Rumus Energi Listrik: Contoh Soal dan Penjelasannya

Posted on

Rumus Energi Listrik: Contoh Soal dan Penjelasannya – Sebelum masuk ke rumus, contoh soal dan penjelasanya, mari kita lihat penjelasan singkat mengenai energi istrik itu sendiri. Energi listrik adalah energi utama yang sangadiperlukan untuk peralatan listrik/energi dalam satuan amper (A) dan tegangan volt (V) yang tersimpan dalam arus listrik.

Listrik yang dikonsumsi dalam bentuk daya watt (W) memiliki banyak manfaat yaitu:

  • Untuk menggerakkan motor (mesin yang dapat merubah energi menjadi gerak). Contohnya adalah kipas angin
  • Penerangan, contohnya adalah lampu-lampu yang ada di rumah maupun dijalan-jalan bisa menyala menggunakan energi listrik.
  • Memanaskan, contohnya adalah seterika
  • Menggerakan kembali peralatan mekanik untuk menciptakan bentuk energi lain, contohnya adalah Air Conditioner (AC) atau pendingin ruangan

Keuntungan lain dari penggunaan energi listrik dalam kehidupan sehari-hari adalah bahwa ia banyak digunakan difasilitas dan alat-alat hiburan. Yang paling banyak dan sering digunakan saat ini, misalnya smartphone, perlu sengatan listrik ketika baterai habis.

Contoh lain, misalnya saat bermain game PS, hanya bisa dimainkan saat menggunakan listrik. Energi listrik yang diciptakan berasal dari berbagai sumber, yaitu: Energi Gelombang, Hidro Elektrik, batubara, air, Energi Pasang Surut, Biomass minyak, panas bumi, angin, nuklir, dan matahari. Unit dasar energi listrik adalah Joule, dan unit lainnya adalah KWh (kilowattjam).

Rumus Energi Listrik

Rumus atau formula untuk mengetahui jumlah energi listrik yang digunakan adalah:

W = V.I.t

Ket Rumus Diatas:
W : Energi Listrik (J)
V : Tegangan Listrik atau bisa disebut juga Beda Potensial (Volt)
I : Kuat arus (A)
t : waktu (s)

Rumus Energi Listrik di atas bisa berubah-ubah sesuai dengan pertanyaan yang diajukan. Bisa saja yang ditanyakan adalah:

Tegangan Listrik (V):

V = W/I.t

Kuat Arus (I):

I = W/V.t

Waktu (t):

t = W/V.I

Jika rumus di atas dihubungkan dengan hokum Ohm, yaitu:

V=I.R

Maka akan didapat rumus:

W=I^2.R.t
atau

W=V^2/R t

Persamaan di atas menunjukkan bahwa jumlah energi listrik tergantung pada muatan, beda potensial, arus, hambatan, dan waktu. Semakin besar muatan, semakin besar perbedaan arus, potensial, dan waktu, dan semakin besar energi. Adapun hambatan, semakin besar hambatan, semakin rendah energinya.

Hubungan antara satuan energi listrik:
1 kWh = 1000 Watt hours
= 1000 Watt jam
= 1000 Watt. 3600 sec
= 3.600.000 Watt sec
= 3,6 x 106 Joule.
Jadi, 1 kWh itu setara dengan 3,6 x 106 Joule atau 1 Watt sec = 1 Joule.

Unit energi selain joule, yaitu kalori. Pertanyaan yang diajukan mungkin bukan dalam joule, jadi pertanyaan yang diajukan mungkin dalam kalori. Sekarang inilah konversi:

1 Joule = 0,24 kalori
1 kalori = 4,2 Joule

Contoh Soal

  1. Bola lampu pijar yang menggunakan daya 80 watt dengan suplai tegangan 220 volt dan dihubungkan ke sumber potensial 110 volt. Kekuatan yang digunakan oleh bola lampu pijar adalah ….


A. 320 watt
B. 160 watt
C. 80 watt
D. 40 watt
E. 20 watt

Jawaban : D

Pembahasan:

I_1=I_2
P_1/V_1 =P_2/V_2
80/200=P_2/110
P_2=40 watt

2. Keluarga menyewakan listrik PLN dengan daya 500 W pada tegangan 110 V. Saat menggunakan lampu 100 W, 220 V untuk penerangan keluarga, jumlah maksimum lampu yang dapat dipasang adalah ...

A. 5 buah
B. 10 buah
C. 15 buah
D. 20 buah
E. 25 buah

Jawaban : D

Pembahasan:

Hambatan Lampu

P=V^2/R
100=〖220〗^2/R
R=484 Ω

Daya lampu pada tegangan 110 V:

P=V^2/R
=〖110〗^2/848
=25 watt

Jika sewa 500 watt, maka banyaknya lampu dipasang yaitu :
=500/25
=20 buah

3. Pemanas air menggunakan hambatan 50 ohm dan arus 1 amper, panaskan 1 liter air pada 25 ° C selama 10 menit. Jika Anda menganggap hanya air yang menerima kalori, maka suhu airnya adalah ... (1 kalori = 4,2 Joule)

A. 97oC
B. 47oC
C. 34,2oC
D. 32,1oC
E. 7,2oC

Jawaban : D

Pembahasan:

4. Kompor listrik dapat merebus 3 liter air pada suhu 20oC selama 10 menit. Ketika tegangan yang diberikan adalah 220 V, daya yang dikonsumsi adalah ... (Cair = 4200 J / kgoC)

A. 1342 watt
B. 1680 watt
C. 1834 watt
D. 2100 watt
E. 2455 watt

Jawaban : B

Pembahasan:

Perubahan energi listrik

Menurut hukum energi, tidak setiap energi dapat dihasilkan dan dihilangkan, tetapi setiap energi dapat dikonversi menjadi energi lain. Dalam hal ini, energi listrik dapat mengubah bentuk energi lain, termasuk energi suara, energi cahaya, energi kinetik, energi impuls dan energi lainnya.

Perubahan dalam bentuk energi listrik menjadi energi lain dibahas di bawah ini:

1. Energi listrik diubah menjadi energi cahaya

Dalam bentuk perubahan ini, lampu pijar atau lampu neon muncul. Karena ketika arus listrik mengalir, elemen panas (filamen) yang terkandung dalam bola lampu atau lampu neon mudah terbakar. Oleh karena itu, bola lampu diisi dengan argon dan gas nitrogen sehingga filamennya tidak mudah terbakar dan dapat menyala pada suhu 1.000 ° C.2. Energi listrik diubah menjadi energi termal

Dalam bentuk perubahan ini terjadi di pemanas air. Karena jika arus listrik di kompor listrik mampu mengubah energi panas dalam pemanas air, kita dapat melihat bahwa air mendidih di dalam pemanas air.

2. Energi listrik dikonversi menjadi energi kimia

Emas Logam terjadi dalam bentuk perubahan ini. Pada titik ini, logam emas dilapisi, yang membutuhkan energi listrik untuk terurai dan perlahan melepaskan senyawa kimia yang terkandung dalam logam emas menjadi partikel kecil yang membentuk lapisan emas

3. Energi listrik diubah menjadi energi kinetik

Dalam bentuk konversi energi listrik menjadi energi kinetik, ini terjadi dengan batu baterai yang digunakan dalam mobil mainan, karena batu baterai memiliki energi listrik untuk memungkinkannya bergerak maju.

Demikianlah penjelasan tentang Rumus Energi Listrik, mulai dari pengertian, rumus dan contoh energi listrik. Semoga artikel ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Baja Juga :