(V) dengan muatan listrik yang tersimpan pada kapasitor (Q)

ENERGI DAN
DAYA LISTRIK
ENERGI LISTRIK
A
I
B
V
W=QV
C
 Energi yang dihasilkan
dari aliran muatan
listrik dalam suatu
rangkaian listrik
tertutup disebut
dengan energi listrik
Keterangan :
Q = muatan listrik yang melewati lampu (Coulomb)
V = tegangan listrik lampu ( volt)
W = energi listrik ( joule )
Adaptif
ENERGI LISTRIK
W=QV
Keterangan :
W = Energi listrik ( Joule)
I = Kuat arus listrik ( Ampere)
W=VIt
Karena Q = I x t
Karena V= I R
Karena I= V/ R
WI xR x t
2
Keterangan :
R= Hambatan listrik (Ohm)
t = waktu ( detik =sekon)
V= Tegangan listrik ( Volt)
Hal.: 3
Isi dengan Judul Halaman Terkait
V2
W
xt
R
Adaptif
Energi Listrik
Tegangan listrik (V)
W=VIt
Nilai energi
listrik
ditentukan
oleh
Kuat arus listrik (I)
Selang waktu (t)
BI
A
C
V
Adaptif
Daya Listrik
BI
A
C
V
W
P
t
VxIxt
P
V x I
t
PVxI
Banyaknya energi listrik
yang digunakan oleh suatu
alat listrik setiap satuan
waktu disebut daya
listrik(P)
dimana :
W = Energi listrik ( Joule)
t = waktu ( detik =sekon)
P = Daya listrik ( Joule/sekon = watt)
Adaptif
Daya Listrik
VIxR
P  (I x R) x I
PI xR
2
PVxI
V
I
R
Hal.: 6
V
PVx
R
Isi dengan Judul Halaman Terkait
2
V
P
R
Adaptif
Daya Listrik
11 watt.220 V
Apa arti tulisan ini?
1. Lampu menyala dengan baik bila
dihubungkan dengan tegangan
220 volt
2. Lampu memakan daya listrik 11
watt bila dihubngkan dengan
tegangan 220 volt
3. Hambatan listrik lampu
V 2 220x 220
R

 4400  4,4k
P
11
Bila dihubungkan dengan tegangan 110 volt,
berapakah daya listrik yang digunakan ?
Adaptif
Daya Listrik
60 watt.220 V
2
V
P
R
P1
P2
 V1 
  
 V2 
60  220 


P2  110 
2
2
2
110 V
1
 110 
 P2  
 x 60  x 60
4
 220 
 P2 15 watt
Hal.: 8
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Hubungan Satuan Energi dan Daya
Dalam satuan sistem internasional (SI) daya
listrik dinyatakan dengan watt
W=Pxt
Tabel Satuan
Daya (P)
Waktu
(t)
Energi (W)
Watt
detik
Joule (J)
watt
Jam
Watt.jam (wj) = watt.hour (Wh)
1000 Wj (Wh)= 1kWj (kWh)
1Wh= 1watt. 3600 detik = 3600 joule
Hal.: 9
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Kesetaraan Kalor
dengan Energi Listrik
Energi listrik
=
Kalor
Dimana
Q = kalor (joule)
W
=
Q
=
m c T
Vit
=
m c T
I2 R t
=
m c T
=
m c T
Pt
m = massa zat (kg)
c = kalor jenis zat (J/kg o C)
T = Perubahan suhu zat (o C)
2
V
xt
R
Persamaan ideal untuk pemanas listrik
Hal.: 10
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Efisiensi Pemanas Listrik ()
Energi listrik
Pemanas
listrik
W=VxIxt
W = I2 x R x t
W = V2 x t / R
Kalor(Q)
Energi terbuang
Q
  x 100%
W
Hal.: 11
atau
Q  x W
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Contoh Soal
1)
80 watt.220 V
Hitunglah energi yang digunakan lampu selama 3 jam !
Penyelesaian
Daya yang digunakan oleh lampu
P1
P2
 V1 
  
