Dokumen tersebut membahas tentang energi listrik, termasuk pengertian, prinsip, dan pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari. Juga dibahas mengenai cara menghitung besarnya energi dan daya listrik yang digunakan, serta pentingnya hemat energi.

1. Tri Okvita Handayani (13708259034)
Pendidikan Sains
Program PascaSarjana
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
ENERGI LISTRIK

2.  Pernahkah kamu berpikir bahwa kamu
telah memanfaatkan listrik dalam
kehidupan sehari-hari?
 Lampu untuk untuk belajar di malam hari
dan setrika listrik untuk melicinkan
pakaian merupakan contoh pemanfaatan
listrik.
 Namun, tidakkah kamu bertanya-tanya
apa penyebab peralatan tersebut
berfungsi?

3. Elektromagnetik (listrik-magnet)
 Adalah kumparan yang disisipi dengan inti yang lebih
bersifat magnetik
 prinsip pembangkitan magnet dengan menggunakan arus
listrik. Aplikasi praktisnya kita temukan pada motor listrik,
speaker, relay dsb. garis gaya magnet didapatkan dari
serbuk besi yang ditaburkan disekeliling kawat beraliran
listrik (tanda silang), maka disekeliling kawat timbul garis
gaya magnet melingkar
Gambar 1. Prinsip elektromagnetik.
 Magnet dan listrik tidak dapat dipisahkan, tanpa adanya
medan magnet yang dipotong oleh sebuah penghantar dan
atau memotong sebuah penghantar, maka tidak akan timbul
listrik (hukum induksi faraday)

4. PENGERTIAN ENERGI LISTRIK
 Energi listrik adalah
energi yang disebabkan
oleh mengalirnya muatan
listrik dalam suatu
rangkaian listrik tertutup.
V
W = Q x V
Keterangan:
Q = muatan listrik yang melewati lampu (Coulomb)
V = tegangan listrik lampu ( volt)
W = energi listrik ( joule )

5. Perubahan Energi Listrik
Hukum kekekalan energi
Energi tidak dapat dibuat dan dimusnahkan,
tetapi dapat dirubah bentuknya.
Energi listik dapat digunakan dengan cara merubahnya
menjadi energi lainnya, seperti gerak, cahaya, bunyi dan
panas
Motor listrik, kipas angin adalah pemanfaatan energi listrik
yang dirubah menjadi energi gerak
Lampu pijar dan neon adalah pemanfaatan energi listrik
menjadi energi cahaya
Tape, CD adalah pemanfaatan energi listrik menjadi energi
bunyi
Kompor dan setrika listrik adalah pemanfaatan energi listrik
menjadi energi panas
Hal.: 5

6. Pengertian Arus Listrik
Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang
mengalir dalam suatu penghantar per satuan waktu.

7. Arus listrik di dalam suatu rangkaian hanya dapat mengalirdi dalam suatu
rangkaian tertutup.

8. Hk. Khirchoff I ► I masuk = I keluar
KHIRRCHOFF

10. Beda Potensial atau Tegangan Listrik
 Adalah Energi yang berfungsi untuk mengalirkan
muatan listrik dari satu titik lainnya.
 Tegangan listrik memiliki satuan Volt.
 Beda potensial 1 volt didefinisikan sebagai energi
sebesar 1 joule dari sumber tegangan untuk
memindahkan muatan listrik 1 coulomb. Alat untuk
mengukur beda potensial adalah voltmeter.

11. Hukum OHM
( George Simon Ohm)
 “Besar kuat arus listrik yang mengalir sebanding
dengan beda potensial listrik dan berbanding terbalik
dengan hambatan”
 Nilai perbandingan beda potensial dengan arus listrik
yang mengalir merupakan nilai resistensi (hambatan)
yang dimiliki oleh penghantar dan nilainya tetap.
 Secara matematis hukum Ohm dapat ditulis:
V= I x R
Dimana, V = beda potensial, volt (V)
I = kuat arus listrik, Ampere (A)
R = hambatan listrik, satuan Ohm (Ω)

12. Baterai
ABG
ARUS LISTRIK TETAP
AB
CDE
VAB = VCD + VDE
RTotal = R1 +R2

13. Baterai
ABG
AB
CD
VAB = VCD
ITotal = IR1 + IR2 + IR3
321
1111
RRRRTotal


14. Besarnya Energi Listrik
Pernahkah anda berfikir berapakah energi
listrik yang digunakan anda selama
semalam untuk penerangan anda, untuk
mendengarkan musik, atau uantuk ber-
internet?
Dapatkah anda menghitungnya?

15. ENERGI LISTRIK
Hal.: 15
W = Q V
Karena Q = I x t
W = V x I x t
Karena V= I R
x tRxIW 2

Karena I= V/ R
t
R
V
W
2
xKeterangan :
W= Energi listrik (Joule)
R= Hambatan listrik (Ohm)
t = waktu ( detik =sekon)
V= Tegangan listrik ( Volt)

16. Banyaknya energi listrik yang kita gunakan untuk alat-
alat listrik yang kita gunakan adalah sebanding
dengan tegangan dan kuat arus listrik pada alat
listrik tersebut.
Sehingga banyaknya energi listrik yang digunakan
dapat kita hitung dengan persamaan
W = V . I . t
W = I² . R . t atau W = V² . t
R
Dimana W = energi, Joule
V = tegangan, Volt
I = kuat arus, Ampere
t = waktu penggunaan, detik

17. Contoh:
 Sebuah setrika listrik yang bertegangan 120 V
dilalui oleh arus 2 A. Tentukan energi kalor yang
ditimbulkan setelah setrika dialiri arus listrik
selama 2 menit!
Diket: V = 120 V Dit. W = …?
I = 2 A
t = 2 menit = 12o sekon
Jawab: W = V . I . t
= 120 V . 2 A . 120 s
= 28 800 Joule

18. Pernahkah anda kesetrum listrik?
Mengapa ketika kita menyentuh kabel
yang tidak terlindung kita kesetrum?
Itu karena kabel terbuat
dari konduktor dan
dilindungi oleh isolator
Apakah kaonduktor dan
isolator itu?

