Rumus Energi dan Daya Listrik

By | August 27, 2017

Sobat idschool, tahukah bagaimana cara menghitung biaya listrik yang digunakan setiap bulan? Sebenarnya, biaya tersebut dapat kita hitung sendiri menggunakan rumus energi dan daya listrik. Ada beberapa rumus energi dan daya listrik yang digunakan untuk menentukan biaya yang dibutuhkan. Untuk lebih lanjutnya, mari kita simak pembahasan mengenai rumus dan daya listrik berikut.

 
rumus energi dan daya listrik
 
 

Energi listrik

Rumus energi dan daya listrik merupakan dua materi yang berbeda tapi saling berhubungan. Sehingga, pembahasannya sering dijadikan satu. Untuk pembahasan pertama, kita akan mempelajari rumus energi listrik. Energi merupakan sesuatu yang abstrak. Kita tidak bisa melihat atau memegang energi. Tapi, kita bisa merasakan manfaat energi.

Kita membutuhkan energi untuk melakukan banyak hal seperti berjalan, berlari, bersepeda, dan lain sebagainya. Energi yang kita gunakan untuk melakukan aktifitas tersebut berasal dari makanan yang kita makan.

Di alam, banyak terdapat sumber energi. Bentuk energi yang terdapat di alam antara lainnya adalah kalor/panas, bunyi, cahaya, pegas, nuklir, listrik, dan sebagainya.

Energi dapat didefinisakan sebagai kekuatan untuk melakukan usaha. Satuan energi dinyatakan dalam Joule (J), kalori (kal), atau erg.
 

Dalam pembahasan kali ini, idSCHOOL akan mefokuskan pada energi listrik. Penjelasan bentuk energi lain dapat dilihat pada artikel lalinnya. Energi Listrik diakibatkan oleh muatan listrik yang bergerak, yang disebut arus listrik (I). Energi listrik banyak dimanfaatkan untuk kebutuhan sehari-hari seperti menyalakan lampu, mengisi daya baterai handphone, menghidupkan komputer, dan lain sebagainya. Energi listrik yang sampai pada rumah sobat idschool mengalami proses panjang. Sebagian besar, produksi listrik di Indonesia dilakukan oleh Perusahaan Listrik Negara (PLN).

 
Besar energi listrik dapat dihitung melalui rumus berikut.
 
Rumus Energi Listrik

    \[ W = P \cdot t \]

    \[W = V \cdot I \cdot t \]

    \[W = I^{2} \cdot R \cdot t \]

    \[W = \frac{V^{2}}{R} \cdot t \]

 
Keterangan:
     P    = daya listrik (W)
     W    = energi listrik (J)
     t    = waktu (s)
     R    = hambatan (\Omega)
     I    = kuat arus listrik (A)
     V    = beda potensial/tegangan (Volt)

 
 

Daya listrik

Daya, dalam bahasa Inggris disebut power, sehingga dalam fisikan disimbolkan dengan P. Daya dapat diartikan sebagai kekuatan. Besarnya suatu daya dipengaruhi oleh usaha yang dilakukan dan waktu. Satuan daya dinyatakan dalam watt (diambil dari nama penemu mesin uap, James Watt). Satu watt sama dengan satu Joule per sekon.

    \[ 1 \; \textrm{watt} \; = \; 1 \; \textrm{joule/sekon} \]

Daya listrik dinyatakan sebagai banyaknya energi listrik untuk setiap satuan waktu. Pada peralatan listrik biasanya tertera keterangan daya yang dibutuhkan untuk menggunakan alat tersebut. Misalkan pada sebuah lampu tertulis 60 W/220 V, artinya jika lampu tersebut dipasang pada tegangan listrik 220 V maka akan dihasilkan daya listrik sebesar 60 W.

Besar tegangan 220 V adalah besar tegangan yang disuplai oleh PLN Indonesia. Sehingga, kebanyakan peralatan listrik yang dijual di Indonesia cocok dipasang pada tegangan 220 V.

 
Sekarang, mari simak rumus daya listri pada persamaan di bawah.
 
Rumus Daya Listrik

    \[P = \frac{W}{t} \]

    \[P = V \cdot I \]

    \[P = I^{2} \cdot R \]

    \[P = \frac{V^{2}}{R} \]

 
Keterangan:
     P    = daya listrik (W)
     W    = energi listrik (J)
     t   = waktu (s)
     R    = hambatan (\Omega)
     I    = kuat arus listrik (A)
     V    = beda potensial/tegangan (Volt)
 
Baca Juga: Hukum Ohm dan Rumus Kuat Arus Listrik
 
Selanjutnya perhatikan penggunaan rumus energi dan daya listrik pada contoh soal di bawah.
 
 

Contoh Soal dan Pembahasan(SOAL UN IPA FISIKA SMP 2016)

Suatu keluarga menggunakan energi listrik dalam sebulan (30 hari) untuk alat-alat seperti pada tabel berikut.
 

 
Daya listrik untuk mesin cuci, TV, dan AC berturut-turut adalah ….
A.     120 W, 50 W, dan 400 W
B.     120 W, 288 W, dan 1.293 W
C.     600 W, 50 W, dan 400 W
D.     240 W, 100 W, dan 400 W
 
Pembahasan:
Rumus Daya (P):

    \[ P =\frac{W}{t} \]

 
Daya Mesin Cuci
Energi dalam 30 hari = 7.200 Wh
Energi dalam 1 hari = \frac{1}{30} \times 7.200 = 240 \; Wh
Daya Mesin Cuci dalam1 hari adalah

    \[P_{mesin \; cuci} =\frac{W_{mesin \; cuci}}{t} \]

    \[P_{mesin \; cuci} =\frac{240}{2} = 120 \; W \]

 
Daya TV
Energi dalam 30 hari = 12.200 Wh
Energi dalam 1 hari = \frac{1}{30} \times 12.000 = 400 \; Wh
Daya TV dalam1 hari adalah

    \[P_{TV} =\frac{W_{TV}}{t} \]

    \[P_{TV} =\frac{400}{8} = 50 \; W \]

 
Daya AC
Energi dalam 30 hari = 72.000 Wh
Energi dalam 1 hari = \frac{1}{30} \times 72.000 = 2.400 \; Wh
Daya AC dalam1 hari adalah

    \[P_{AC} =\frac{W_{AC}}{t} \]

    \[P_{AC} =\frac{2.400}{6} = 400 \; W \]

Jadi, daya listrik mesin cuci, TV, dan AC berturut-turut adalah 120 W, 50 W, dan 400 W.
Jawaban: A
 
Sekian pembahasan mengenau rumus energi dan daya listrik. Terimakasih sudah mengunjugi idschool(dot)net. Semoga bermanfaat!
 
Baca Juga: Rumus Hambatan Kawat Penghantar Arus Listrik