eneergi kelaas 9

1. ENERGI DAN
DAYA LISTRIK

2. Adaptif
 Energi yang dihasilkan
dari aliran muatan
listrik dalam suatu
rangkaian listrik
tertutup disebut
dengan energi listrik
ENERGI LISTRIK
A B
I C
V
W = Q V
Keterangan :
Q = muatan listrik yang melewati lampu (Coulomb)
V = tegangan listrik lampu ( volt)
W = energi listrik( joule )

3. Adaptif
Hal.: 3 Isi dengan JudulHalaman Terkait
ENERGI LISTRIK
W = Q V
Karena Q = I x t
W = V I t
Karena V= I R
x t
R
x
I
W 2

Karena I= V/ R
t
R
V
W
2
x

Keterangan :
W = Energi listrik ( Joule)
I = Kuat arus listrik ( Ampere)
Keterangan :
R= Hambatan listrik (Ohm)
t = waktu ( detik =sekon)
V= Tegangan listrik ( Volt)

4. Adaptif
A B C
Energi Listrik
Tegangan listrik (V)
Nilai energi
listrik
ditentukan
oleh
Kuat arus listrik (I)
Selang waktu (t)
V
I
W = V I t

5. Adaptif
Daya Listrik
Banyaknya energi listrik
yang digunakan oleh suatu
alat listrik setiap satuan
waktu disebut daya
listrik(P)
A B C
V
I
t
W
P 
dimana :
W = Energi listrik( Joule)
t = waktu ( detik =sekon)
P = Daya listrik ( Joule/sekon = watt)
I
x
V
t
x t
I
x
V
P 

I
x
V
P 

6. Adaptif
Hal.: 6 Isi dengan JudulHalaman Terkait
I
x
V
P 
Daya Listrik
R
x
I
V 
I
x
R)
x
(I
P  R
x
I
P 2

R
V
I 
R
V
x
V
P 
R
V
P
2


7. Adaptif
Daya Listrik
11 watt.220 V Apa arti tulisan ini?
1. Lampu menyala dengan baik bila
dihubungkan dengan tegangan
220 volt
2. Lampu memakan daya listrik 11
watt bila dihubngkan dengan
tegangan 220 volt
3. Hambatan listrik lampu
Bila dihubungkan dengan tegangan 110 volt,
berapakah daya listrik yang digunakan ?





 k
4
,
4
4400
11
220
220
P
V
R
2
x

8. Adaptif
Hal.: 8 Isi dengan JudulHalaman Terkait
60 watt.220 V
R
V
P
2

110 V
2
2 110
220
P
60







60
4
1
60
220
110
P
2
2 x
x 








watt
15
P2 

Daya Listrik
2
2
1
2
1
V
V
P
P










9. Adaptif
Hubungan Satuan Energi dan Daya
Hal.: 9 Isi dengan JudulHalaman Terkait
Dalam satuan sistem internasional (SI) daya
listrik dinyatakan dengan watt
W = P x t
Daya (P) Waktu
(t)
Energi (W)
Watt detik Joule (J)
watt Jam Watt.jam (wj) = watt.hour (Wh)
Tabel Satuan
1000 Wj (Wh)= 1kWj (kWh)
1Wh= 1watt. 3600 detik = 3600 joule

10. Adaptif
Kesetaraan Kalor
dengan Energi Listrik
Hal.: 10 Isi dengan JudulHalaman Terkait
W
m c T
= Q
Energi listrik = Kalor
=
P t
m c T
=
V i t
m c T
=
I2 R t
t
R
V2
x = m c T
Dimana
Q = kalor (joule)
m = massa zat (kg)
c = kalor jenis zat (J/kgo C)
T = Perubahan suhu zat (o C)
Persamaan ideal untuk pemanas listrik

11. Adaptif
Efisiensi Pemanas Listrik ()
Hal.: 11 Isi dengan JudulHalaman Terkait
Pemanas
listrik
W = V x I x t
W = I2 x R x t
W = V2 x t / R
Energi listrik
Kalor(Q)
Energi terbuang
%
100
W
Q
x

 atau W
Q x



12. Adaptif
Contoh Soal
Hal.: 12 Isi dengan JudulHalaman Terkait
80 watt.220 V
110 V
Hitunglah energi yang digunakan lampu selama 3 jam !
Penyelesaian
2
2 110
220
P
80







