Menetukan besarnya Energi dan Daya listrik

STANDAR KOMPETENSI
LULUSAN:
Memahami Konsep Kelistrikan
dan Kemagnetan serta
Penerapannya dalam Kehidupan
Sehari-hari
Menetukan besarnya
Energi dan Daya listrik
dalam kehidupan seharihari
• Sistem jaringan listrik dalam kehidupan
sehari-hari pada umumnya tersambung
paralel terhadap sumber tegangan listrik.
Sumber yang digunakan ada dua macam
yaitu dari sumber tegangan arus searah
(aki, batere, dinamo dll) dan sumber
tegangan arus bolak-balik (listrik rumah
tangga, genset dll). Namun untuk
perhitungan yang sederhana dapat
digunakan rumus-rumus untuk listrik arus
searah
Pengertian energi listrik dapat diturunkan
dari pengertian daya listrik;
Daya listrik (P):
P  V I  ( I R) I  I R
2
V = tegangan listrik satuannya volt
I = kuat arus listrik satuannya ampere
R = hambatan listrik satuannya ohm
P =daya listrik satuannya watt (W)
energi listrik (E)
E  P t V I t  I R t
2
E = energi listrik, satuannya adalah watt sekon = joule
t = waktu
Energi listrik dapat pula diubah diubah menjadi kalor, maka
Q = bentuk energi yang dinyatakan dalam bentuk kalor
dengan satuan kalori
Q  0,24 I R t kalori
2
Kalor dapat ditransfer untuk memanaskan suatu zat lain
maka dapat digunakan rumus tentang kalor yang diserap
oleh suatu benda yaitu:
Q  m c (T2  T1 )
atau
Q  m c T
M = massa zat yang dinyakan dalam kilogram
c = panas jenis zat yang dinyatakan dalam kalori/kg oC
T2 –T1 = perubahan temperatur dari T1 sampai T2
karena adanya perubahan panas
T = perubahan temperatur
Penerapan kedua rumus tersebut pada umumnya
terdapat panas yang lepas kelingkungan, sehingga
panas yang diterima ke sistem berikutnya terjadi
pengurangan panas yang dinyatakan dalam bentuk
prosen panas yang diterima oleh sistem yang
dipanasi.
Contoh:
• 1. Sebuah rumah berlangganan listrik
pada PLN yang memiliki tegangan ratarata 220 V dengan daya terpasang 900
watt. Berapa besar sekering pengaman
yang terpasang pada meteran listrik yang
masuk rumah.
Jawab:
V = 220 V
P = 900 watt.
Maka besar sekering pengaman berarti kuat arus listrik maksimal yang
masuk ke jaringan rumah adalah:
P V I
P 900 watt
 I 
4A
V
220 volt
2. Sebuah rumah memiliki daya terpasang 1300 watt.
Memiliki peralatan listrik diantaranya total lampu 400
watt yang terpasang 12 jam setiap hari, seterika
listrik 350 watt yang terpasang 4 jam sehari, almari
pendingin (kulkas) 100 watt yang terpasang 24 jam
sehari. Jika setiap kilowattjam (kWj/kWh)listrik
harganya Rp. 200,- dan biaya berlangganan Rp.
25.000,- per bulan, berapa harga listrik yang harus
dibayar pada bulan tersebut.
Jawab:
Jumlah daya yang digunakan adalah:
Lampu : 400 watt x 12 jam/hari x 30 hari = 144.000 watt jam = 144 k watt jam
Seterika : 350 watt x 4 jam/hari x 30 hari = 42.000 watt jam = 42 k watt jam
Kulkas : 100 watt x 24 jam/hari x 30 hari = 72.000 watt jam = 72 k watt jam +
Jumlah total penggunaan listrik dalam bulan tersebut
= 258 k watt jam
Rincian harga listrik yang harus dibayar adalah;
Jumlah pemakaian
: Rp. 200/kWj x 258 kWj = Rp. 51.600,Biaya langganan
= Rp. 25.000,- +
Total biaya
= Rp. 76.600,-
3. Sebuah pemanas air listrik memiliki daya rata-rata 400
watt. Apabila pemanas dipakai untuk mendidihkan air
sebanyak 1 liter dengan temperatur air mula-mula 20 oCdan
energi listrik yang digunakan pemanas tersebut dilepas ke
lingkungan sebesar 35%. Berapa lama pemanas tersebut
mendidihkan air, jika panas jenis air 1 kal/gr oC.
Jawab:
Massa air 1 liter adalah = 1 kg = 1000 gr
Rumus yang digunakan
Q  m c (T2  T1 )
Q  1000 gr x 1 gr / kal oC x (100 o C  20 o C )
 80.000 kal  336.000 joule
Panas yang dilepas ke lingkungan 35% dari 336.000 joule =
117.600 joule,
Sehingga energi total yang dilepaskan listrik adalah (336000
+ 117.600) = 453600 joule.
Lamanya pemanasan dilakukan adalah
EPt
E 453600 joule
t  
P
400 watt
1134 sekon
 1134 sekon 
 18,9 menit
60 sekon / menit