MATERI SMP

 Energi Daya dan Listrik

Tujuan Pembelajaran:

"Memberikan bekal pengetahuan dasar untuk melanjutkan pendidikan ke jenjang selanjutnya."

 

 Energi Daya

Masih ingatkah kamu konsep daya saat belajar di kelas VIII? Pengertian daya pada mekanika menjadi dasar penurunan daya pada listrik dinamik. Pada mekanika, yang dimaksud dengan daya adalah kecepatan melakukan usaha. Adapun, pada listrik dinamik, daya listrik adalah jumlah energi listrik yang digunakan tiap detik. Besar  daya listrik dirumuskan sebagai berikut.

 P = W/t

 Karena W = VIt , maka persamaan daya listrik dapat ditulis sebagai  berikut. 

 P = V x I  

Adapun, menurut Hukum Ohm V = IR sehingga persamaan daya  juga dapat ditulis sebagai berikut. 

P = I2R = V2/R

dengan:  P = daya listrik satuannya watt (W) V  = tegangan listrik satuannya volt (V)  I  = kuat arus listrik satuannya ampere (A)  R = hambatan listrik satuannya ohm ( Ω ) Cobalah kamu buktikan kebenaran penurunan rumus daya tersebut. Satuan daya listrik dalam SI adalah watt (W). Untuk daya listrik yang besar menggunakan satuan kilowatt (kW) atau megawatt (MW), dimana 1 kW = 1.000 watt = 103  watt 1 MW= 1.000.000 watt = 106  watt

Contoh soal : 

1. Lampu dipasang pada tegangan 220 V mengalir arus listrik  500 mA.

 Tentukan  besar daya pada lampu. Penyelesaian:

 Diketahui: V  = 220 volt  I  = 500 mA = 0,50 A 

Ditanyakan: P = ... ? 

Jawab:  P  = V ×  I 

                 = 220 × 0,5

                = 110 watt

 

1. Daya Listrik pada Suatu Alat Listrik 

 Alat listrik yang dijual di toko biasanya sudah tercantum daya dan tegangan yang dibutuhkan alat itu. Misalnya, lampu bertuliskan 60 W/220 V, setrika bertuliskan 300W/220 V, dan pompa air bertuliskan 125 W/220 V. Lampu bertuliskan 60 W/220 V artinya lampu akan menyala dengan baik, jika dipasang pada tegangan 220 volt dan selama 1 detik banyaknya energi listrik yang diubah menjadi energi cahaya 60 joule. Jika lampu dipasang pada tegangan lebih besar dari 220 V maka lampu akan rusak. Sebaliknya, jika dipasang pada tegangan kurang dari 220 V, lampu menyala kurang terang. 

Ada kalanya alat-alat listrik tidak mencantumkan daya listriknya, tetapi tertulis tegangan dan kuat arus. Misalnya, motor listrik   bertuliskan 220 V- 0,5 A. Artinya motor akan bekerja dengan baik   jika dipasang pada tegangan 220 volt dan akan mengalir arus listrik  0,5 ampere.

2. Penggunaan Satuan kWh (kilowatt jam)

 Alat untuk mengukur energi listrik yang digunakan dalam rumah tanggga disebut kWh-meter (meteran listrik). Alat itu terdiri atas sebuah motor yang kecepatan berputarnya bergantung daya alat listrik yang digunakan dan waktu penggunaan. Angka yang ditunjukkan merupakan integrasi besaran daya kali waktu atau energi listrik.

 

Energi Listrik

Apa itu Energi Listrik

Energi listrik merupakan suatu bentuk energi yang dihasilkan dari aliran muatan listrik. Energi listrik dapat berupa energi potensial atau energi kinetik, dan biasanya itu ditemukan sebagai energi potensial, yaitu energi yang disimpan karena posisi relatif partikel bermuatan atau medan listrik. Sesuai ketentuan, arah medan listrik selalu menunjukkan arah gerak partikel positif jika ditempatkan di lapangan.

Pengertian Energi Listrik

Energi listrik adalah energi yang berasal dari energi potensial listrik atau energi kinetik. Energi ini dipasok oleh kombinasi arus listrik dan potensial listrik yang disalurkan oleh rangkaian listrik. Misalnya dalam hal ini disediakan oleh utilitas tenaga listrik.

Energi listrik dapat berubah menjadi bentuk energi lain. Untuk  mengubah energi listrik menjadi energi lain diperlukan alat listrik. Setrika merupakan alat listrik yang memiliki hambatan, jika digunakan memerlukan tegangan, arus listrik, dan waktu penggunaan. Hambatan, tegangan, kuat arus, dan waktu itulah yang memengaruhi  besar energi listrik. Bagaimanakah merumuskan hubungan energi listrik dengan hambatan, tegangan, kuat arus, dan waktu? 

Jika kegiatan tersebut kamu lakukan dengan cermat, akan kamu peroleh hubungan antara tegangan, kuat arus, jumlah lilitan, dan waktu terhadap kenaikan suhu. Kenaikan suhu makin besar jika tegangan membesar, kuat arus membesar, dan waktu makin lama. Dengan demikian, besar energi listrik dapat ditulis dalam bentuk   persamaan berikut. 

W = V × I × t 

 Dengan: 

W = besar energi listrik (joule) 

V = besar tegangan listrik (volt) 

 I  = besar kuat arus listrik (ampere)

 t  = selang waktu (sekon)

 Berdasarkan rumus di atas dapat dikatakan bahwa besar  energi listrik bergantung oleh tegangan listrik, kuat arus listrik, dan waktu listrik mengalir. Energi listrik akan makin besar, jika tegangan dan kuat arus makin besar serta selang waktu makin lama. Karena menurut Hukum Ohm V =  IR, maka persamaan tersebut dapat diturunkan menjadi persamaan berikut. 

W =  I 2  R t  = t   R V 2 

Dapatkah kamu membuktikan kebenaran penurunan rumus di atas? 

 Satuan energi listrik dalam SI adalah joule (J). Adapun, satuan energi listrik yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah kWh (kilowatt hour atau kilowatt jam). 

Dalam hal ini

 1 kWh = 1 kilo × 1 watt ×

 1 jam = 1.000 × 1 watt × 

3.600 sekon = 3.600.000 watt sekon

 3,6 × 106  joule 

Perubahan Bentuk Energi dan Pemakaian Energi

Perubahan bentuk energi antara lain

• Energi listrik berubah menjadi energi kalor. Sebagai contoh solder, magic jar, magic com, setrika, dll.
• Energi listrik berubah menjadi energi gerak. Sebagai contoh kipas angin, bor listrik, motor listrik.
• Energi listrik berubah menjadi energi bunyi. Sebagi contoh radio, tape recorder.

• Energi listrik berubah menjadi energi kimia. Sebagai contoh akumulator (aki), pengisian ulang pada baterai handphone.
• Energi listrik menjadi energi cahaya. Sebagai contoh adalah lampu pijar, lampu neon, lampu merkuri.