Pengertian Energi dan Daya Listrik

Your ads will be inserted here by

Easy Plugin for AdSense.

Please go to the plugin admin page to
Paste your ad code OR
Suppress this ad slot.

Pengertian Energi dan Daya Listrik

Energi dan Daya Listrik – Peralatan listrik yang digunakan untuk berbagai keperluan akan mengurangi jumlah energi yang tersedia karena energi listrik berubah menjadi bentuk energi yang lain. Besarnya energi listrik yang berubah tersebut ditentukan oleh besarnya daya dari alat listrik yang digunakan. Apakah yang dimaksud dengan energi listrik dan daya listrik? Apa hubungan keduanya? Bagaimanakah penerapannya dalam kehidupan sehari-hari? Kamu akan menemukan jawabannya setelah mempelajari bab ini.

Energi dan Daya Listrik

Energi dan Daya Listrik

Energi dan Daya Listrik

Energi dan Daya Listrik – Setelah mempelajari bab ini, diharapkan kamu dapat mendeskripsikan pengertian energi dan daya listrik, mendeskripsikan hubungan energi dengan daya listrik, serta menghitung besarnya energi listrik yang digunakan dan biaya yang harus dibayarkan.

Energi dan Daya Listrik – Dalam kehidupan sehari-hari, kamu dapat melihat betapa pentingnya listrik untuk kehidupanmu. Misalnya, kamu dapat belajar di malam hari dengan bantuan cahaya dari lampu, ibu dapat membuat kue dengan bantuan alatalat listrik, dan sebagainya. Sekarang, coba kamu cermati uraian berikut ini agar kamu dapat memahami hubungan antara energi dan daya listrik serta pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari.

A. Energi Listrik

Energi dan Daya Listrik – Sebelum kamu mempelajari energi dan daya listrik, ayo ingat kembali hukum kekekalan energi yang berbunyi: “Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi hanya bisa berubah bentuk dari bentuk yang satu ke bentuk lainnya”. Dengan kata lain, tidak ada manusia yang dapat menciptakan atau menghilangkan energi. Berdasarkan hukum tersebut, energi hanya dapat berubah bentuk ke bentuk lainnya. Perubahan-perubahan energi inilah yang banyak dimanfaatkan untuk kebutuhan hidup manusia. Energi listrik yang dihasilkan dari energi kinetik dapat berubah bentuk menajdi energi cahaya, energi gerak, energi bunyi, dan bentuk energi lainnya yang dibutuhkan oleh manusia. Besarnya energi listrik yang dikeluarkan sumber energi listrik dipengaruhi oleh besarnya tegangan (V), kuat arus (I) dan waktu (t) sehingga apabila penghantar yang hambatannya R diberikan tegangan V pada ujung-ujungnya, dan arus I melaluinya, maka dalam waktu t detik, besar energi listrik yang diperoleh dapat dirumuskan sebagai berikut: W = V I t Dengan memanfaatkan hukum Ohm, V = I R, .

Energi dan Daya Listrik – James Watt (1736- 1819) adalah seorang insinyur besar dari Skotlandia, Britania Raya. Ia dilahirkan di Greenock, Skotlandia, pada 19 Januari 1736. Ia berhasil menciptakan mesin uap pertama yang efisien. Ternyata mesin uap ini merupakan salah satu kekuatan yang mendorong terjadinya Revolusi Industri, khususnya di Britania dan Eropa pada umumnya. Ia meninggal di Birmingham, Inggris, pada 19 Agustus 1819. Untuk menghargai jasanya, nama belakangnya, yaitu Watt digunakan sebagai nama satuan daya, misalnya daya mesin dan daya listrik.

