Energi Listrik.doc

ENERGI LISTRIK

3.1 Energi listrik dapat diubah menjadi berbagai bentuk energi listrik yang lain. 3.1.1 Besarnya energi listrik ditentukan oleh tegangan, arus dan waktu 1. Energi listrik dapat diubah menjadi energi : a. Kimia contoh : Pengisian aki b. Kalor contoh : Setrika listrik c. Bunyi contoh : Bel listrik d. Gerak contoh : Motor listrik e. Magnet contoh : Elektromagnet dll 2. Energi listrik sebanding dengan beda potensial dan banyaknya muatan listrik. Rumus : W = V.Q

Besarnya muatan listrik sebanding dengan kuat arus listrik dan waktu Rumus : Q = I.t

Rumus I + II W =V. I. t

Energi listrik ( W ) sebanding dengan Beda potensial ( V ) satuan Volt Kuat arus ( I ) satuan Ampere Waktu ( t ) satuan sekon -

Dari hukum Ohm V = I . R 

Maka :

W = V. I. t = I.R.I.t 2

=I .R.t

atau

W =V .t R 

Energi listrik ( W ) sebanding dengan 1. Kuadrat kuat arus listrik ( I ) 2. Hambatan listrik ( R) 3. Waktu ( t ) Alat-alat listrik yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi kalor yaitu: Kompor listrik, setrika listrik, solder listrik,dll Bagian utama dari alat-alat tersebut adalah : Elemen pemanas Syarat Elemen pemanas adalah : hambatan jenis kawat besar dan titik lebur tinggi. Contoh : Kawat nikelin, kawat nikrom( campuran kawat nikel dan krom ), kawat wolfram. Besarnya energi kalor ( WK) ditentukan oleh rumus : Wk = 0,24.V.I.t kalori

Satuan Wk adalah : kalori ( kal ) dimana 1 joule = 0,24 kalori

ΛΚΣ ΙΠΑ ΣΜΠ ΚΕΛΑΣ ΙΞ ΣΕΜΕΣΤΕΡ 1

1

Contoh soal : Sebuah magic jar mempunyai hambatan listrik 880 Ohm dipasang dengan tegangan 220 Volt selama 5 menit. Tentukan a. Kuat arus yang mengalir  b. Energi listrik yang diperlukan c. Energi kalor yang dihasilkan Penyelesaian Diketahui : R = 880 Ohm V = 220 Volt t = 5 menit = 300 sewkon Ditanya : a. I = ..... b. W = c. WK = .....  jawab : a. V b.W = V.I.t c.Wk = I.R = 0,24.W 220 = I . 880 = 220.0,25 . 300 = 0,24.16.500 kalori I = 220 = 16.500 joule = 3960 kalori 880 = 16,5 kilojoule = 3,96 kkal ( kilokalori ) I = 0,25 A 3.1.2 Besarnya daya listrik ditentukan oleh tegangan dan arus listrik yang dipergunakan . Daya listrik adalah besarnya usaha yang dilakukan tiap satuan waktu atau banyaknya energi listrik yang diubah menjadi energi lain tiap secon.

Rumus :

W P= t

Keterangan: P = daya listrik, satuanya watt W = usaha listrik satuanya joule t = waktu , satuanya detik karena W = V.I.t P = V.I maka: P = V.I.t t Besarnya daya listrik (P) sebanding dengan a. Beda potensial b. Kuat arus listrik Dari hukum Ohm : V = I.R Maka : atau 2 P = I .R P= V2 R Satuan daya listrik adalah Joule = Watt ( W) Sekon

