File

Energi
dan
Daya
Listrik
energi utama yang dibutuhkan peralatan listrik
Energi listrik
W = V I t = I R I t = V2 t /R
besarnya energi tiap satuan waktu
ENERGI DAN
DAYA LISTRIK
daya listrik
P = V I = I R I = V2 /R
biaya energi listrik
Biaya = Energi listrik x tarif per kWh
Standart Kompetensi
3. Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari
Kompetensi Dasar
3.4 Mendeskripsikan hubungan energi dan daya listrik serta pemanfaatannya dalam
kehidupan sehari-hari.
Indikator
1. Memahami definisi energi listrik
2. Menghitung besarnya energi listrik yang mengalir pada sebuah penghantar
3. Memahami definisi daya listrik
4. Menghitung besarnya daya listrik
5. Menghitung biaya energi listrik yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari
27 | F i s i k a
SMP
IX
(1)/SMPTCI/BY
Triyanti
Mandasari
Energi
dan
Daya
Listrik
ENERGI DAN DAYA LISTRIK
 Energi Listrik
Energi listrik adalah energi utama yang dibutuhkan bagi peralatan listrik / energi
yang tersimpan dalam arus listrik.
Energi listrik dapat diubah kedalam bentuk energi lain, antara lain: energi
kalor/panas, energi gerak, energi cahaya, energi bunyi, dll.
Besarnya energi listrik (W) yang mengalir pada sebuah penghantar dapat
dirumuskan sebagai berikut:
W=VIt
W=IRIt
W=
𝑽𝟐
𝑹
𝒕
Keterangan:
W = energi listrik (Joule)
V = beda potensial / GGL / tegangan (volt)
I = arus listrik (Ampere)
t = waktu (s)
Contoh Soal
1. Solder listrik digunakan pada tegangan 200 volt mengalirkan arus listrik sebesar
0,25 A. Tentukan energi yang digunakan solder listrik dalam 5 menit!
2. Alat listrik hambatannya 600 ohm digunakan selama 20 menit. Jika energi
listrik yang digunakan 7.200 joule, berapakah tegangan pada alat tersebut?
3. Sebuah setrika hambatannya 100 ohm digunakan selama 15 menit. Jika energi
listrik yang ditimbulkan 22.500 J, tentukan kuat arus listrik yang mengalir pada
setrika !
Kaji Soal
1. Lampu pijar dihubungkan pada jaringan listrik PLN dengan tegangan 220V. Jika
kuat arus
listrik yang mengalir ada lampu 500mA, energi yang diperlukan
lampu untuk menyala selama 10 menit adalah....
a. 13.200 J
c. 66.000 J
b. 110.000 J
d. 660.000 J
28 | F i s i k a
SMP
IX
(1)/SMPTCI/BY
Triyanti
Mandasari
Energi
dan
Daya
Listrik
2. Sebuah setrika listrik dipasang pada tegangan 220 volt dan kuat arus 2 ampere.
Berapa energi yang diperlukan selama 5 menit? (Modifikasi Ebtanas 1997)
a. 123 kJ
c. 132 kJ
b. 213 kJ
d. 312 kJ
3. Sebuah TV dipasang pada tegangan 220 V, arus listrik yang mengalir 0,25 A.
Berapa energi yang digunakan TV selama 1 Jam ?
4. Lampu yang dipasang di ruang tamu rumah Bapak Budi tegangannya 220 V
mengalir arus listrik 2 A selama 5 menit. Tentukan besar energi listrik yang
diperlukan lampu untuk menyala dengan baik !
5. Sebuah kawat mempunyai hambatan 25 ohm. Jika dialiri listrik 2 A selama 1
jam, berapakah energi panas yang terjadi?
6. Setrika listrik memiliki hambatan 110 ohm dipasang pada tegangan 220 V, jika
setrika listrik digunakan selama 1 jam berapa energi listrik yang terpakai?
7. Sebuah pemanas listrik dipasang pada tegangan 220 V selama 5 menit. Jika
kuat arus yang mengalir 5 A maka besar energi listriknya .... (UN 2006)
a. 1200 J
c. 33.000 J
b. 5.500 J
d. 45 J
8. Kuat arus 10 A mengalir dalam sebuah konduktor yang dihubungkan dengan
sumber arus 12 volt selama 2 menit, maka besar energi listrik adalah ... (UN
2002)
a. 14.400 J
c. 1.440 J
b. 2.400 J
d. 240 J
 Daya Listrik
Daya listrik adalah besarnya energi tiap satuan waktu.
P=
𝑾
𝒕
P=VI
P=IRI
P=
𝑽𝟐
𝑹
Keterangan:
P = daya listrik (watt)
29 | F i s i k a
1 watt = 1 Volt Ampere = 1 Joule/sekon
SMP
IX
(1)/SMPTCI/BY
Triyanti
Mandasari
Energi
dan
Daya
Listrik
Contoh Soal
1. Sebuah kereta api listrik menggunakan arus 150 A. Jika tegangannya adalah
600 V, hitunglah dayanya?
2. Sebuah arus listrik mempunyai daya 800 watt dan menggunakan arus 4 A.
Hitunglah tegangan listrik yang menjalankan alat itu?