Dalam kehidupan sehari-hari, banyak alat-alat yang menggunakan energi listrik sebagai sumber energinya. Alat-alat ini mengubah energi listrik menjadi energi lain yang lebih praktis digunakan manusia. Perubahan tersebut di antaranya: 1) Energi listrik menjadi energi panas, contohnya pada peralatan rumah tangga, seperti setrika, solder, kompor listrik, dan hair dryer. 2) Energi listrik menjadi energi cahaya, contohnya pada lampu. 3) Energi listrik menjadi energi gerak, contohnya pada kipas angin, dinamo.

Dua buah hambatan masing-masing besarnya 3 Ω dan 6 Ω dirangkai secara seri dan dihubungkan dengan sebuah baterai sehingga kuat arus yang masuk sebesar 2 A. Jika kuat arus mengalir selama 5 menit, tentukanlah: a. energi listrik yang diberikan baterai b. energi listrik termal yang muncul pada masingmasing hambatan Penyelesaian: Diketahui: R1 = 3 Ω dan R2 = 6 Ω I = 2 A t = 5 menit = 300 s

Ditanya: a. W yang diberikan baterai b. W termal yang timbul pada R1 dan R2 Jawab: a. Hambatan penggantinya adalah: Rtotal = R1 + R2 = 3 + 6 = 9 Ω Maka, energi yang diberikan baterai: W = I 2 Rtotal t = (2 A)2 ⋅ (9 Ω) ⋅ (300 s) = 10.800 joule Jadi, energi listrik yang diberikan baterai adalah 10,8 kJ. b. Ingat bahwa pada rangkaian seri, kuat arus listrik masing-masing hambatan adalah sama. Pada R1 , W = I 2 R1 t = (2 A)2 ⋅ (3 Ω)⋅(300 s) = 3.600 J Pada R2 , W = I 2 R2 t = (2 A)2 ⋅ (6 Ω)⋅(300 s) = 7.200 J

1. Tiga buah lampu dipasang secara pararel dengan hambatan masing-masing adalah 2 Ω, 3 Ω dan 6 Ω, dihubungkan dengan tegangan sebesar 18 V. Jika lampu tersebut menyala selama 8 jam, tentukanlah: a. energi listrik yang dihasilkan b. energi listrik pada masing-masing lampu

2. Energi listrik yang dihasilkan sebuah lampu pijar yang memiliki hambatan 4 ohm ketika dialiri arus listrik selama 2 menit adalah 4320 Joule. Berapakah kuat arus yang mengalir pada lampu pijar tersebut?

Daya Listrik

Pernahkah kamu perhatikan alat-alat listrik yang ada di rumahmu? Jika kamu perhatikan dengan cermat, setiap peralatan listrik tersebut selalu mencantumkan spesifikasi dari alat-alat tersebut. Misalnya, pada setrika listrik tercantum tulisan 220 V – 300 W. Berarti, jika diberi tegangan 220 V, maka daya listrik yang dipakai oleh setrika listrik tersebut adalah 300 W. Lalu, apa yang dimaksud dengan daya listrik? Daya listrik diartikan sebagai kecepatan energi listrik untuk berubah bentuk. Setiap peralatan listrik memiliki daya yang berbeda dan besarnya daya listrik tersebut dipengaruhi oleh tegangan dan kuat arus yang mengalir. Hubungan tersebut secara matematis dapat ditulis dalam persamaan:

Your ads will be inserted here by

Easy Plugin for AdSense.

Please go to the plugin admin page to
Paste your ad code OR
Suppress this ad slot.

P = V I

dengan: P = daya listrik (watt, W) I = kuat arus listrik (ampere, A) V = tegangan listrik (volt, V)

Karena V = I R dan I = –— , maka persamaannya dapat ditulis menjadi: P = I 2 R atau P = —V2 R

Hubungan antara Daya dan Energi Listrik

Kita tahu bahwa besarnya energi listrik diperoleh berdasarkan rumus W = V I t atau dapat ditulis: VI = —W t

Dengan menggunakan persamaan di atas, diperoleh hubungan antara energi listrik dan dayanya, yaitu: P = VI = —W t

dengan: P = daya listrik (watt) W = energi listrik (Joule) t = waktu (detik/sekon)

