Dokumen tersebut membahas tentang energi listrik dan daya listrik, termasuk pengertian, rumus, dan contoh soal. Secara singkat, dokumen menjelaskan bahwa energi listrik dapat diubah menjadi bentuk energi lain melalui elemen pemanas, sedangkan daya listrik adalah besarnya energi listrik yang diubah per satuan waktu.

1. BAB X ENERGI DAN DAYA LISTRIK Oleh : Tim Penyusun Bahan Ajar IPA Pembantu Gubernur Wilayah Semarang KEMENTERIAN AGAMA PROVINSI JAWA TENGAH Jl. SISINGAMARAJA NO 5 Telp. (024) 8412547,8412548,8412552 Fax. (024) 8315418 SEMARANG 50231

5. 1 MENJELASKAN PENGERTIAN ENERGI LISTRIK

7. 2. MENUNJUKKAN PERUBAHAN ENERGI LISTRIK MENJADI BENTUK ENERGI LAIN

9. BEBERAPA ALAT YANG BISA MENKONVERSI ENERGI LISTRIK MENJADI BENTUK ENERGI LAIN

12. PERUMUSAN ENERGI LISTRIK ( 2 ) KETERANGAN W = usaha (joule) I = kuat arus (ampere) R = hambatan (ohm) t = waktu (sekon) V = tegangan (volt) V = I R JIKA

13. PERUMUSAN ENERGI LISTRIK ( 3 ) V I = R JIKA V W = V t R KETERANGAN W = usaha (joule) I = kuat arus (ampere) R = hambatan (ohm) t = waktu (sekon) V = tegangan (volt)

14. CONTOH SOAL 1 SEBUAH LOUDSPEAKER 10 OHM DIPASANG PADA TEGANGAN 6 VOLT SELA MA LIMA SEKON. BERAPAKAH BESAR ENERGI LISTRIK YANG DISERAP LOUDSPEAKER ? PENYELESAIAN DIKETAHUI : R = 10 Ω t = 5 s V = 6 V DITANYA : W = …? V² (6V)² 36 V² JAWAB : W = t = 5 s = 5 s 10 Ω 10 Ω 10 Ω W = 18 J Jadi, loudspeaker menyerap energi listrik sebesar 18 joule

15. CONTOH SOAL 2 Sebuah rangkaian listrik mempunyai beda potensial sebesar 12 volt, arus yang mengalir dalam rangkaian tersebut sebesar 3 ampere dan digunakan untuk menyalakan sebuah lampu selama 0,5 jam, carilah besarnya energi yang digunakan lampu tersebut ! Penyelesaian Diketahui : V = 12 volt I = 3 ampere t = 0,5 jam = 30 menit = 1.800 sekon Ditanyakan : Energi Listrik (W) ...? Jawab : W = V I t = (12 volt) (3 ampere) (1.800 sekon) = 64.800 joule = 64,8 kJ Jadi energi yang digunakan lampu sebesar 64,8 kJ.

16. INDIKATOR 4. MENJELASKAN PERAN ELEMEN PEMANAS DALAM MENGUBAH ENERGI LISTRIK MENJADI ENERGI KALOR

18. CONTOH SOAL CONTOH SOAL SEBUAH SETRIKA LISTRIK BERTULISKAN 110 V, 3 A DIGUNAKAN SELAMA 40 MENIT. TENTUKAN BESARNYA ENERGI KALOR YANG DIHASILKAN ! DIKETAHUI : V = 110 volt I = 3 ampere t = 40 menit = 2.400 sekon DITANYAKAN W panas ...? PENYELESAIAN W panas = 0,24 V I t = 0,24 (110 volt) (3 ampere) (2.400 sekon) = 190.080 kalori

20. CONTOH SOAL Sebuah pemanas listrik digunakan untuk memanaskan 1 kg air yang mula-mula bersuhu 0 ºC sehingga mendidih. Jika pemanas listrik tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan 200 volt dan kuat arus yang mengalir 10 A, berapa lama waktu yang diperlukan untuk mendidihkan air tersebut ? Diketahui : m air = 1 kg V = 200 V c air = 4.200 J/Kg ºC I = 10 A T 1 = 0 ºC T 2 = 100 ºC Δ T = T 2 - T 1 = 100 ºC - 0 ºC = 100 ºC Ditanya : t = ...?

