Energi Listrik dan Daya Listrik: Pengertian, Rumus, juga Cara Menghitungnya

Dengan menyajikan rangkuman salah satu materi pelajaran fisika tentang energi listrik dan daya listrik, diharapkan mempermudah para pelajar atau siswa khususnya kelas 9 dalam memperoleh materi pembelajaran fisika yang saling berkaitan tersebut.

Pembelajaran energi listrik dan daya listrik yang dirangkum antara lain pengertian, rumus serta contoh perhitungannya.

Apa itu Energi Listrik

Energi listrik merupakan suatu bentuk energi yang dihasilkan dari aliran muatan listrik. Energi listrik dapat berupa energi potensial atau energi kinetik, dan biasanya itu ditemukan sebagai energi potensial, yaitu energi yang disimpan karena posisi relatif partikel bermuatan atau medan listrik. Sesuai ketentuan, arah medan listrik selalu menunjukkan arah gerak partikel positif jika ditempatkan di lapangan.

Pengertian Energi Listrik

Energi listrik adalah energi yang berasal dari energi potensial listrik atau energi kinetik. Energi ini dipasok oleh kombinasi arus listrik dan potensial listrik yang disalurkan oleh rangkaian listrik. Misalnya dalam hal ini disediakan oleh utilitas tenaga listrik.

Jika energi potensial listrik ini telah diubah menjadi energi jenis lain, itu tidak lagi menjadi energi potensial listrik. Jadi, semua energi listrik adalah energi potensial sebelum disalurkan ke penggunaan akhir.

Pengertian Energi Listrik Menurut Ahli

Adapun definisi energi listrik menurut para ahli di:

• Circuit Globe. Energi listrik adalah energi yang disebabkan oleh pergerakan elektron dari satu tempat ke tempat lain semacam energi disebut energi listrik. Dengan kata lain, energi listrik adalah usaha yang dilakukan oleh aliran elektron atau muatan yang bergerak.
• Solar Schools. Pengertian energi listrik adalah energi yang disebabkan oleh perpindahan muatan listrik yang disebut elektron. Semakin cepat muatan bergerak, semakin banyak energi listrik yang dibawa.

Rumus Energi Listrik

Pengukuran besarnya energi listrik bisa dilakukan pada saat terjadi perubahan energi listrik menjadi kalor dan besarnya energi listrik adalah berbanding lurus dengan tegangan, waktu dan kuat arus. Adapun rumus energi listrik adalah sebagai berikut:

W = V . I . t

dimana:

W = energi listrik (joule)
V = beda potensial listrik (volt)
I = kuat arus listrik (A)
t = waktu (s)

Contoh soal energi listrik

Sebuah peralatan listrik dipasang pada tegangan listrik sebesar 12 volt dan arus yang mengalir adalah sebesar 750 mA. Hitunglah besarnya energi listrik yang dibutuhkan dalam jangka waktu 1 menit?

Jawab:

Diketahui:

V = 12 v
I = 0,75 A
t = 1 menit = 60 detik

W = ?

W = V . I . t
W = 12 . 0,75 . 60
W = 540 joule

Berdasarkan hukum Ohm, persamaan energi listrik bisa dirumuskan sebagai berikut:

– Apabila V = I . R, maka:

W = V . I. t
W = I . R . I. t
W = I² . R . t

– Apabila I = V/R

– Apabila energi listrik dirubah menjadi kalor yang mana besarnya 1 joule = 0,24 kalori. Dengan demikian besarnya energi yang berubah dapat dirumuskan sebagai berikut:

W = 0,24 V . I . t
besarnya 1 joule = 0,24 kalori atau 1 kalori = 4,2 joule

Daya Listrik

Daya listrik adalah besar energi listrik yang dibutuhkan atau diperlukan untuk mengalirkan listrik dalam penghantar untuk setiap detiknya.

Rumus Daya Listrik

Jika dikaitkan dengan hukum Ohm, maka besarnya daya listrik:

Dimana:

P = daya listrik (watt)
W = energi listrik (joule)
V = beda potensial (volt);

t = waktu (s);
I = kuat arus listrik (A);
R = hambatan listrik (Ω).

Satuan daya listrik lainnya:

1 volt ampere = 1 watt = joule/ sekon
1 kilowatt = 1.000 watt = 103 watt
1 HP = 1 PK = 746 watt

Contoh Soal Daya Listrik

Sebuah peralatan listrik rumah tangga tertulis 220 V/300 W dipakai selama 5 menit, maka hitunglah besar kuat arus yang mengalir dan besarnya energi yang digunakan.

Baca juga: Cara Pengerjaan Operasi Hitung Campuran Bilangan Bulat: Matematika Kelas 6

Diketahui:

V = 220 volt
P = 300 W
t = 5 menit = 300 detik

besarnya kuat arus:

P = V . I
I = P/V
I = 300/220 = 1,36 ampere

Besarnya energi yang mengalir:

W = V . I . t 
     = P . t
W = 300 . 300
W = 90.000 joule
W = 90 kj

Perubahan Bentuk Energi dan Pemakaian Energi

Perubahan bentuk energi antara lain

• Energi listrik berubah menjadi energi kalor. Sebagai contoh solder, magic jar, magic com, setrika, dll.
• Energi listrik berubah menjadi energi gerak. Sebagai contoh kipas angin, bor listrik, motor listrik.
• Energi listrik berubah menjadi energi bunyi. Sebagi contoh radio, tape recorder.
• Energi listrik berubah menjadi energi kimia. Sebagai contoh akumulator (aki), pengisian ulang pada baterai handphone.
• Energi listrik menjadi energi cahaya. Sebagai contoh adalah lampu pijar, lampu neon, lampu merkuri.

Satuan pemakaian energi listrik yang lain

1 kWh = 1 kW x 1 jam = 1.000 W x 3.600 s = 3.600.000 Ws = 3,6 x 10⁶ joule

Cara Menghitung Biaya Pemakaian Listrik dalam 1 Bulan

Biaya = energi x tarif 1 kWh x 30 hari

Contoh soal menghitung pemakaian listrik

Suatu rumah memakai 5 lampu dan masing-masing lampu sebesar 25 watt dan dinyalakan selama 10 jam setiap harinya. Hitunglah energi yang dipakai dan berapa besarnya pemakaian jika biaya 1 kWh = Rp.200?

Jawab:

Diketahui:

P = 25 watt
t = 8

W = P. t
W = (25 x 5) x 10
W = 125 x 10
W = 1.250 Wh
W = 1,25 kWh

Jika 1 bulan (30 hari) maka besarnya energi = 30 x 1,25 = 37,5 kWh

Sehingga di dapatkan jumlah biaya yang dibayar sebesar:

= 37,5 x Rp. 200
= Rp. 7.500

Demikian artikel pembelajaran energi listrik dan daya listrik: pengertian, rumus dan pembahasan soal, semoga artikel ini bisa membantu kamu untuk menjadi tahu tentang energi listrik dan daya listrik. Dan jika isi artikel ini terdapat kekeliruan, silahkan kirim komentar perbaikan Anda ke email yang ada di Contact.