Perhitungan Energi Listrik Dan Daya Listrik Beserta Contoh Soal-Soalnya
1. Energi
Energi adalah kapasitas untuk
melakukan kerja. Ada beberapa energi seperti energi mekanik, energi listrik, energi panas da sebagainya. Dari energi yang satu dapat diubah menjadi energi
yang lain.
Satuan Internasional untuk energi adalah Joule (J) yang diambil dari
nama Prescott Joule (1818 – 1889) yang menyatakan bahwa :
“ 1 Joule adalah energi yang diperoleh suatu benda jika
gaya sebesar 1 Newton
menggerakkan benda tersebut
sejauh 1 meter”.
W
= F . S
Joule =
Newton . meter
Untuk energi listrik :
W =
Q . V
Joule =
Coulumb . Volt.
Karena muatan listrik mempunyai
hubungan dengan arus dan waktu, maka bila disubstitusikan pada persamaan di
atas diperoleh :
Contoh soal :
1. Sebuah lampu
memiliki spesifikasi 20 Watt, 220 Volt. Lampu dipasang pada tegangan 220 Volt.
Hitunglah energi yang digunakan lampu dalam 1 jam, 12 jam dan 1 hari?
Jawab :
Diketahui : lampu
20 W/220V
Catu daya 220 V
Ditanya :
konsumsi energi listrik dalam 1 jam, 12 jam dan 1 hari?
Penyelesaian :
mencari arus lisrik ; P = V . I
20 = 220 . I
I = 20/220
I = 0.091 A
Konsumsi 1 jam ; W = V . I . t
= 220 . 0,091 . 3600
= 72.072 Joule
= 72 kJ
Konsumsi 12 jam ; W = V . I . t
= 220 . 0,091 . 43200
= 864.864 Joule
= 864,9 kJ
Konsumsi 1 hari ; W = V . I . t
= 220 . 0,091 . 86400
= 1.729.728 Joule
= 1,73 MJ
Jadi energi yang dikonsumsi lampu tersebut
selama 1 jam sebesar 72 kJ, untuk selama 12 jam sebesar 864,9 kJ, dan untuk
selama satu hari sebesar 1,73 MJ.
2. Sebuah Air
Conditioner dipasang pada tegangan 110 V dan menggunakan arus listrik sebesar 5
Ampere. Hitunglah berapa lama AC tersebut digunakan jika menghabiskan energi
listrik sebesar 22 kJ dan 150 kJ?
Jawab :
Diketahui V :
110 Volt
I : 5 Ampere
Ditanya
berapa lama AC dioperasikan jika menghabiskan energi 22 kJ dan 150 kJ?
Penyelesaian :
Jadi waktu yang diperlukan AC untuk menghabiskan energi 22 kJ selama 40 detik dan untuk menghabiskan energi 150 kJ selama 272,73 detik
Baca Juga
2.
Daya
Daya adalah besarnya energi tiap satuan waktu. Satuan
Internasional untuk daya adalah Watt yang diambil dari nama James Watt
(1736 -
1819) yang menyatakan bahwa :
P = W/t
Watt =
Joule/detik.
Dalam satuan lain yang umumnya
dipakai pada mekanik adalah tenaga kuda (Horse Power, HP).
1
HP =
745,7 Watt =
550 ft.lb/s .
Dengan mensubstitusikan rumus
energi, maka diperoleh :
P = W/t = (V . I . t) / t =
V . I .
Watt =
Volt . Amper.
Dengan mensubstitusikan Hukum Ohm ke
dalam persamaan di atas, maka diperoleh :
P =
V . I
= ( I . R
) .
I = I2
. R.
P
= V .
I = V
. ( W/t )
= V2 / R
Contoh soal :
1. 1. Sebuah lampu
menghabiskan energi listik 100 kJ selama 2 Jam. Berpakah Daya yang dikonsumsi
lampu tersebut?
Jawab :
Diketahui ; W : 100.000 Joule
t
: 2 jam = 7.200 detik
Ditanya : Daya yang dikonsumsi?
Penyelesaian :
P
= W / t
= 100.000 / 7.200
= 13,89 Watt
Jadi Daya listrik yang dikonsumsi lampu
tersebut sebesar 13,89 Watt selama 2 jam.
2. 2. Sebuah pompa
menghabiskan energi listik 1 MJ selama 10 menit. Berapakah besar daya mesin
pompa dalam satuan Horse Power dan arus listrik yang mengalir pada mesin pompa jika
mesin pompa bekerja pada tegangan 220 volt?
Jawab :
Diketahui ; W : 1 MJ = 1.000.000 Joule
t
: 10 menit = 600 detik
V
: 220 Volt
Ditanya : Daya mesin pompa dan arus
listrik?
Penyelesaian :
Jadi Arus yang mengalir pada mesin pompa
tersebut sebesar 7,57 A dan daya yang dikonsumsi sebesar 2,23 HP. Intaha
0 Komentar