Usaha dan Energi Listrik

USAHA DAN ENERGI LISTRIK
USAHA
Usaha adalah hasil kali komponen gaya dalam arah perpindahan dengan
perpindahannya.

Jika suatu gaya F menyebabkan perpindahan sejauh x , maka gaya F melakukan usaha
sebesar W, yaitu :

W = F cos  . x
F
F cos 

x

W = usaha ; F = gaya ; x = perpindahan ,  = sudut antara gaya dan perpindahan
SATUAN
BESARAN
Usaha (W)
Gaya (F)

Perpindahan ( x )
SATUAN MKS
joule
newton
meter
SATUAN CGS
erg
dyne
cm
1 joule = 107 erg
Catatan : Usaha (work) disimbolkan dengan huruf besar W
Berat (weight) disimbolkan dengan huruf kecil w
Jika ada beberapa gaya yang bekerja pada sebuah benda, maka usaha total yang
dilakukan terhadap benda tersebut sebesar :
Jumlah usaha yang dilakukan tiap gaya, atau
Usaha yang dilakukan oleh gaya resultan.
ENERGI LISTRIK
Energi listrik adalah kemampuan untuk melakukan atau menghasilkan usaha listrik
(kemampuan yang diperlukan untuk memindahkan muatan dari satu titik ke titik yang
lain). Perumusan yang digunakan untuk menentukan besar energi listrik adalah :
W = Q.V
keterangan :
W = Energi listrik ( Joule)
Q = Muatan listrik ( Coulomb)
V = Beda potensial ( Volt )
Karena I = Q/t maka diperoleh perumusan
W = (I.t).V
W = V.I.t
Kelompok 9 Kuncoro, Meri, Radhi X-1 2009/2010
Page 1
USAHA DAN ENERGI LISTRIK
Apabila persamaan tersebut dihubungkan dengan hukum Ohm ( V = I.R) maka diperoleh
perumusan
W = I.R.I.t
Satuan energi listrik lain yang sering digunakan adalah kalori, dimana 1 kalori sama
dengan 0,24 Joule selain itu juga menggunakan satuan kWh (kilowatt jam).
PEMANFAATAN ENERGI LISTRIK
Energi listrik dapat diubah-ubah menjadi berbagai bentuk energi yang lain. Energi listrik
menjadi energi kalor, alat yang digunakan yaitu setrika listrik, ceret listrik, kompor listrik
, dll. Energi listrik menjadi energi cahaya, alat yang digunakan yaitu lampu pijar, lampu
neon, dll. Energi listrik menjadi energi gerak, alat yang digunakan yaitu kipas angin,
penghisap debu, dll dan masih banyak lagi penggunaan energi listrik.
DAYA LISTRIK
Daya didefinisikan sebagai kecepatan melakukan kerja atau usaha setiap satuan waktu.
Secara matematis pernyataan itu dapat ditulis sebagai berikut.
Namun, berkaitan dengan perubahan bentuk energi listrik, daya listrik dapat di
definisikan sebagai kecepatan perubahann energi listrik menjadi energi bentuk lain.
Berdasarkan persamaan energi listrik.
Jika dihubungkan dengan hukum Ohm V = IR. persamaan daya listrik juga dapat
dirumuskan
Pada alat-alat listrik, biasanya tertulis besar daya listrik dan tegangan yang harus
digunakan. Misalnya, pada sebuah lampu tertulis 220 V/25 W. Artinya, lampu tersebut
mempunyai daya 25W. Jika dipasang pada tegangan 220V. jika dipasang pada tegangan
kurang dari 220 V, lampu tersebut akan menyala redup: jika dipasang pada tegangan
lebih dari 220 V, lampu tersebut akan menyala lebih terang. Namun, filamennya akan
lebih cepat putus. Daya dan tegangan pada suatu alat listrik dapat bervariasi nilainya.
tetapi besar hambatan yang terdapat dalam alat tersebut tetap. Smber :
http://www.scribd.com/doc/2871311/Fisika-Diktat-Fisika-Kelas-XI1-SMA
http://adiwarsito.files.wordpress.com/2009/10/usaha-energi.doc
http://www.crayonpedia.org/mw/Energi_Dan_Daya_Listrik_9.1
Kelompok 9 Kuncoro, Meri, Radhi X-1 2009/2010
Page 2
USAHA DAN ENERGI LISTRIK
Soal
1.
Besarnya usaha untuk memindahkan balok tersebut adalah ...
2. Untuk menggeser sebuah meja pada suatu bidang datar, Nina mengeluarkan
usaha sebesar 15 Joule. Jika meja bergeser sejauh 20 cm, hitunglah gaya dorong
Nina!
3. Sebuah tungku listrik yang mempunyai daya 144 watt, 120 volt. Ketika digunakan
untuk memasak 500 gram air dari 30 C hingga mendidih, pada saat itu tegangan
rumah 100 watt. Berapa detik waktu yang dibutuhkan ?
Kelompok 9 Kuncoro, Meri, Radhi X-1 2009/2010
Page 3
USAHA DAN ENERGI LISTRIK
Jawaban
1. Dik : F = 50 N
S = 200 cm = 2 m
Penyelesaian :
W=FxS
= 50 N x 2 m
= 100 Joule
2. F = W / S
= 15/0.2
= 75 N
2
3. P1  V1
P2 V2 2
144 1202

P2 1002
144.10.000
P2 
 100watt
14400
m.c.t  P.t
100.t  500.4, 2.(100  30)
t
147000
 1470 det ik  24,5menit
100
Kelompok 9 Kuncoro, Meri, Radhi X-1 2009/2010
Page 4