ENERGI DAN DAYA LISTRIK

Energi listrik merupakan kebutuhan yang sangat vital dalam mendukung kebutuhan lainnya. Pada saat ini, ketika sumber energi listrik terputus maka sangat mengganggu sektor kehidupan lainnya. Kegiatan perkantoran dan transportasi menjadi terkendala atau terhenti. Pembahasan tentang Energi dan Daya Listrik, merupakan materi IPA lanjutan dari sebelumnya. Materi ini sangat penting dan dapat kita terapkan dalam kehidupan sehari-hari. Berikut materi tentang Energi dan Daya Listrik.

A.     Energi Listrik

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Alat listrik dapat melakukan usaha jika mampu mengubah dari energi listrik menjadi energi lain. Energi listrik yang diperlukan oleh pesawat listrik sebanding dengan tegangan, kuat arus listrik, dan waktu.

Besar energi listrik yang berubah menjadi kalor itu telah diselidiki oleh James Prescott Joule (1914-1889). Di dalam percobaannya Joule menggunakan rangkaian alat terdiri atas kalorimeter yang berisi air serta penghantar yang berarus listrik. Jika dalam percobaan arus listrik dialirkan dalam waktu t detik ternyata kalor yang terjadi karena arus listrik berbanding lurus dengan:

a. Beda potensial antara kedua ujung kawat penghantar (V)

b. Kuat arus yang melalui kawat penghantar (i)

c. Waktu selama arus mengalir (t).

Secara matematis, energi listrik dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut:

W = V x I x t .................... (1)

Keterangan:
W = Usaha atau energi yang diperlukan (Joule)

V = Tegangan listrik (Volt)

I = Kuat arus listrik (Amphere)

t = Waktu untuk melakukan usaha (sekon)

Hubungan ini dikenal sebagai hukum Joule. Karena energi listrik 1 joule berubah menjadi panas (kalor) sebesar 0,24 kalori. Jadi kalor yang terjadi pada penghantar karena arus listrik adalah :

Q = 0,24 V i t kalori

Adapun rumus lain yang digunakan dalam menentukan energi listrik adalah:

W = I x R x I x t

W = I² x R x t .................... (2)

Rumus di atas adalah penjabaran dari rumus W = V x I x t, dengan V = I x R.

Dapat juga dikembangkan menjadi rumus berikut:

W = ( V² x t ) : R .................... (3)

Keterangan:
R = Hambatan listrik (Ohm)

Hasil dari penjabaran W = V x I x t dengan I = V : R.

B.      Daya Listrik

Daya listrik adalah jumlah energi listrik atau usaha listrik tiap satuan waktu. Daya listrik dapat ditentukan dari hasil membandingkan antara jumlah energi listrik terpakai dengan waktu. Besarnya daya listrik suatu pesawat (alat listrik) ditentukan oleh tegangan yang diberikan pada alat listrik. Misalnya pembacaan pada sebuah lampu bohlam sepeda motor tertulis 12 V 35 W, artinya lampu bohlam tersebut memiliki daya listrik 35 Watt jika tegangan listrik yang diterima adalah 12 Volt. Jika lampu bohlam tersebut diberi tegangan kurang dari 12 Volt, maka daya lampu tersebut kurang dari 35 Watt. Daya listrik dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut:

P = W : t

Keterangan:
P = Daya listrik (Watt)

C.      Satuan Energi Listrik

Energi listrik dalam Satuan Internasional (SI) dinyatakan dalam Joule (J). Selain Joule, satuan lain yang digunakan dalam kehidupan kita sehari - hari yaitu  kalori  dan  kWh  (KiloWatt Hour).

1 J = 0,24 kalori

1 kalori = 4,2 Joule

1 kWh = 1 kW x 1 jam

1 kWh = 1000 W x 3600 s = 3.600.000 Joule

1 kWh = 3.600 Kilo Joule (kJ)

Untuk mengetahui lebih jauh tentang Energi dan Usaha Listrik serta penghitungannya 

1.      Materi, Soal dan Pembahasannya. Klik : ENERGIUSAHALISTRIK

2.      Materi pendukung lainnya. Klik : ENERGIUSAHALISTRIK2

3.      Latihan Ujian ONLINE Klik : 

AKU BISA ENERGIUSAHALISTRIK1

AKU BISA ENERGIUSAHALISTRIK2