Materi Energi dan Daya Listrik

2. Energi Listrik
• Secara definisi energi
berarti kemampuan
untuk melakukan usaha.
• Energi listrik berarti
kemampuan listrik untuk
melakukan usaha atau
kerja. Semakin besar
energi listrik, maka akan
semakin besar pula
usaha atau kerja yang
dapat dilakukannya.
Sebaliknya jika energi
listrik kecil maka kerja
yang dapat dilakukannya
juga semakin kecil
ENERGI
LISTRIK
Besarnya
DIPENGARUHI
( I ) KUAT ARUS LISTRIK → Ampere
( E )BEDA POTENSIAL → volt
( R ) HAMBATAN LISTRIK → Ohm
( t ) WAKTU → detik
Energi
Listrik W
•Joule (j)
•Watt detik (ws)
•Watt jam (wH)
•Kilo watt jam (kwH)
•wH meter
•kWh meter

3. Energi yang dihasilkan dari aliran muatan listrik dalam
suatu rangkaian listrik tertutup disebut dengan energi
listrik
W = Q . V
Q = I . t 𝑰 =
𝑸
𝒕
𝑽 = 𝑰 . 𝑹 𝑰 =
𝑽
𝑹
𝑾 = 𝑽. 𝑰. t
𝑾 = 𝑰 𝟐
. 𝑹 . t
Simbol Keterangan satuan
W Energi listrik J ; ws; kwH Joule; watt detik; watt jam
Q Muatan listrik c coulomb
V ; E Tegangan listrik v volt
I Kuat Arus listrik A Ampere
R Hambatan listrik Ω Ohm
t Waktu S ; h detik; sekon ; Hours; jam
𝑾 =
𝑽 𝟐
𝑹
𝒕
𝑃 = 𝑉 . 𝐼 W = P . t

4. Perubahan Energi Listrik
Energi yang dihasilkan listrik dapat diubah
ke dalam berbagai bentuk energi lain
Cahaya / Sinar Lampu
Kalor / Panas Setrika listrik, kompor listrik, Solder listrik, dll
Gerak AC, kipas Angin, Motor listrik, dll
Elektrokimia Proses penyepuhan, elektrolisa
Frekwensi Radio, TV, Handphone, dll

5. Daya Listrik
Daya listrik dapat diartikan sebagai
banyaknya energi listrik yang dipakai tiap
detik.
𝑷 =
𝑾
𝒕
𝑊 = 𝑉. 𝐼. 𝑡 𝑷 = 𝑽 . 𝑰
V= 𝐼 . R 𝑷 = 𝑰 𝟐
. 𝑹
Simbol Keterangan satuan
W Energi listrik J ; ws; kwH Joule; watt detik; watt jam
Q Muatan listrik c coulomb
V ; E Tegangan listrik v volt
I Kuat Arus listrik A Ampere
R Hambatan listrik Ω Ohm
t Waktu S ; h detik; sekon ; Hours; jam
P Daya listrik w watt
Daya
Listrik
P
Watt (w)
Volt Amper (VA)
•Wattmeter

6. Contoh soal 1 :
10 watt 220 V
Apa arti tulisan ini ?
1. Lampu menyala dengan baik bila dihubungkan dengan tegangan 220 volt
2. Lampu memerlukan daya listrik 10 watt pada tegangan 220 volt
3. Hambatan lampu pijar tersebut :
𝑅𝑙𝑎𝑚𝑝𝑢 =
𝑉2
𝑃
𝑅𝑙𝑎𝑚𝑝𝑢 =
2202
10
=
48400
10
= 4840 Ω
Bila dihubungkan dengan tegangan 110 volt . Berapakah daya listrik yang digunakan ?
𝑃 =
𝑉2
𝑅
𝑃1
𝑃2
= (
𝑉1
𝑉2
)2
60
𝑃2
= (
220
110
)2 𝑃2 = (
110
220
)2 . 60 =
1
4
. 60
𝑃2 = 15 𝑤𝑎𝑡𝑡