3. Sebuah mesin pemanas membutuhkan kalor 60 kJ tiap 2 menit digunakan.
Berapakah daya mesin pemanas tersebut?
Kaji Soal
1. Lampu pijar 100 W, 220 V jika menyala selama 1 jam. Besarnya energi yang
diperlukan adalah?
2. Sebuah alat listrik jika dihubungkan sumber tegangan 220 V dapat mengalirkan
arus listrik 0,6 A, maka besar daya pada alat listrik tersebut adalah?
3. Daya listrik sebesar 3 kW ditransmisikan dengan tegangan 150 V. Maka besar
kuat arus yang mengalir adalah ..... (UN 2004)
a. 10 A
c. 30 A
b. 20 A
d. 40 A
4. Sebuah lampu pijar bertuliskan 25 watt, maka dalam waktu satu detik lampu
tersebut menggunakan energi sebesar?
5. Lampu listrik dipasang pada tegangan 200 V dialiri arus sebesar 0,125 A, maka
daya lampunya adalah .... (UN 2006)
a. 25 watt
c. 200 watt
b. 40 watt
d. 1.600 watt
 Biaya Energi Listrik
Rekening listrik adalah suatu bentuk surat tagihan atas penggunaan energi listrik
yang kita pakai pada kehidupan sehari-hari dalam rumah tangga.
Rekening listrik dihitung dari penggunaan energi listrik selama satu bulan.
Untuk menghitung besarnya biaya pemakaian listrik digunakan rumus:
Biaya = Energi Listrik x tarif per kWh
Alat untuk mengukur rekening listrik disebut kWhmeter.
Satuan energi listrik yang digunakan PLN adalah kWh (kilo watt hours)
1 kWh = 3.600.000 J
30 | F i s i k a
SMP
IX
(1)/SMPTCI/BY
Triyanti
Mandasari
Energi
dan
Daya
Listrik
Contoh Soal
1. Pada sebuah lampu tertera tulisan 220 V, 100 W. Lampu tersebut digunakan
selama 5 jam sehari. Jika tarif per kWh Rp 300. Berapakah biaya yang harus
dibayarkan tiap bulan?
2. Sebuah rumah memasang 5 lampu 20 watt dan menyala 12 jam sehari, 2 lampu
60 watt menyala 5 jam sehari, sebuah kulkas 125 watt menyala 24 jam sehari,
pesawat TV 200 watt menyala 6 jam sehari dan sebuah setrika listrik 250 watt
yang dipakai 2 jam sehari. Jika tarif listrik adalah Rp 750 / kwh, perkirakan biaya
listrik rumah tersebut dalam satu hari, satu minggu (7 hari) dan satu bulan (30
hari)!
Kaji Soal
1. Seorang siswa menyalakan pesawat TV rata-rata 6 jam setiap harinya. Pesawat
tersebut dihubungkan pada tegangan 220 Volt sehingga kuat arus listrik yang
melalui pesawat tersebut 0,5ampere. Jika PLN menetapkan tarif Rp 600,00 /
kWh, maka biaya penggunaan energi listrik untuk TV tersebut selama 1 bulan
(30 hari) adalah.... (UN 2008)
a. Rp 9.900,00
c. Rp 11.880,00
b. Rp 19.800,00
d. Rp 23.760,00
2. Dalam sebuah rumah terdapat 4 lampu 20 W, 2 lampu 10 W, 3 lampu 40 W
yang menyala 5 jam setiap hari. Jika harga listrik per kWh Rp 500,00, maka
biaya yang harus dibayar dalam 1 bulan (30 hari) adalah.... (UN 2009)
a. Rp 5.625,00
c. Rp 7.500,00
b. Rp 12.750,00
d. Rp 16.500,00
3. Rumah Pak Budi menggunakan peralatan listrik yang terdiri 3 lampu masingmasing 20 W, 3 lampu masing-masing 40 W yang semuanya digunakan 12 jam
per hari. Satu pompa air 250 W digunakan 4 jam sehari dan setrika 300 W
digunakan 2 jam sehari. Apabila tarif listrik Rp 600,00/kWh, rekening listrik yang
harus dibayar Pak Budi selama 1 bulan (30 hari) adalah.... (UN 2010)
a. Rp 57.680,00
c. Rp 59.680,00
b. Rp 64.820,00
d. Rp 67.680,00
4. Pada sebuah rumah terdapat 5 lampu masing-masing 10 watt, menyala selama
5 jam sehari, dan TV 50 watt menyala 5 jam sehari. Harga tiap kWh Rp. 100,00.
Biaya yang harus dibayar selama satu bulan (30 hari) adalah ....
31 | F i s i k a
SMP
IX
(1)/SMPTCI/BY
Triyanti
Mandasari