Cara Menghitung Energi dan Daya Listrik


Pada waktu SMP anda sudah mempelajari tentang konsep energi dan daya. Ada banyak bentuk energi yang sudah kita bahas. Sekarang kita akan kembali membahas konsep energi dan daya. Pada postingan ini akan dibahas energi secara khusus, yaitu energi listrik. Saat duduk di bangku SMP anda juga sudah mempelajari tentang energi listrik dan daya listrik. Hanya saja postingan kali ini hanya memperdalam konsep tersebut.

Mungkin anda tidak asing dengan energi listrik. Tanpa listrik anda tidak akan bisa mengakses blog Materi Mafia Online ini. Hampir setiap rumah memiliki listrik. Listrik sangat berguna bagi kita semua karena dapat diubah menjadi bentuk energi lain. Misalnya jika kita ingin menghasilkan panas dari listrik maka kita hanya perlu alat yang seperti pemanas listrik, kompor listrik, dan pengering rambut. Pada alat tersebut akan berlaku perubahan bentuk energi dari energi litrik menjadi energi panas pada hambatan kawat yang dikenal dengan nama “elemen pemanas”.

Lampu pijar contoh perubahan energi listrik menjadi cahaya dan panas
Sumber gambar: weworkforcheese.com
Jika kita menginginkan energi listrik menjadi cahaya supaya ruangan kita menjadi terang maka kita perlu alat yang mampu mengubah energi listrik menjadi cahaya, misalnya lampu pijar. Pada banyak lampu pijar, filamen kawat yang kecil menjadi sedemikian panas sehingga bersinar. Pada lampu pijar, selain menghasilkan energi cahaya juga menghasilkan energi panas. Coba anda nyalakan lampu pijar beberapa jam kemudian matikan lampu tersebut dan sentuhlah bola lampu pijar tersebut. Apa yang anda rasakan? tentunya panas bukan. Ingat, anda jangan main-main dengan listrik karena sangat berbahaya. Lalu, bagaimana cara menghitung energi listrik yang mengalir pada suatu rangkaian atau alat?

Untuk menghitung energi listrik dapat digunakan persamaaan matematis yakni:
W = V . I . t
Di mana:
W = Energi listrik
V = tegangan listrik
I = kuat arus litrik
t = waktu
Persamaan W = V . I . t di atas diajabarkan lagi dengan menggunakan persamaan Hukum Ohm yaitu:
V = I.R. atau
I = V/R
Sehingga dengan menggabungkan rumus hukum ohm (V = I.R) dengan persamaan W = V . I . t maka diperoleh persamaan baru yaitu:
W = V . I . t
W = I. R . I . t (ingat energi harus di IRIt)
W = I2. R . t

Selain rumus IRIt di atas juga akan didapatkan rumus yang lain dengan cara yang sama hanya saja rumus hukum ohm yang digunakan yaitu I = V/R, sehingga rumusnya menjadi:
W = V . I . t
W = V . (V/R) . t
W = V2. t/R

Dari penjelasan tersebut maka energi listrik dapat dicari dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
W = V . I . t
W = I2. R . t
W = V2. t/R
Lalu bagaimana cara mencari daya suatu listrik pada suatu rangkaian atau alat?

Kembali lagi anda harus mengingat konsep daya listrik pada saat anda duduk di kelas IX SMP. Di mana daya istrik didefinisikan sebagai banyaknya energi listrik tiap satuan waktu. Secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut:
P = W/t
di mana:
P = daya listrik
W = energi listrik
t = waktu
 selain itu daya listrik dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut:
P = W/t
P = V . I
P = I2. R
P = V2/R

Satuan energi listrik adalah joule (J) dan satuan untuk daya listrik adalah watt (W). Energi listrik yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari oleh pelanggan listrik diukur dengan satuan kWh (kilowatt-hour).
1 kWh = 3,6 × 106 J

Selain itu ada juga satuan dari energi listrik dengan satuan kalori.
1 kalori = 4,18 Joule
1 Joule = 0,24 kalori

Contoh Soal 1
Sebuah lampu bertuliskan 40 W/110 V dinyalakan selama 10 menit. Berapakah arus listrik dan energi listrik yang diperlukan?

Penyelesaian:
Diketahui:
P = 40 W
V = 110 V
t = 10 menit = 600 s
Ditanya: I = ... ? W = ... ?
Jawab:
I = P/V
I = 40 W/110 V
I = 0,36 A

W = P . t
W = 40 W × 600 s
W= 24.000 J
W= 24 kJ

Contoh Soal 2
Pada rangkaian listrik dengan hambatan 8 ohm mengalir arus 16 A selama 45 menit. Tentukan energi kalor yang digunakan dalam satuan joule, kalori, dan kWh!

Penyelesaian:
Diketahui:
R = 8 Ω
I = 16 A
t = 45 menit = 2.700 s = 0,75 jam
Ditanya:
W = ... ? (dalam satuan joule, kalori
Jawab:
Untuk mencari energi listrik kita dapat gunakan persamaan IRIt
W = I2. R . t
W = (16 A)2 . 8 Ω . 2700 s
W = 5.529.600 J = 5,5 x 106 J

Ingat 1 Joule = 0,24 kalori maka:
W = 5.529.600 J
W = 5.529.600 . 0,24 kalori
W = 1.327.104 kalori =1,3 x 106 kalori

Untuk mencari satuan kWh (kilowatt-hour) kita harus memasukan satuan waktu dalam bentuk jam, yaitu 45 menit = 0,75 jam maka:
W = I2. R . t
W = (16 A)2 . 8 Ω . 0,75 jam
W = 1536 Wh
W = 1,536 kWh

Tolong share artikel ini ke: Facebook Twitter Google+
Anda baru saja membaca artikel dengan judul: "Cara Menghitung Energi dan Daya Listrik". Terima Kasih Atas Kunjungan Anda. Tolong kritik dan sarannya yang membangun agar blog ini menjadi lebih baik. Punya artikel tentang “Mafia”, artikel tentang Aplikasi “Mafia” dalam kehidupan sehari-hari, soal-soal “Mafia”, Tips dan Trik mengerjakan Soal-Soal “Mafia”, Puisi “Mafia”, Pantun “Mafia”, atau yang lainnnya tentang “Mafia”? Jika ingin karyamu kami terbitkan di blog ini silahkan kunjungi halaman berikut ini untuk “Mengirim Kreatifitas Anda
Posted by: Hidayanti 12:23 AM

No comments:

Post a Comment