80
4
1
80
220
110
P
2
2 x
x 








watt
20
P2 

2
2
1
2
1
V
V
P
P









Daya yang digunakan oleh lampu
Energi yang digunakan oleh lampu
W = P.t = 20 watt x 10800 detik = 2,16 x 105 joule
1)

13. Adaptif
Hal.: 13 Isi dengan JudulHalaman Terkait
Contoh Soal
Pemanas
Listrik
5 k I = 2 A
Hitunglah energi listrikyang
digunakan selama 2 jam ?
2)
Penyelesaian
x t
R
x
I
W 2

2
x
000
5
x
2
W 2

kWh
40
Wh
40000
W 


14. Adaptif
Contoh Soal
 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)
Hal.: 14 Isi dengan JudulHalaman Terkait
450 watt,
110 volt
3)

15. Adaptif
Contoh soal
 Soultion
a. Jumlah maksimum lampu
Sehingga, jumlah lampu maksimum adalah
Hal.: 15 Isi dengan JudulHalaman Terkait
watt
22,5
watt
90
x
220
110
P
V
V
P
2
1
2
1
2
2 















 x
20
22,5
450
P
P
n
2
total












16. Adaptif
Contoh Soal
Hal.: 16 Isi dengan JudulHalaman Terkait
b. Biaya 3 lampu
Energi yang digunakan selama 1 bulan
W = P . t = 3. 22,5 watt.30.6 jam
= 12150 Wh = 12,15 kWh
Biaya 3 lampu adalah
12,15 kWh x Rp. 100,00/kWh
= 1.215,00

17. HUKUM
KELISTRIKAN
ARUS SEARAH

18. Adaptif
HUKUM I KIRCHOFF
4
6
5
3
1
2
1 2 6 3 4 5
masuk keluar

19. Adaptif
CONTOH PERHITUNGAN
HUKUM I KIRCHOFF
4
6
5
3
1
2
1 2 3 4
9
7
8
2
1
1 2
4 5 6
1 9
5 6 7
2 8
3 7 8 9

20. Adaptif
HUKUM II KIRCHOFF
 Pada rangkaian listrik tertutup, jumlah aljabar gaya
gerak listrik () dengan penurunan tegangan (IR)
adalah sama dengan nol

21. Adaptif
HUKUM II KIRCHOFF

22. Adaptif
CONTOH PERHITUNGAN
HUKUM I DAN II KIRCHOFF

23. Adaptif
CONTOH PERHITUNGAN
HUKUM I DAN II KIRCHOFF
1
1 1 1 2 3 1
2
3
1 2
1 2
3 1 2
3
2 2 3 3 2 3

24. Adaptif
CONTOH SOAL
HUKUM I DAN II KIRCHOFF
1 2
1 2
3
1
2
1
3
2
1 2
1 2
3

25. Adaptif
CONTOH SOAL
HUKUM I DAN II KIRCHOFF
1
3 2
1 2
3
1 2
1 1 1 3 3 1
1 3 1
1 3
1 3

26. Adaptif
CONTOH SOAL
HUKUM I DAN II KIRCHOFF
1
3 2
1 2
3
1 2
2 2 2 3 3 1
2 3 1
1 3
2 3
3 1 2

27. Adaptif
Hal.: 11 Isi dengan JudulHalaman Terkait
CONTOH SOAL
HUKUM I DAN II KIRCHOFF
3 1 2
3 2 3
1 3 2
3 2 3
2 3
2 3
2 3
2 3
2 3
3 3
2 3
2
2
2
2
1 3 2
1
1
2
3

28. Adaptif
Rangkaian Seri Resistor
Rangkaian seri tiga buah resistor
Hal.: 12 Isi dengan JudulHalaman Terkait
1 2 3
1 2 3
1 2 3
1 2 3
1 2 3
1 2 3
1 2 3

29. Adaptif
Rangkaian Paralel Resistor
Rangkaian paralel tiga buah resistor
Hal.: 13 Isi dengan JudulHalaman Terkait
2
1
3
1
2
3
3
2
1 R
1
R
1
R
1
R
1



