Daya Listrik ( P ) Soal dan Pembahasan

Daya Listrik ( P )
Daya ( Power ) =
energi
W
⇒ P=
waktu
t
Sehingga dapat ditulis :
P = V.i
Watt
P = i 2 .R Watt
P=
V2
R
Satuan :
Watt
Energi ( W ) dalam joule
Waktu ( t ) dalam detik
1
daya dalam
joule
detik
joule
= 1 watt
detik
Tegangan ( V ) dalam Volt
Arus ( i ) dalam ampere
daya dalam volt ampere
1 Volt.ampere = 1 watt
Alat yang dapat digunakan untuk mengukur daya listrik adalah watt meter
Soal dan Pembahasan
1. Rangkaian listrik seperti terlihat pada gambar berikut, bila tegangan sumber VS = 10 V ,
resistor R = 5 Ω maka tentukan daya yang diserap oleh resistor tersebut.
Penyelesaian :
V = VS = 10 V dan R = 5 Ω
i=
V 10
=
=2A
R
5
Daya listrik yang diserap oleh resistor adalah
P = V.i = 10 . 2 = 20 Watt
Daya Listrik by Bambang Suprijono
SMK Negeri 7 Surabaya
37
2. Rangkaian listrik seperti terlihat pada gambar berikut, bila tegangan sumber VS = 24 V , arus yang
mengalir pada resistor R adalah 2 A maka tentukan besarnya resistor R dan daya yang diserap
oleh resistor tersebut.
Penyelesaian :
V = VS = 24 V dan i = 2 A
R=
V 24
=
= 12 Ω
i
2
Daya listrik yang diserap oleh resistor adalah
P = V.i = 24 . 2 = 20 Watt
3. Rangkaian listrik seperti terlihat pada gambar berikut, bila arus sumber iS = 3 A , resistor R adalah
7 Ω maka tentukan besarnya daya yang diserap oleh resistor tersebut.
Penyelesaian :
i = iS = 3 A dan v = R.i = 7 x 3 = 21 V
Daya listrik yang diserap oleh resistor adalah
P = V.i = 21 . 3 = 63 Watt
Daya Listrik by Bambang Suprijono
SMK Negeri 7 Surabaya
38
4. Rangkaian listrik seperti terlihat pada gambar berikut, bila tegangan sumber iS = 3 mA , tegangan
pada resistor R adalah 24 V maka tentukan besarnya resistor R dan daya yang diserap oleh resistor
tersebut.
Penyelesaian :
i = iS = 3 mA dan V = 24 V
R=
V
24
=
= 8000 Ω = 8 kΩ
i 0.003
Daya listrik yang diserap oleh resistor adalah
P = V.i = 24 . 0.003 = 72 mWatt
5. Dua buah resistor dihubung secara parallel seperti terlihat pada gambar berikut, bila tegangan
suber VS = 150 V, resistor R1 = 50 Ω dan R2 = 25 Ω, maka tentukan
a) Arus yang mengalir pada masing-masing resistor
b) Daya yang diserap oleh masing-masing resistor
Penyelesaian :
V1 = V2 = VS = 150 V
R1 = 50 Ω ; R2 = 25 Ω
a) Arus pada resistor R1
i1 =
V1 150
=
= 3A
R1 50
Arus pada resistor R2
i2 =
− V2
150
=−
= −6 A
R2
25
Daya Listrik by Bambang Suprijono
SMK Negeri 7 Surabaya
39
b) Daya yang diserap oleh resistor R1
P1 = V1 . i1 = 150 . 3 = 450 Watt
Daya yang diserap oleh resistor R2
P2 = -V2 . i2 = ( -150) . ( -6 ) = 900 Watt
6. Dua buah resistor dihubung seri dan dihubungkan dengan sumber arus seperti terlihat pada
gambar berikut, bila arus iS = 2 A dan R1 = 4 Ω dan R2 = 8 Ω. Tentukan
a) Besar tegangan pada R1
b) Daya yang diserap oleh resistor R1
Penyelesaian :
i1 = i2 = iS = 2 A
R1 = 4 Ω dan R2 = 8 Ω.
a) Tegangan pada R1
V1 = -R1 . i1 = -4 . 2 = - 8 V
b) Daya pada yang disserap pada R1
P1 = - V1 . i1 = - ( -8 ) . ( 2 )= 16 Watt
7. Sebuah lampu pijar mempunyai daya 100 Watt, dihubungkan dengan sumber tegangan 250 Volt,
Tentukan :
a) Arus yang mengalir pada lampu tersebut,
b) Resistansi dari lampu
Penyelesaian
Daya listrik adalah : P = V x I Watt
a) Arus pada lampu I =
P 100
=
= 0.4 A
V 250
b) Resistansi lampu R =
Daya Listrik by Bambang Suprijono
V 250
=
= 625 Ω
I
0.4
SMK Negeri 7 Surabaya
40
8. Sebuah resistor R = 5 kΩ, dialiri arus sebesar 4 mA, Tentukan besarnya daya pada resistor
tersebut.
Penyelesaian
Cara_1
Daya pada resistor adalah :
(
)(
2
P = I 2 .R = 4 x 10 − 3 . 5 x 10 3
−6
)
= 16 x 10 x 5 x 10 = 80 x 10 − 3
= 0.08 W atau 80 mW
3
Cara_2
I = 4 x 10 −3 dan R = 5 x 10 3 , menurut hokum ohm’s
(
)
Tegangan V = I x R = (4 x 10 − 3 ) . 5 x 10 3 = 20 V
Maka, Daya pada resistor adalah :
P = V x I = 20 x 4 x 10 −3 = 80 mW
Daya Listrik by Bambang Suprijono
SMK Negeri 7 Surabaya
41