 V2 
2
80  220 


P2  110 
2
2
110 V
1
 110 
 P2  
 x 80  x 80
4
 220 
 P2  20 watt
Energi yang digunakan oleh lampu
W = P.t = 20 watt x 10800 detik = 2,16 x 105 joule
Hal.: 12
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Contoh Soal
2)
Pemanas
Listrik
5 k
I=2A
Hitunglah energi listrik yang
digunakan selama 2 jam ?
Penyelesaian
WI xR x t
2
W  2 x 5000 x 2
W  40000Wh  40 kWh
2
Hal.: 13
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Contoh Soal
3)
450 watt,
110 volt
 Sebuah keluarga menggunakan listrik dari PLN sebesar 450
watt dengan tegangan 110 volt. Jika untuk penerangan
mereka menggunakan lampu 90 watt, 220 V, maka hitunglah :
A. Jumlah lampu maksimum yang dapat dipasang
B. Biaya untuk 3 buah lampu dalam sebulan jika 3 lampu
tersebut digunakan selama 6 jam per hari ( Rp. 100,00/kWh)
Hal.: 14
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Contoh soal
 Soultion
a. Jumlah maksimum lampu
2
 V2 
 110 
P2    x P1  
 x 90 watt  22,5 watt
 220 
 V1 
2
Sehingga, jumlah lampu maksimum adalah
 Ptotal  450
 
n  
 20
 P2  22,5
Hal.: 15
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Contoh Soal
b. Biaya 3 lampu
Energi yang digunakan selama 1 bulan
W = P . t = 3. 22,5 watt.30.6 jam
= 12150 Wh = 12,15 kWh
Biaya 3 lampu adalah
12,15 kWh x Rp. 100,00/kWh
= 1.215,00
Hal.: 16
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
HUKUM
KELISTRIKAN
ARUS SEARAH
HUKUM I KIRCHOFF
3
masuk
2
1
1
2
6
keluar
3
4
5
4
6
5
Adaptif
CONTOH PERHITUNGAN
HUKUM I KIRCHOFF
1
1
2
1
5
8
4
2
2
7
6
9
3
1
2
3
4
5
6
1
9
4
5
6
2
8
3
7
7
8
9
Adaptif
HUKUM II KIRCHOFF
 Pada rangkaian listrik tertutup, jumlah aljabar gaya
gerak listrik () dengan penurunan tegangan (IR)
adalah sama dengan nol
Adaptif
HUKUM II KIRCHOFF
Adaptif
CONTOH PERHITUNGAN
HUKUM I DAN II KIRCHOFF
Adaptif
CONTOH PERHITUNGAN
HUKUM I DAN II KIRCHOFF
1
2
2
3
3
1
2
1
3
1
1
1
2
1
2
3
1
2
2
3
3
2
3
Adaptif
CONTOH SOAL
HUKUM I DAN II KIRCHOFF
1
2
1
2
3
1
2
1
2
3
3
1
1
2
2
Adaptif
CONTOH SOAL
HUKUM I DAN II KIRCHOFF
1
2
2
3
1
3
1
1
1
1
2
1
3
3
1
3
1
3
3
1
1
Adaptif
CONTOH SOAL
HUKUM I DAN II KIRCHOFF
1
2
2
3
2
3
1
2
2
2
3
3
3
1
1
2
1
1
2
3
1
3
3
2
Adaptif
CONTOH SOAL
HUKUM I DAN II KIRCHOFF
3
1
2
1
3
2
2
3
2
3
2
3
3
2
3
2
2
2
2
3
1
2
2
3
Hal.: 11
3
1
3
2
2
1
3
2
3
3
3
2
3
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Rangkaian Seri Resistor
Rangkaian seri tiga buah resistor
2
1
1
2
3
1
1
3
1
1
1
2
2
2
3
2
3
3
3
2
Hal.: 12
3
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Rangkaian Paralel Resistor
Rangkaian paralel tiga buah resistor
1
1
1
2
3
2
1 1
1
1
 