1
2
3
1 2 3
1 2 3
1 2 3

30. Adaptif
Hambatan Listrik suatu bahan
 Hambatan suatu bahan konduktor pada suhu tetap
bergantung pada panjang, luas penampang dan
hambatan jenis bahan tersebut
Hal.: 14 Isi dengan JudulHalaman Terkait
2
A
R




31. Adaptif
Hambatan Listrik suatu bahan
 Pada batas perubahan suhu tertentu, maka
hambatan jenis suatu bahan memenuhi persamaan
sebagai berikut :
Hal.: 15 Isi dengan JudulHalaman Terkait
 
T
o
T 

 

 1


 

 o
T
o
T
T
T 


T
o -1
o

32. Adaptif
Hambatan Jenis Beberapa
Bahan pada Suhu 20 o
Bahan Hambatan jenis
(m)
Alumunium 2,83 x 10-18
Tembaga 1,72 x 10-8
Emas 2,44 x 10-8
Besi 9,71 x 10-8
Konstantan 49 x 10-8
Nikrom 100 x 10-8
Platina 10,6 x 10-8
Hal.: 16 Isi dengan JudulHalaman Terkait
Bahan Hambatan jenis
(m)
perak 1,59 x 10-8
Tungsten 5,65 x 10-8
Karbon 3,5 x 10-5
Germanium 5 x 10-1
Silikon 6,42 x 102
Kuarsa 7,5 x 1017

33. Adaptif
Koefisien Suhu Hambatan
Jenis Beberapa Bahan
Bahan 
(oC-1)
Perak 0,0038
Tembaga 0,0039
Aluminium 0,0040
Tungsten 0,0045
Besi 0,0050
Grafit -0,0005
Germanium -0,05
Silikon -0,07
Hal.: 17 Isi dengan JudulHalaman Terkait

34. KAPASITOR

35. Adaptif
KAPASITOR
Secara umum Kapasitor terdiri
atas dua keping konduktor
yang saling sejajar dan
terpisah oleh suatu bahan
dielektrik ( dari bahan
isolator) atau ruang hampa.
Bahan dielektrik
Antara dua keping dihubungkan
dengan beda potensial V dan
menimbulkan muatan listrik
sama besar pada masing-masing
keping tetapi berlawanan tanda.
Sumber Gambar : Haliday-Resnick-Walker
Luas =A

36. Adaptif
Kapasitor
 Sifat Kapasitor
1. Dapat menyimpan energi
listrik, tanpa disertai reaksi
kimia
2. Tidak dapat dilalui arus listrik
DC dan mudah dilalui arus
bolak-balik
3. Bila kedua keping
dihubungkan dengan beda
potensial, masing-masing
bermuatan listriksama besar
tapi berlawanan tanda.
Hal.: 3 Isi dengan JudulHalaman Terkait
Simbol Kapasitor
+
V
+Q -Q

37. Adaptif
Kapasitor
 Kapasitas kapasitor (C)
menunjukkan besar muatan
listrik pada masing-masing
keping bila kedua keping
mengalami beda potensial 1
volt
Hal.: 4 Isi dengan JudulHalaman Terkait
+
V
+Q -Q
V
V
Q
C  Q = nilai muatan listrik pada masing-
masing keping
V = beda potensial listrik antar keping
( volt)
C = kapasitas kapasitor (Farad = F )

38. Adaptif
Kapasitas kapasitor
Hal.: 5 Isi dengan JudulHalaman Terkait
Ruang hampaatau udara
Luas =A
V
Q
C 
d
xA
ε
C o

C = kapasitas
kapasitor
(Farad= F)
d = Jarak antar
keping
(meter)
A = luas salah satu
permukaan
yang saling
berhadapan
(meter 2 )
o = permitivitas udara atau ruang hampa
( 8.854 187 82 · 10-12 C/vm )
d
Aε
Q
Q
Exd
Q
C
o
x



39. Adaptif
Kapasitas kapasitor
Hal.: 6 Isi dengan JudulHalaman Terkait
Bahan dielektrik
Luas =A
d
εxA
C 
= permitivitas bahan dielektrik ( C/vm )
K
.
ε
ε o