Jadi, dapat disimpulkan bahwa daya listrik sebanding dengan energi listrik, dan berbanding terbalik dengan waktu penggunaannya. Hubungan antara daya dan energi listrik dapat dilihat dalam perhitungan besarnya energi listrik yang digunakan oleh suatu keluarga. Besarnya energi listrik yang digunakan dapat dihitung dari besarnya daya suatu alat listrik, dikalikan dengan lamanya waktu pemakaian. Makin besar daya dari alat listrik tersebut dan makin lama waktu pemakaiannya, maka energi listrik yang terpakai akan makin besar. Oleh karena itu, untuk menghemat energi listrik, kamu harus menggunakan peralatan listrik yang dayanya kecil dan meminimalkan waktu pemakaiannya.

1. Pada sebuah alat listrik tercantum spesifikasi 440 W – 220 V. Tentukan: a. besarnya hambatan kawat alat tersebut b. energi yang dihasilkan selama 1 jam

2. Hambatan sebuah alat listrik yang dihubungkan dengan tegangan 9 V adalah 2 ohm. Jika alat tersebut digunakan dalam waktu 5 menit, tentukanlah: a. daya alat tersebut b. energi listrik yang dimiliki alat tersebut.

Hubungan antara Satuan Watt, Joule, dan kWh

Seperti kita ketahui sebelumnya bahwa rumus daya listrik adalah P = —, dengan satuan 1 watt = 1 joule/1 sekon atau 1 J = 1 Ws. Jadi, 1 joule menyatakan banyaknya energi listrik yang dihasilkan oleh daya 1 watt selama 1 sekon. Karena satuan ini terlalu kecil untuk menyatakan pemakaian energi listrik di rumah-rumah atau gedung-gedung, maka digunakan satuan yang lebih besar, yaitu kilowatt hour (kWh). Alat yang digunakan untuk mengukurnya disebut kWh meter. Satu kWh menyatakan energi listrik yang dihasilkan oleh daya 1 kilowatt selama 1 jam. 1 kWh = 1 kW × 1 jam = 1.000 W × 3.600 s = 3.600.000 J = 3,6 × 106 J .

1. Sebuah rumah menggunakan peralatan-peralatan listrik sebagai berikut: • 5 buah lampu dengan daya 60 W dinyalakan 8 jam setiap hari. • 3 buah lampu dengan daya 100 W dinyalakan 5 jam setiap hari. • Pesawat televisi dengan daya 250 W dinyalakan 5 jam setiap hari. • Setrika listrik dengan daya 300 W dinyalakan 3 jam setiap hari. • Lemari es dengan daya 200 W dinyalakan 24 jam setiap hari. • Komputer dengan daya 300 W dinyalakan 10 jam setiap hari. Berapakah besar biaya yang harus dibayar oleh pemilik rumah tersebut pada bulan Desember jika harga 1 kWh Rp500,00? 2. Sebuah perusahaan menggunakan peralatan-peralatan listrik sebagai berikut: • 15 buah lampu dengan daya 25 W dinyalakan 12 jam setiap hari. • 3 buah lampu dengan daya 50 W dinyalakan 7 jam setiap hari. • 8 buah lampu dengan daya 10 W dinyalakan 5 jam setiap hari. • 4 buah pesawat televisi dengan daya 250 W dinyalakan 8 jam setiap hari. • 2 buah pesawat televisi dengan daya 250 W dinyalakan 5 jam setiap hari. • 5 buah printer dengan daya 250 W dinyalakan 8 jam setiap hari. • 10 buah komputer dengan daya 400 W dinyalakan 12 jam setiap hari. • 2 buah lemari es dengan daya 450 W dinyalakan sepanjang hari. Jika harga 1 kWh Rp750,00, berapakah besar biaya pemakaian listrik yang harus dibayar oleh perusahaan tersebut pada setiap bulannya?

 

Pengertian Energi dan Daya Listrik | medsis | 4.5