R R1 R 2 R 3
1
2
2
3
3
1
3
Hal.: 13
1
Isi dengan Judul Halaman Terkait
2
2
3
Adaptif
3
Hambatan Listrik suatu bahan
 Hambatan suatu bahan konduktor pada suhu tetap
bergantung pada panjang, luas penampang dan
hambatan jenis bahan tersebut

R
A
2
Hal.: 14
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Hambatan Listrik suatu bahan
 Pada batas perubahan suhu tertentu, maka
hambatan jenis suatu bahan memenuhi persamaan
sebagai berikut :
T   o 1  T 
T
o
T   o  
o
T  T  To
Hal.: 15
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
-1
Hambatan Jenis Beberapa
Bahan pada Suhu 20 o
Bahan
Hambatan jenis
(m)
Bahan
Hambatan jenis
(m)
Alumunium
2,83 x 10-18
perak
1,59 x 10-8
Tembaga
1,72 x 10-8
Tungsten
5,65 x 10-8
Emas
2,44 x 10-8
Karbon
3,5 x 10-5
Besi
9,71 x 10-8
Germanium
5 x 10-1
Konstantan
49 x 10-8
Silikon
6,42 x 102
Nikrom
100 x 10-8
Kuarsa
7,5 x 1017
Platina
10,6 x 10-8
Hal.: 16
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Koefisien Suhu Hambatan
Jenis Beberapa Bahan
Bahan
Hal.: 17

(oC-1)
Perak
0,0038
Tembaga
0,0039
Aluminium
0,0040
Tungsten
0,0045
Besi
0,0050
Grafit
-0,0005
Germanium
-0,05
Silikon
-0,07
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
KAPASITOR
KAPASITOR
Bahan dielektrik
Luas =A
Secara umum Kapasitor terdiri
atas dua keping konduktor
yang saling sejajar dan
terpisah oleh suatu bahan
dielektrik ( dari bahan
isolator) atau ruang hampa.
Antara dua keping dihubungkan
dengan beda potensial V dan
menimbulkan muatan listrik
sama besar pada masing-masing
keping tetapi berlawanan tanda.
Sumber Gambar : Haliday-Resnick-Walker
Adaptif
Kapasitor
 Sifat Kapasitor
1. Dapat menyimpan energi
listrik, tanpa disertai reaksi
kimia
2. Tidak dapat dilalui arus listrik
DC dan mudah dilalui arus
bolak-balik
3. Bila kedua keping
dihubungkan dengan beda
potensial, masing-masing
bermuatan listrik sama besar
tapi berlawanan tanda.
Simbol Kapasitor
-Q
+Q
V
+
Hal.: 3
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Kapasitor
 Kapasitas kapasitor (C)
menunjukkan besar muatan
listrik pada masing-masing
keping bila kedua keping
mengalami beda potensial 1
volt
-Q
+Q
V
V
+
Q
C
V
Hal.: 4
Q = nilai muatan listrik pada masingmasing keping
V = beda potensial listrik antar keping
( volt)
C = kapasitas kapasitor (Farad = F )
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Kapasitas kapasitor
Ruang hampa atau udara
C
Luas =A
Q
C
V
Q
Q

