energi & daya listrik

DISUSUN OLEH Drs. Agus Purnomo Khusus Siswa SMPN 3 TAMAN 1

A. Energi Listrik

Energi listrik adalah energi yang diperlukan untuk memindahkan muatan listrik dari titik (potensial) yang satu ke

titik (potensial) yang lain.

Energi listrik dihasilkan oleh sumber potensial listrik (Elemen)

Misalnya : Baterei, Aki, Listrik PLN dan sebagainya

Energi listrik adalah salah bentuk energi yang paling fleksibel, karena mudah untuk diubah dari bentuk

yang satu ke bentuk yang lain. Oleh karena itu, banyak diciptakan alat-alat yang mampu merubah energi

listrik menjadi energi bentuk lainnya.

Simbol : W

Satuan : Joule (J)

Persamaan :

W = Q.V

W =

W = I2.R.t W = V.I.t


Berdasarkan :

Pengertian Kuat arus listrik : I =Q/t

Hukum Ohm : V = I.R

Hubungan antara perubahan kuat arus maupun tegangan listrik terhadap besar energi listrik :

Keterangan :

Q = muatan listrik (C)

I = kuat arus listrik (A)

t = waktu (S)

R = hambatan listrik penghantar ()

V = tegangan/potensial listrik (V)

V = beda potensial antara dua titik (V)

W = energi listrik (J)

Konversi Bentuk Energi Listrik

Banyak alat-alat dalam kehidupan sehari-hari yang berkerja mengambil sumber dari energi listrik dan

mengubahnya ke dalam bentuk energi yang lainnya yang dikehendaki.

Misalnya :

Kipas Angin : energi listrik ke energi mekanik (gerak)

Setrika Listrik : energi listrik ke energi kalor

Lampu : energi listrik ke energi cahaya

Radio : energi listrik ke energi bunyi

Solder : energi listrik ke energi panas

Televisi : energi listrik ke energicahaya, bunyi, dan kalor

Dan sebagainya

Tentukan konversi energi yang terjadi pada alat-alat berikut ini :

Lampu senter

Accumulator (Aki)

Lemari es

AC

Fotocell

Bel listrik

Kalkulator

Komputer

Lift

Mobil Taimiya


Konversi energi listrik menjadi kalor :

Keterangan :

m = massa benda (g)

c = kalor jenis benda (kal/g.C

t = perubahan suhu benda (C)

Catatan : bila besaran-besaran dalam energi kalor satuannya sudah dalam SI, maka tidak diperlukan konversi Tara

Kalor Mekanik.

Setrika listrik bertegangan 220 V, dengan arus listrik 2 Ampere digunakan selama 10 menit. Berapa energi kalor

yang timbul

Diket : V = 220 V

t = 10 menit = 600 s

I = 2 A

Ditanya : W = …?

Jawab : W = V.I.t = 220.2.600 = 264.000 J

1. Sebuah kawat yang hambatannta 20 Ohm dialiri arus listrik 8 mA delama 10 menit. Tentukan energi listrik yang telah

digunakannya!

2. Sebuah muatan listrik 25 Coulomb hendak dipindahkan dari titik yang potensialnya 20 V ke titik yang potensialnya

170 V. Tentukan energi listrik yang telah digunakannya!

3. Sebuah solder listrik yang hambatannya 75 Ohm dipasang pada tegangan listrik 220 V selama 5 menit. Tentukan

energi listrik yang telah digunakannya!

4. Sebuah alat listrik menggunakan energi listrik 11 kJ pada beda potensial 220 V selama 20 sekon. Tentukan besar kuat

arus listrik yang mengalir pada alat tersebut!

5. Sebuah alat pemanas listrik yang besar hambatannya 60 Ohm pada sumber listrik 240 V digunakan untuk

memanaskan 3 kg air bersuhu 4C sampai mendidih pada suhu 100C. Bila kalor jenis air 4.200 J/Kg.C, berapa lama

waktu yang diperlukan untuk keperluan tersebut?

6. Pada potensial listrik 220 V, alat pemanas listrik memerlukan energi sebesar 100 Joule. Tentukan besar energi listrik

yang diperlukan oleh alat tersebut jika dipasang pada sumber listrik yang potensialnya :

a. 110 V

b. 440 V

CCOONNTTOOHH SSOOAALL

LLAATTIIHHAANN SSOOAALL

W Listrik = Q (Kalor)

V.i.t = 4,2.m.c.t


c. 60 V

d. 880 V

7. Jika sebuah penghantar dialiri arus lisrik 4 A, energi listrik yang dihasilkan 200 Joule. Tentukan besar energi listrik

yang dihasilkannya jika pada penghantar tersebut arus lidtrik yang mengalir dijadikan :

a. 1 A

b. 2 A

c. 8 A

d. 10 A

8. Ketel uap yang bekerja pada tegangan 220 V besar hambatannya 50 Ohm digunakan untuk memanaskan 2 kg air dari

suhu 20C sampai benar-benar mendidih. Bila kalor jenis air 4.200 J/Kg.C, berapa lama aktu yang diperlukan untuk

tujuan tersebut!