7. Contoh soal 2 :
80 watt 220 volt
110 v
Hitung energi yang digunakan lampu tersebut selama 3 jam
Penyelesaian :
Daya yang digunakan oleh lampu
𝑃 =
𝑉2
𝑅
𝑃1
𝑃2
= (
𝑉1
𝑉2
)2
80
𝑃2
= (
220
110
)2 𝑃2 = (
110
220
)2 . 80 =
1
4
. 80
𝑃2 = 20 𝑤𝑎𝑡𝑡
Energi yang digunakan oleh lampu :
𝑊 = 𝑃 . 𝑡
𝑊 = 20 . 10800 = 2,16 . 105
𝑗𝑜𝑢𝑙𝑒

8. Contoh Soal 3 :
Keluarga Pak Mul memiliki 4 buah kipas listrik, masing-masing berdaya 50 W.
Kipas-kipas tersebut digunakan selama 10 jam tiap hari. Hitunglah besarnya
energi listrik yang digunakan untuk keempat kipas tersebut selama satu bulan
(30 hari) !
Diketahui :
Pkipas= 50 watt ; ∑kipas= 4 buah ; thari= 10 jam
Ditanya : W30 hari = …… ?
Jawab : Pt = ∑kipas . Pkipas
Pt = 4 . 50
Pt = 200 watt = 0,2 kW
tt = 30 . Thari
tt = 30 . 10
tt = 300 jam
W = P . T
W = 0,2 . 300
W = 60 kWh = 600 Wh

9. Contoh soal 4 :
Hitunglah energi listrik yang digunakan Spiral pemanas air selama 2 jam
Rkawat = 5kΩ
I = 2 A
V = 220 volt
Diketahui :
Rkawat= 5000 Ω
I = 2 Ampere
t = 2 jam
Ditanya : Wpemanas = ……. ?
Jawab :
𝑊 = 𝐼2 . 𝑅 . 𝑡
𝑊 = 22
. 5000 . 2
𝑊 = 40000𝑊ℎ = 40 𝑘𝑊ℎ

10. Contoh soal 5 :
• Sebuah keluarga menggunakan listrik dari PLN sebesar 450 watt dengan
tegangan 110 volt. Jika untuk penerangan mereka menggunakan lampu 90
watt, 220 V, maka hitunglah :
A. Jumlah lampu maksimum yang dapat dipasang !
B. Biaya untuk 3 buah lampu dalam sebulan jika 3 lampu tersebut
digunakan selama 6 jam per hari ( Rp. 100,00/kWh) 450 watt, 110 volt

11. a. Jawab :
Diketahui : V1 = 220 volt ; V2 = 110 volt
PRumah = 450 watt; P1 = 90 watt
Ditanya : Jumlah lampu maksimum yang dapat terpasang (n lampu)
Hitung : 𝑃2 =
𝑉2
𝑉1
2
. 𝑃1
𝑃2 =
110
220
2
. 90
𝑃2 = 0,25 . 90
𝑃2 = 22,5 𝑤𝑎𝑡𝑡
Maka jumlah maksimum lampu :
𝑛 =
𝑃𝑅𝑢𝑚𝑎ℎ
𝑃2
=
450
22,5
= 20 𝑙𝑎𝑚𝑝𝑢
b. Jawab :
Diketahui : n = 3 lampu; PL = 22,5 watt; t = 6 . 30 = 180 jam ; @ 1 kWh = Rp. 100,00
Ditanya : Beaya untuk 3 lampu jika dinyalakan selama 30 hari, jika sehari menyala 6 jam
Hitung : 𝑊1 𝑏𝑢𝑙𝑎𝑛 = 𝑛𝑃 . 𝑡
𝑊1 𝑏𝑢𝑙𝑎𝑛 = 3. 22,5 . 180
𝑊1 𝑏𝑢𝑙𝑎𝑛 = 12150 𝑤ℎ = 12,15 𝑘𝑊ℎ
Beaya 3 lampu dalam 1 bulan :
∑beaya = W1bulan x Rp. 100,00
∑beaya = 12,15 kWh x Rp. 100,oo = Rp. 1.215,00