ΛΚΣ ΙΠΑ ΣΜΠ ΚΕΛΑΣ ΙΞ ΣΕΜΕΣΤΕΡ 1

2

Satuan yang lain : Kilowatt (KW) , mega watt (MW), dll 1KW = 1000 Watt, ! MW = 1.000.000 watt Usaha listrik biasanya dihitung dalam satuan KWh( kilowattjam ) Dimana : 1 KWh = 1000 watt. 3600 sekon = 3.600.000 watt sekon = 3.600.000 juole = 3,6x106 joule Contoh soal : 1. pada solder listrik tertera 250 W, 220 V apa artinya ? Jawab : bila dipasang pada tegangan 220V, solder tersebut menggunakan listrik sebesar 250 joule setiap sekon. Atau daya listriknya 250 watt 2. Bila kita ingin membuat pemanas listrik dengan daya 110 watt, berapa hambatan kawat yang diperlukan, jika instalasi listrik terpasang pada tegangan 220 Volt? Penyelesaian Diketahui : P = 110 watt V = 220 Volt Ditanyakan Ditanyakan : R = ..............? : P = V2 R 110= 2202 R 110= 484000 R R = 484000 = 440 ohm 110 3. Sebuah pesawat TV 50 watt menyala 8 jam sehari Tentukan : a. Energi listrik yang dipakai dalam sehari (KWh)! b. Energi listrik yang dipakai dalam sebulan ! Penyelesaian : Diketahui : P = 50 watt = 0,05 KW t = 8 jam / hari Ditanya : a. W sehari b. W sebulan Jawab : a. = W = P.t = 0,05KW. 8 jam = 0,4 KWh b. = W sehari sehari . 30 30 = 0,4 KWh . 30 = 12 KWh 4. Pak Budi berlangganan listrik PLN. Pada tanggal 1 Juni 2004 KWh meter  menunjukan angka 9.365 dan tanggal 30 Juni 2004 menunjukan angka 9.565. bila biaya beban Rp. 10.250,00 dan harga 1 KWh = Rp. 250,00. berapakah rekening listrik yang harus dibayar pak Budi pada bulan yang bersangkutan ?

ΛΚΣ ΙΠΑ ΣΜΠ ΚΕΛΑΣ ΙΞ ΣΕΜΕΣΤΕΡ 1

3

Penyelesaian : Diketahui

:

Ditanyakan Ditanyakan Jawab

: :

W1 = 9.365 KWh W2 = 9.565 KWh Biaya beban = Rp. 10.250,00 Harga 1 KWh = 250,00 Rekening listrik sebulan = ..............? W sebulan = W2 – W1 = 9.565 – 9.365 = 200 KWh Rekening = biaya beban + ( W 1bln x harga 1KWh) = Rp. 10.250,00 + ( 200x Rp. 250,00 ) = Rp. 10.250,00 + Rp. 50.000,00 = Rp. 60.250,00

PERUBAHAN ENERGI LISTRIK MENJADI KALOR

I.

Standar Kompetensi

:

Memahami Konsep Kelistrikan Kelistrika n Dan Penerapannya Dalam Kehidupan Sehari-hari

II.

Kompetensi Dasar

:

Mendeskripsikan hubungan energi dan daya listrik serta pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari

III.

Tujuan : Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya energi kalor yang timbul pada suatu alat listrik.

IV.

Alat dan Bahan a. Elemen kering 1,5 V (3 buah) b. Ampermeter (0-1 A) c. Lampu 2,5 V (2 buah) d. Saklar dan kabel secukuonya

V. Urutan kegiatan No Kegiatan 1. Susunlah alat dan bahan seperti pada gambar !

Sk

Sk

Gb.1

2.

Gb.2

Tekan saklar bersama-sama dan tunggu 2 menit lalu peganggalah kedua lampu tersebut bersama-sama bersama-sama.. Apa yang anda anda rasakan ? ................. ...................... ...... Lampu Gambar 1, terasa = ................................................................................... Lampu Gambar 2, terasa = ................................................................................... Berarti energi energi kalor yang timbul dipengaruhi dipengaruhi oleh ............ .................. ...................

ΛΚΣ ΙΠΑ ΣΜΠ ΚΕΛΑΣ ΙΞ ΣΕΜΕΣΤΕΡ 1

4

3.

Pasanglah ampermeter sebelum masuk lampu, amati dan catatlah besarnya kuat arus arus yang ditunjuk ditunjuk ampermeter, ampermeter, I gambar 1 = .................. ...................... ...A, ... A, I gambar 2 = ……………….. A Besar manakah arus yang mengalir ? (gambar 1 atau gambar 2) Berarti energi energi kalor yang timbul dipengaruhi dipengaruhi oleh ............ .................. ...................

4.

Bila pada rangkaian tersebut dinyalakan dalam waktu yang lebih lama, bagaimanakah bagaimanakah panas panas lampu tersebut tersebut ? ........... ...................... ...................... .........

5.

Besar manakah beda potensial pada rangkaian tersebut (gambar 1 atau gambar  2)? ..................... ................... ......................... ................... ......................... ............

6.

Berdasarkan jawaban-jawaban pertanyaan tersebut, berarti panas (kalor) yang timbul dipengaruhi dipengaruhi oleh ................. ...................... ...................... ...................... ..... , ..............................................................................................................................

ΛΚΣ ΙΠΑ ΣΜΠ ΚΕΛΑΣ ΙΞ ΣΕΜΕΣΤΕΡ 1

5