23. KETERANGAN P = DAYA LISTRIK satuannya Watt (W) W = USAHA/ENERGI LISTRIK satuannya joule (J) t = WAKTU satuannya sekon (s) V = TEGANGAN satuannya volt (V) I = KUAT ARUS satuannya ampere (A) R = HAMBATAN satuannya ohm ( Ω ) KONVERSI SATUAN Watt = 1 joule / sekon 1 joule = 1 watt sekon Satuan Energi listrik yang digunakan PLN 1 kWh = 1 watt jam = 3,6 juta joule

25. Jawab a. V = I R = (0,5 A) (40 Ω ) = 20 volt b. P = V I = (20 V) (0,5 A) = 10 watt c. W = P t = (10 W) (600 s) = 6.000 Ws = 6.000 J = 6 kJ Jadi besarnya tegangan listrik, daya listrik dan energi listrik adalah 20 volt, 10 watt dan 6 kJ created by Drs Subkhan, MSi Jawab a. V = I R = (0,5 A) (40 Ω ) = 20 volt b. P = V I = (20 V) (0,5 A) = 10 watt c. W = P t = (10 W) (600 s) = 6.000 Ws = 6.000 J = 6 kJ Jadi besarnya tegangan listrik, daya listrik dan energi listrik adalah 20 volt, 10 watt dan 6 kJ created by Drs Subkhan, MSi

26. CONTOH SOAL LANJUTAN…. R 1 = 4 Ω R 2 = 10 Ω R3 = 40 Ω V = 12 V Perhatikan gambar di samping! Hitung besarnya energi listrik yang digunkan selama 5 menit (300 sekon) Penyelesaian Diketahui : R 1 = 4 Ω R 2 = 10 Ω Penyelesaian Diketahui : R 1 = 4 Ω R 2 = 10 Ω R 3 = 40 Ω V = 12 V Ditanyakan : W…? 1 1 1 = + R p R 2 R 3 1 1 1 = + R p 10 Ω 40 Ω 1 4 1 = + R p 40 Ω 40 Ω 5 = 40 Ω 40 Ω R p = = 8 Ω 5 R tot = R p + R 1 = 8 Ω + 4 Ω = 12 Ω Selanjutnya

32. 5. Lampu neon/lampu tabung/TL(Tube Luminescent) Bagian utama lampu TL tabung kaca hampa udara yang diisi dengan uap raksa (saat ditemukan diisi dengan gas neon sehingga disebut lampu neon). Pada kedua ujung tabung terdapat dua elektroda. Jika kedua elektroda ini diberi tegangan, terjadi aliran elektron. Aliaran elektron ini menyebabkan uap raksa memancarkan sinar ultraviolet ( tidak tampak oleh mata). Karena dinding tabung bagian dalam dilapisi dengan zat yang dapat berpendar maka tatkala dinding tersebut terkena sinar ultraviolet akan memendarkan (memancarkan) cahaya.

34. 1. Lampu TL memerlukan daya jauh lebih rendah dibanding lampu pijar. Hal ini disebabkan karena effisiensi lampu TL lebih besar daripada lampu pijar - Pada lampu TL effisiensi mencapai 60 %, artinya energi listrik yang diubah menjadi energi cahaya sebesar 60% dan yang 40 % diubah menjadi energi kalor. - Pada lampu pijar effisiensi hanya 10 %, artinya energi listrik yang diubah menjadi energi cahaya sebesar 10% dan yang 90 % diubah menjadi energi kalor, sehingga lampu pijar terasa lebih panas daripada lampu TL. 2. Lampu TL memiliki waktu hidup lebih lama (± 3000 jam) dan lampu pijar memiliki waktu hidup ± 1000 jam. created by Drs Subkhan, MSi Kelebihan lampu TL dibandingkan lampu Bohlam

36. PENGHEMATAN ENERGI LISTRIK Energi listrik merupakan energi yang tidak dapat diperbaharui sehingga diperlukan langkah penghematan dalam penggunaannya. Hal ini berrtujuan untuk menghindari terjadinya krisis energi listrik di masa mendatang. Tindakan menghemat energi listrik dapat dilakukan dengan cara : a. Penggunaan alat – alat listrik berefisiensi tinggi, misalnya penggantian lampu pijar dengan lampu TL b. Penggunaan alat-alat listrik berdaya rendah namun dapat mencukupi kebutuhan. c. Gunakan alat-alat listrik yang berteknologi selaras dengan konsep penghematan energi, contoh penggunaan mesin cuci yang memiliki siklus ekonomis yakni beban pencucian kecil namun dapat mencuci pakaian cukup banyak. d. Lakukan tindakan-tindakan bijaksanan dalam usaha

37. LANJUTAN PENGHEMATAN ENERGI LISTRIK ….. menghemat energi listrik. Contoh, dalam penerangan, gunakan lampu pada malam hari atau jika ruangan digunakan, jika ruangan tidak digunakan matikan lampu, gunakan cat warna terang untuk dinding, sehingga dengan cahaya berkapasitas rendah terasa lebih terang. Contoh tindakan penghematan energi lain , tidak menggunakan mesin cuci jika jumlah pakaian sedikit artinya kita harus memaksimalkan beban pencucian tanpa pembebanan lebih pada mesin cuci, tidak menggunakan setrika listrik dalam waktu relatif singkat, kenapa ? Diskusikan dengan teman kalian ! Carilah contoh – contoh yang lain ! created by Drs Subkhan, MSi

