energi listrik - smp negeri 45

Klik
ENERGI LISTRIK
Tujuan : Menentukan faktor – faktor yang mempengaruhi
besar energi listrik
Alat dan bahan :
1.
Power Suplay
2.
Amperemeter
3.
Voltmeter
4.
Hambatan geser
5.
Termometer
6.
Stopwatch
7.
Statif
8.
Kawat nikelin 1 m
9.
Kaki tiga
10. Kabel penghubung
11. Air
12. pengaduk
Langkah Kerja
1. Lilit kawat nikelin hingga membentuk spiral
2. Tuangkan air pada gelas beker 100 ml
3. Rangkai alat seperti gambar
4. Ukur suhu awal air dan catat hasilnya pada tabel
5. Tutup saklar power suplay dan atur hambatan geser
sehingga volt meter menunjuk 2 volt
6. Bersamaan saklar ditutup hidupkan stopwatch dan
buka saklar ketika arus listrik telah dialirkan selama
1 menit
7. Aduk air dengan perlahan - lahan
8. Baca kuat arus yang mengalir dan catat hasilnya
pada tabel
9. Baca skala yang ditunjukkan termometer dan catat
hasilnya pada tabel.
10. Ulangi kegiatan diatas dengan memperhatikan
veriabel yang diubah pada tabel dan ganti air yang
baru
Klik Tabel Data
Variabel Manipulasi : Beda Potensial dan kuat arus
Variabel Respon
: Energi ( kenaikan suhu )
Variabel Kontrol
: Waktu , massa air
No
V ( volt )
1
2
2
4
I (Ampere)
Suhu
awal
Suhu
akhir
Kenaikan Suhu
Variabel Manipulasi : Waktu
Variabel Respon
: Energi ( kenaikan suhu )
Variabel Kontrol
: Beda Potensial dan Kuat arus , massa air
No
Waktu
V ( volt )
1
1 menit
2
2
2 menit
2
Suhu
awal
Suhu
akhir
Kenaikan
suhu
Menentukan
faktor
Klik
yang mempengaruhi
besar energi listrik
Klik
Termometer
Gelas beker
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
Voltmeter
Baca nilai
yang terukur
dan catat
pada tebal
Kabel penghubung
Air
Kawat nikelin
Statif
Kaki tiga
Stopwatch
Tekan off
on
on
Baca nilai
yang terukur
dan catat
pada tebal
Amperemeter
Klik
Hambatan geser
Power
Suplay
off
Kesimpulan
Klik
•
•
•
•
•
•
•
•
Ketika tegangan dan kuat arus diperbesar bagai mana pertambahan
suhunya ?
Bila pertambaan suhu semakin besar artinya energi listrik yang dihasilkan
semakin besar atau semakin kecil ?
Jika demikian bagaimana hubungan tegangan dan kuat arus terhadap
energi listrik yang dihasilkan ?
Ketika lama waktu mengalirkan arus listrik diperbesar bagaimana
pertambahan suhunya ?
Jika demikian bagaimana hubungan waktu terhadap energi listrik yang
dihasilkan ?
Buatlah grafik hubungan antara tegangan dengan energi !
Buatlah grafik hubungan antara kuat arus dengan energi !
Buatlah grafik hubungan antara waktu dengan energi !
W
W
V
W
I
t
ENERGI LISTRIK
Klik
•
Untuk mendapatkan hal-hal yang mempengaruhi besar energi listrik kita
sebaiknya mengingat kembali definisi dari beda potensial dan kuat arus listrik
•
Beda potensial adalah energi
yang diperlukan untuk
memindah muatan listrik dari
W
V
Q
W = V.Q
W  V .I .t
satu titik ke titik yang lain
•
Kuat arus listrik adalah jumlah
muatan listrik yang mengalir pada
suatu titik di dalam penghantar
dalam setiap satuan waktu
Dari Hukum Ohm
V  I .R
W  V .I .t
W  I 2 .R.t
Q
I
t
V
R
W  V .I .t
I
Q=I.t
V2
W
t
R
Klik
Contoh
• Sebuah lampu
dihubungkan
pada sumber
tegangan PLN
220 volt, jika kuat
arus yang
mengalir pada
lampu 0,2 A dan
lampu dinyalakan
selama 5 menit
berapakah besar
energi listrik yang
dihasilkan
lampu?
Klik
Jawab
V = 220 volt
I = 0,2 Ampere
menit = 300 sekon
t =5
Klik W =
V
I
t
13.200 Joule
Klik
Klik
Klik
Daya
Klik
Lampu mana yang akan menyala lebih terang
ketika saklar ditutup?
Klik
6V,5W
3V,5W
A
B
Klik
1,5 V
Mengapa lampu B menyala lebih terang ?
1,5 V
Klik
•
Lampu B menyala lebih terang karena menghasilkan
energi yang lebih besar dalam setiap detiknya dibanding
lampu A.
• Daya dapat didefinisikan sebagai energi yang dihasilkan
tiap sekon
Klik
Klik
W
P
t
W
P
t
W  V .I .t
P = Daya ( Watt )
W = Energi ( Joule )
t = Waktu ( Sekon )
P
V .I .t
t
W
P

Klik
t
I 2 R.t
P
2
t
W  I R.t
W
V2
t
R t
2
P
V
t
W
t
R
Klik P 
1 Watt = 1 J/s
P  V .I
1 Watt = 1 VA
PI R
1 Watt = 1 A2 Ω
2
2
V
P
R
1 Watt = 1 V2/ Ω
Contoh
Klik
Sebuah seterika
listrik terdapat
tulisan 300 W, 220
V Jika seterika
digunakan pada
tegangan 220 V
berapakah kuat
arus yang mengalir
pada seterika ?
Jawab
Dua buah lampu L1 dan L2
Klik
masing – masing memiliki
spesifikasi 10 W, 200 V dan
20 W, 200 V dirangkai seri
seperti gambar jika
rangkaian lampu dicatu
pada tegangan 200 V
berapakah daya yang
dihasilkan masing – masing
lampu ?
L1
P
V
200 V
2
V
Klik
R2  2
P2
2
Klik V1
R1 
P1
200
R1 
10
I = 1,36 A
Rt = 6000 Ω
I
V
R
Klik
200
6000
I  130 A
I
2
R1 = 4000 Ω
200 2
R2 
20
R2 = 2000 Ω
Klik
P  ( ) 4000
1
1
300 W
V = 220 V
I=
L2
Klik
Rt = 4000 + 2000
P1 = I2 R1
Klik
P=
Rt = R1 + R2
2
30
P1 = 4,44 Watt
P2 = I2 R2
P  ( ) 2000
1
2
2
30
P2 = 2,22 Watt
Klik
Daya alat listrik ketika diberi tegangan yang tidak sesuai
dari tegangan spesifikasinya dapat ditentukan melalui
persamaan di bawah
2
2
V1
= tegangan spesifikasi
V1
V2
P1
= daya spesifikasi

P1
P2
V2
= tegangan yang diberikan
P2
= daya yang diberikan
Contoh
Sebuah lampu
V12
terdapat tulisan
=
P1
2202V, 60 W jika
2202
lampu dipasang
=
pada tegangan
60
1102V maka daya
2
yang dihasilkan 220
lampu adalah ?
P2 =
P2 = 60 110 110
2202 2202
V22
P2
Klik
1102
Klik
P2 =
4
P2
15 W
60 1102
Klik