B. Daya Listrik

Daya listrik adalah besarnya energi listrik setiap satuan waktu.

Simbol : P (Power)

Satuan : Watt

Satuan yang lain : PK = HP = Tenaga Kuda

1 PK = 746 Watt

Catatan :

Joule = Watt.Sekon

1 KwH = 1. 1000. 3600 = 3.600.000 J = 3,6. 106 Joule

Persamaan :

Hubungan antara perubahan kuat arus maupun tegangan listrik terhadap besar daya listrik :

P =

P =

P = I2.R P = V.I


Keterangan :

I = kuat arus listrik (A)

t = waktu (S)

R = hambatan listrik penghantar ()

V = tegangan/potensial listrik (V)

W = energi listrik (J)

P = daya listrik (Watt)

Sebuah lampu pijar bertuliskan 60 W ; 240 V dihubungkan dengan sumber listrik yang bersesuaian. Tentukan :

a. Hambatan listrik lampu

b. Kuat arus yang mengalir pada lampu

c. Energi listrik yang diperlukan untuk menyalakan lampu selama 10 menit

Diket : P = 60 W

V = 240 V

Ditanya : R, I, W 10 menit = …?

Jawab :

P =

R =

=

V = I. R

240 = I. 960

I = 0,25 A

W = V.I.t

= 240. 0,25. 600 = 36.000 J

1. Sebuah lampu bekerja dengan arus sebesar 0,625 A dan beda potensial 220 V. Berapakah daya yang

digunakan lampu tersebut?

CCOONNTTOOHH SSOOAALL

LLAATTIIHHAANN SSOOAALL


2. Sebuah kompor listrik menggunakan daya 500 W, bekerja pada sumber tegangan adalah 220 V. Berapakah

besar arus yang mengalir melalui kompor tersebut?

3. Setrika listrik adalah salah satu pengguna daya listrik utama di rumah-tangga. Apabila setrika listrik itu

menggunakan daya 600W dan dihubungkan pada tegangan 220 V, berapakah arus yang mengalir di dalam

seterika listrik itu?

4. Arus yang mengalir melalui sebuah lampu-pijar adalah 0,75 A dan beda potensial antara ujung-ujung lampu

tersebut 100 V. Berapakah besar daya yang dibutuhkan oleh lampu tersebut?

5. Berapa besar arus yang mengalir melalui sebuah lampu 100 W, apabila lampu itu dihubungkan pada

sumber tegangan 220 V?

6. Sebuah lampu pijar bertuliskan 200 V/25 W. Berapa besar hambatan lampu jika lampu dipasang pada tegangan

sumber sebesar :

a. 200 volt

b. 100 volt

c. Samakah besar hambatan pada jawaban (a) dan (b)?

7. Pada sebuah lampu bertuliskan 200 V/40 W. Berapa besar daya lampu jika lampu tersebut dihubungkan

dengan sumber tegangan :

a. 200 volt

b. 100 volt

c. samakah besar daya keduanya?

8. Sebuah alat pemanas tertulis 220 V/100 W. Alat pemanas tersebut digunakan selama 10 sekon. Berapa besar

energinya, bila alat pemanas dihubungkan dengan sumber tegangan :

a. 220 V

b. 110 V

9. Sebuah alat listrik bertuliskan 220 V/40 W. Berapa besar energinya bila alat digunakan selama 2 jam pada

beda potensial 220 V,

a. dalam satuan kWh,

b. dalam satuan joule?

10. Sebuah rumah tangga menggunakan 4 buah lampu masingmasing 40 watt. Sebuah TV 80 watt dan

sebuah setrika 300 watt. Apabila rata-rata tiap hari alat-alat listrik tersebut dipakai 6 jam. Hitunglah :

a. Energi yang dipakai dalam sehari (kWh)!

b. Energi yang dipakai dalam satu bulan (30 hari) dinyatakan dalam satuan kWh!

c. Apabila tarif listrik Rp 100,00 tiap kWh, berapa biaya dalam 1bulan?

SELAMAT MENGERJAKAN !!!


Created By :

Drs. Agus Purnomo

NIP. 196806271996011001

energi & daya listrik

Education