Kapasitas kapasitor yang terdiri atas bahan dielektrik
K = tetapan dielektrik (untuk udara
atau ruang hampa K = 1 )

40. Adaptif
Rangkaian Kapasitor
Rangkaian seri
Hal.: 7 Isi dengan JudulHalaman Terkait
+
V
+Q1 -Q1 +Q2 -Q2
1. Kapasitas gabungan kapasitor
(Cg ), kapasitas kapasitor
pertama (C1), kapasitor kedua
(C2) memenuhi :
2. Muatan listrik yang tersimpan
pada rangkaian = muatan listrik
pada masing-masing kapasitor.
Q = Q1 + Q2 dan Q1 = Q2
3. Tegangan listrik antar ujung
rangkaian(V), tegangan pada
kapasitor pertama(V1 ) dan
kapasitor kedua(V2 ) memenuhi:
V = V1 + V2
2
1
g C
1
C
1
C
1



41. Adaptif
Rangkaian Kapasitor
Rangkaian seri
Hal.: 8 Isi dengan JudulHalaman Terkait
+
V = 6 volt
+Q -Q +Q -Q
C1 = 2 F C2 = 3 F
Contoh
1. Kapasitas gabungan
kapasitor :
Cg = 6/5 = 1,2 F
2. Muatan listrik
pada rangkaian = 1,2 F x 6V
= 7,2 C
Pada kapasitor satu = 7,2 C
Pada kasitor kedua = 7,2 C
3. Tegangan liatrik
pada kapasitor satu = 3,6 V
Pada kapasitor dua = 2,4 V
6
2
3
3
1
2
1
C
1
g





42. Adaptif
Rangkaian Kapasitor
 Rangkaian paralel
Hal.: 9 Isi dengan JudulHalaman Terkait
+
V
+Q1 -Q1
+Q2 -Q2
1. Tegangan pada kapasitor
pertama (V1), kapasitor kedua
(V2) dan tegangan sumber (V)
masing-masing sama besar.
V1 = V2 = V
2. Muatan listrikyang tersimpan
pada rangkaian memenuhi
Q = Q1 + Q2
3. Kapasitas gabungan kapasitor
mmenuhi :
Cg = C1 + C2

43. Adaptif
Rangkaian Kapasitor
 Rangkaian paralel
Hal.: 10 Isi dengan JudulHalaman Terkait
+
+Q1 -Q1
+Q2 -Q2
1. Tegangan pada kapasitor
pertama (V1) dan kapasitor
kedua (V2) adalah
V1 = V2 = 6 volt
2. Kapasitas gabungan kapasitor
adalah
Cg = C1 + C2 = 2F + 3F = 5F
3. Muatan listrikyang tersimpan
pada rangkaian memenuhi
Q = Cg xV = 5F x 6V = 30C
Q1 = C1 x V = 2Fx6V = 12C
Q2 = C2 x V = 3Fx6V = 18C
Contoh
C1 = 2 F
C2 = 3 F
V = 6 volt

44. Adaptif
Energi Listrik yang Tersimpan
pada Kapasitor
 Grafik hubungan tegangan (V) dengan muatan listrik
yang tersimpan pada kapasitor (Q)
Hal.: 11 Isi dengan JudulHalaman Terkait
V(volt)
Q(Coulomb)
Q
V
Nilai energi listrik yang
tersimpan pada kapasitor yang
bermuatan listrikQ = luas daerah
Dibawah garis grafikQ-V (yang
diarsir ).
QV
2
1
W 

45. Adaptif
Energi Listrik yang Tersimpan
pada Kapasitor
Hal.: 12 Isi dengan JudulHalaman Terkait
(CV)V
2
1
W 
+
V
Sebuah kapasitor yang memiliki kapasitasC dihubungkan dengan
tegangan V.
C
Karena Q = C.V, maka
2
CV
2
1
W 
W = Energi listrikyang tersimpan pada kapasitor ( Joule )
Keterangan :
Q = muatan listrik kapasitor ( Coulomb)
C = Kapasitas kapasitor ( farad)
V = tegangan listrik antar keping kapasitor ( Volt)