Contoh soal energi dan daya listrik brainly

Jawaban:

Untuk menghitung energi listrik dapat digunakan persamaaan matematis yakni:

W = V . I . t

Di mana:

W = Energi listrik

V = tegangan listrik

I = kuat arus litrik

t = waktu

Persamaan W = V . I . t di atas diajabarkan lagi dengan menggunakan persamaan Hukum Ohm yaitu:

V = I.R. atau

I = V/R

Sehingga dengan menggabungkan rumus hukum ohm (V = I.R) dengan persamaan W = V . I . t maka diperoleh persamaan baru yaitu:

W = V . I . t

W = I. R . I . t (ingat energi harus diIRIt)

W = I2. R . t

Selain rumus IRIt di atas juga akan didapatkan rumus yang lain dengan cara yang sama hanya saja rumus hukum ohm yang digunakan yaitu I = V/R, sehingga rumusnya menjadi:

W = V . I . t

W = V . (V/R) . t

W = V2. t/R

Dari penjelasan tersebut maka energi listrik dapat dicari dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

W = V . I . t

W = I2. R . t

W = V2. t/R

Lalu bagaimana cara mencari daya suatu listrik pada suatu rangkaian atau alat?

Kembali lagi anda harus mengingat konsep daya listrik pada saat anda duduk di kelas IX SMP. Di mana daya istrik didefinisikan sebagai banyaknya energi listrik tiap satuan waktu. Secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut:

P = W/t

di mana:

P = daya listrik

W = energi listrik

t = waktu

selain itu daya listrik dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut:

P = W/t

P = V . I

P = I2. R

P = V2/R

Satuan energi listrik adalah joule (J) dan satuan untuk daya listrik adalah watt (W). Energi listrik yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari oleh pelanggan listrik diukur dengan satuan kWh (kilowatt-hour).

1 kWh = 3,6 × 106 J

Selain itu ada juga satuan dari energi listrik dengan satuan kalori.

1 kalori = 4,18 Joule

1 Joule = 0,24 kalori

Contoh Soal 1

Sebuah lampu bertuliskan 40 W/110 V dinyalakan selama 10 menit. Berapakah arus listrik dan energi listrik yang diperlukan?

Iklan

Penyelesaian:

Diketahui:

P = 40 W

V = 110 V

t = 10 menit = 600 s

Ditanya: I = ... ? W = ... ?

Jawab:

I = P/V

I = 40 W/110 V

I = 0,36 A

W = P . t

W = 40 W × 600 s

W= 24.000 J

W= 24 kJ

Contoh Soal 2

Pada rangkaian listrik dengan hambatan 8 ohm mengalir arus 16 A selama 45 menit. Tentukan energi kalor yang digunakan dalam satuan joule, kalori, dan kWh!

Penyelesaian:

Diketahui:

R = 8 Ω

I = 16 A

t = 45 menit = 2.700 s = 0,75 jam

Ditanya:

W = ... ? (dalam satuan joule, kalori

Jawab:

Untuk mencari energi listrik kita dapat gunakan persamaan IRIt

W = I2. R . t

W = (16 A)2 . 8 Ω . 2700 s

W = 5.529.600 J = 5,5 x 106 J

Ingat 1 Joule = 0,24 kalori maka:

W = 5.529.600 J

W = 5.529.600 . 0,24 kalori

W = 1.327.104 kalori =1,3 x 106kalori

Untuk mencari satuan kWh (kilowatt-hour) kita harus memasukan satuan waktu dalam bentuk jam, yaitu 45 menit = 0,75 jam maka:

W = I2. R . t

W = (16 A)2 . 8 Ω . 0,75 jam

W = 1536 Wh

W = 1,536 kWh

Contoh Soal 3

Sebuah rumah menggunakan alat-alat listrik seperti berikut. Lima buah lampu masing-masing memiliki daya 5 watt menyala selama 10 jam/hari, sebuah setrika listrik berdaya 300 watt digunakan selama 2 jam/hari, sebuah kulkas berdaya 75 watt digunakan selama 24 jam/hari, dan sebuah TV berdaya 50 watt digunakan selama 6 jam/hari. a) Hitunglah energi listrik yang digunakan selama 1 hari, 1 minggu, dan 1 bulan. b) Tentukan biaya yang dikeluarkan selama sebulan jika harga penggunaan listrik Rp 1500/kWh.

Penyelesaian:

Energi untuk lampu perharinya yakni:

E1 = nPt

E1 = 5 . 5 Watt . 10 jam

E1 = 250 Wh = 0,25 kWh

Energi untuk sterika perharinya yakni:

E2 = nPt

E2 = 1 . 300 Watt . 2 jam

E2 = 600 Wh = 0,6 kWh

Energi untuk kulkas perharinya yakni:

E3 = nPt

E3 = 1 . 75 Watt . 24 jam