220 volt hambatannya 50 ohm dialiri arus listruk selama 20 sekon . 40 sekon kemudian hambatannya diubah menjadi 100 ohm. Maka berapa perbandingan energi sebelum dan setelah diubah hambatannya ?

Penyelesaian

Diketahui  : V = 220 v      R_{1 =} 50Ω          t₁ = 20s

                                          R_{2 =} 100 Ω       t₂ = 40s

Ditanya       W₁ : W₂    ?

Jawab        :

                   

 

4.  Pada sebuah setrika listrik tertulis 300watt,220 volt. Setrika listrik tersebut difungsikan selama 3 jam.

 

a.       Berapakah kuat arus yang mengalir pada setrika listrik tersebut ?

b.      Berapakah energy yang dipakai ?

c.       Berapakah hambatan dari setrika listrik tersebut ?

d.      Berapakah kalori panas yang dihasilkan ?

e.       Jika biaya 1 kWh = Rp 500,00 berapa rupiah yang harus dibayar pelanggan selama dia mengoperasikan setrika listrik tersebut ?

f.       Jika setrika dihubungkan dengan tegangan 110 volt , berapakah daya yang dipakai ?

Penyelesaian    :

Diketahui        : P = 300 watt   V = 220 v    t = 3 x 3600 s = 10.800 s

Ditanya           : a. I ?

 b. W ?

  c. R ?

  d. W dalalam kalori ?

  e. Biaya ?

  f. P jika V=110 volt ?

            Jawab              :