Q
Exd
xd
Aε o
ε o xA
C
d
A = luas salah satu
permukaan
yang saling
berhadapan
(meter 2 )
d = Jarak antar
keping
(meter)
C = kapasitas
kapasitor
(Farad= F)
o = permitivitas udara atau ruang hampa
( 8.854 187 82 · 10-12 C/vm )
Hal.: 5
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Kapasitas kapasitor
Kapasitas kapasitor yang terdiri atas bahan dielektrik
Bahan dielektrik
εxA
C
d
ε  ε o .K
Luas =A
K = tetapan dielektrik (untuk udara
atau ruang hampa K = 1 )
 = permitivitas bahan dielektrik ( C/vm )
Hal.: 6
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Rangkaian Kapasitor
Rangkaian seri
+Q1
-Q1
+Q2
V
+
Hal.: 7
-Q2
1. Kapasitas gabungan kapasitor
(Cg ), kapasitas kapasitor
pertama (C1), kapasitor kedua
(C2) memenuhi :
1
1
1
 
Cg C1 C 2
2. Muatan listrik yang tersimpan
pada rangkaian = muatan listrik
pada masing-masing kapasitor.
Q = Q1 + Q2 dan Q1 = Q2
3. Tegangan listrik antar ujung
rangkaian(V), tegangan pada
kapasitor pertama(V1 ) dan
kapasitor kedua(V2 ) memenuhi:
V = V1 + V2
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Rangkaian Kapasitor
Rangkaian seri
1. Kapasitas gabungan
kapasitor :
Contoh
-Q
+Q
C1 = 2 F
+Q
C2 = 3 F
V = 6 volt
+
Hal.: 8
-Q
1 1 1 3 2
  
Cg 2 3
6
Cg = 6/5 = 1,2 F
2. Muatan listrik
pada rangkaian = 1,2 F x 6V
= 7,2 C
Pada kapasitor satu = 7,2 C
Pada kasitor kedua = 7,2 C
3. Tegangan liatrik
pada kapasitor satu = 3,6 V
Pada kapasitor dua = 2,4 V
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Rangkaian Kapasitor
 Rangkaian paralel
+Q1
-Q1
+Q2
-Q2
1. Tegangan pada kapasitor
pertama (V1), kapasitor kedua
(V2) dan tegangan sumber (V)
masing-masing sama besar.
V1 = V2 = V
2. Muatan listrik yang tersimpan
pada rangkaian memenuhi
Q = Q 1 + Q2
3. Kapasitas gabungan kapasitor
mmenuhi :
Cg = C1 + C2
V
+
Hal.: 9
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Rangkaian Kapasitor
 Rangkaian paralel
Contoh
+Q1
-Q1
C1 = 2 F
+Q2
-Q2
C2 = 3 F
1. Tegangan pada kapasitor
pertama (V1) dan kapasitor
kedua (V2) adalah
V1 = V2 = 6 volt
2. Kapasitas gabungan kapasitor
adalah
Cg = C1 + C2 = 2F + 3F = 5F
3. Muatan listrik yang tersimpan
pada rangkaian memenuhi
Q = Cg xV = 5F x 6V = 30C
Q1 = C1 x V = 2Fx6V = 12C
Q2 = C2 x V = 3Fx6V = 18C
V =+ 6 volt
Hal.: 10
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Energi Listrik yang Tersimpan
pada Kapasitor
 Grafik hubungan tegangan (V) dengan muatan listrik
yang tersimpan pada kapasitor (Q)
Q(Coulomb)
Nilai energi listrik yang
tersimpan pada kapasitor yang
bermuatan listrik Q = luas daerah
Dibawah garis grafik Q-V (yang
diarsir ).
Q
V
Hal.: 11
V(volt)
1
W  QV
2
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif
Energi Listrik yang Tersimpan
pada Kapasitor
Sebuah kapasitor yang memiliki kapasitas C dihubungkan dengan
tegangan V.
1
W  (CV)V
2
Karena Q = C.V, maka
C
V
1
2
W  CV
2
Keterangan :
Q = muatan listrik kapasitor ( Coulomb)
C = Kapasitas kapasitor ( farad)
V = tegangan listrik antar keping kapasitor ( Volt)
W = Energi listrik yang tersimpan pada kapasitor ( Joule )
+
Hal.: 12
Isi dengan Judul Halaman Terkait
Adaptif