38. LANJUTAN PENGHEMATAN ENERGI LISTRIK ….. menghemat energi listrik. Contoh, dalam penerangan, gunakan lampu pada malam hari atau jika ruangan digunakan, jika ruangan tidak digunakan matikan lampu, gunakan cat warna terang untuk dinding, sehingga dengan cahaya berkapasitas rendah terasa lebih terang. Contoh tindakan penghematan energi lain , tidak menggunakan mesin cuci jika jumlah pakaian sedikit artinya kita harus memaksimalkan beban pencucian tanpa pembebanan lebih pada mesin cuci, tidak menggunakan setrika listrik dalam waktu relatif singkat, kenapa ? Diskusikan dengan teman kalian ! Carilah contoh – contoh yang lain ! created by Drs Subkhan, MSi

42. menyala rata-rata 5 jam sehari, setrika listrik 300 watt menyala rata-rata 1 jam sehari dan pompa air 100 watt menyala rata-rata ¾ jam sehari. Jika tarif penggunaan energi listrik Rp 300,00 per kWh, tentukan pembayaran listrik di rumah Luthfan selama satu bulan Penyelesaian Diketahui : 3 lampu 20 watt digunakan 4 jam sehari 2 lampu 10 watt digunakan 8 jam sehari 2 lampu 5 watt digunakan 8 jam sehari 1 T V 100 watt digunakan 5 jam sehari 1 setrika 300 watt digunakan 1 jam sehari 1 pompa air 100 watt digunakan ¾ jam sehari tarif pembayaran energi listrik Rp 300,00 per kWh Ditanyakan : Rekening pemakaian energi listrik selama satu bulan

43. Jawab Pemakaian energi listrik selama satu bualan (30 hari) W1 = 3 x 20 W x 4 h x 30 hari = 7200 Wh W2 = 2 x 10 W x 8 h x 30 hari = 4800 Wh W3 = 2 x 5 W x 8 h x 30 hari = 2400 Wh W4 = 1 x 100 W x 5 h x 30 hari = 15000 Wh W5 = 1 x 300 W x 1 h x 30 hari = 9000 Wh W6 = 1 x 100 W x 3/4 h x 30 hari = 2250 Wh Jumlah energi listrikyang dipakai = 40650 Wh = 40,65 kWh Rekening yang harus dibayar selama satu bulan = 40,65 kWh x Rp 300,00 = Rp 12.195,00 Jadi rekening yang harus dibayar selama satu bulan adalah Rp 12.195,00

44. CONTOH SOAL DENGAN MENGGUNAKAN ANGKA kWh METER Dalam sebuah rumah pelanggan PLN tertera angka di kWh meter akhir bulan Juni 2010 sebesar 3452 dan pada akhir bulan Juli 2010 sebesar 3598. Tentukan besar rekening yang harus dibayar sebulan jika tarif 1 kWh = Rp 400,00 ; beban lampu jalan 10 % dari beban penggunaan; administrasi pelanggan Rp 10.000,00 dan administrasi bank Rp 1.600,00. Penyelesaian Diketahui : W akhir Juni = 3452 W akhir Juli = 3598 Tarif 1 kWh = Rp 400,00 Beban lampu jalan = 10 % penggunaan Administrasi pelanggang = Rp 10.000,00 Administrasi bank = Rp 1.600,00

45. Ditanyakan : Rekening yang dibayar satu bulan …..? Jawab W = W akhir Juli - W akhir Juni W = 3598 – 3452 = 146 kWh Biaya penggunaan = 146 kWh x Rp 400,00 = Rp 58.400,00 Beban lampu jalan = 10 % x Rp 58.400,00 = 5.840,00 Administrasi pelanggang = Rp 10.000,00 Administrasi bank = Rp 1.600,00 Jumlah rekening yang dibayar selama satu bulan adalah Rp 58.400,00 + Rp 5.840,00 + Rp 10.000,00 + Rp 1.600,00 =Rp 75.840,00 (tujuh puluh lima ribu delapan ratus empat puluh rupiah)

46. TERIMA KASIH WASSALAMU’ALAIKUM WR WB

58. LANJUTAN TUGAS TERSTRUKTUR…. biaya pemakaian kedua alat listrik tersebut selama satu bulan (30 hari) jika tarif 1 kWh = Rp 500,00 !

59. TERIMA KASIH WASSALAMU’ALAIKUM WR WB

61. KEMAMPUAN UNTUK MENGALIRKAN MUATAN LISTRIK DARI SATU TITIK KE TITIK LAIN YANG BERBEDA POTENSIALNYA

62. Referesiku