19. Daya hantar listrik (konduktivitas) listrik suatu zat
adalah kemampuan zat itu untuk menghantarkan
arus listrik. Berdasarkan daya hantarnya, zat
digolongkan menjadi:
1.Konduktor contohnya: perak, tembaga,
besi, dan aluminium
2.Isolator contohnya:karet, plastik, dan kayu
3.Semikonduktor contohnya: germanium dan
silikon

20. Daya Listrik (P) adalah
Banyaknya energi listrik yang
digunakan oleh suatu alat listrik
setiap satuan waktu
V
dimana :
P = Daya listrik (watt )
V = Beda potensial ( volt)
I = Kuat Arus ( ampere )
W = Energi listrik ( Joule)
t = waktu ( detik =sekon)
IxVP 1 kW = 1000 W
t
W
P
IxV
t
xtIxV
P 

21. Daya Listrik
Hal.: 21
IxVP
RxIV 
IxR)x(IP RxIP 2

R
V
I  R
V
xVP 
R
V
P
2

t
W
P 

22. Contoh Soal
Hal.: 22
 Sebuah kalkulator memerlukan beda potensial 5
Volt. Ternyata timbul kuat arus 0,04 A. Berapakah
daya kalkulator tersebut ?
 Dik : V = 5 V
I = 0,04 A
Dit : P= ......?
Jawab: P=V x I
= 5 volt x 0,04 Ampere =0,2 Watt
Jadi daya kalkulator sebesar 0,2 Watt

23. Energi listrik yang kita pakai disuplai oleh PLN.
Bagaimanakah PLN menghitung pemakaian
energi listrik di rumah kita? Bagaimanakah cara
menghitung ongkos energi listrik?
Energi listrik yang kita gunakan biasa diukur dengan
alat sejenis joulmeter yakni kWh meter.
KWh meter mengukur energi listrik dalam per
seribuan Joule setiap jamnya.

24. Hubungan Satuan Energi dan Daya
Hal.: 24
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

25.  Sebuah keluarga menggunakan listrik dari PLN sebesar 450 watt dengan
tegangan 110 volt. Jika untuk penerangan mereka menggunakan lampu 90
W/220 V :
A. Apa arti tulisan 220 V/90 W?
B. Jumlah lampu maksimum yang dapat dipasang
C. Biaya untuk 3 buah lampu dalam sebulan jika 3 lampu tersebut digunakan
selama 6 jam per hari ( Rp. 100,00/kWh)
Hal.: 25
450 watt,
110 volt
220 V/90W Apa arti tulisan ini?

26. a. Arti tulisan 220 V/90 W
Hal.: 26
1. Lampu menyala dengan baik bila
dihubungkan dengan tegangan 220 volt
2. Lampu memakan daya listrik 90 watt bila
dihubngkan dengan tegangan 220 volt
3. Hambatan listrik lampu
 8,537
90
220220
P
V
R
2
x
Bila alat listrik diberi tegangan yang tidak sesuai, maka alat tersebut
akan menyerap daya yang 90 W tidak sesuai dengan data yang ada.
Contoh jika sebuah lampu 220 V, 80W diberi tegangan 110 V maka
lampu tersebut hanya menyerap daya listrik sebesar 22,5 W.
Hal ini di karenakan bila sebuah alat listrik memiliki data V, P,
hambatan listriknya adalah R = V² / P

27. b. Jumlah maksimum lampu
Sehingga, jumlah maksimum lampu adalah
c. Biaya 3 lampu
Energi yang digunakan selama 1 bulan
watt22,5watt90x
220
110
P
V
V
P
2
1
2
1
2
2 











 x
20
22,5
450
P
P
n
2
total







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

28. Mengapa kita harus hemat energi?
Bagaimanakah caranya hemat energi?
Sudahkah kita hemat energi?

29. Kita harus hemat energi karena sebagian
besar listrik yang kita gunakan adalah hasil
dari mengubah energi lain dengan alat
generator dimana bahan bakar generator
yang kita pakai berasal dari alam yang
tidak dapat diperbaharui.
Bila kita hemat energi berarti kita ikut
melestarikan alam dan menguntungkan
PLN. Mengapa?

30. Kita dapat hemat energi listrik dengan cara:
- Menggunakan alat-alat listrik dengan daya yang
sesuai
- Menggunakan alat-alat listrik seperlunya
- Tidak lupa mematikan alat-alat listrik yang tidak
kita gunakan
- Memasang saklar otomatis pada alat-alat lisrik
yang sering kita lupa mematikannya.
- dll

31. Alhamdulillah…
Maha Suci Engkau, Tiada ilmu pada kami kecuali apa yang
sudah Kau ajarkan kepada kami, Engkaulah Maha Tahu, Maha
Bijaksana. (Surat Al-Baqarah:32)

32. Latihan soal
1. Lampu pijar berdaya 25 watt, dihubungkan dengan sumber
tegangan, ternyata arus yang mengalir 0,2 Ampere. Beda
potensial sumber tegangan itu adalah....
A. 5 volt C. 50 volt
B. 12,5 volt D. 125 volt
2. Sebuah kompor listrik hambatannya 800 ohm dipasang pada
tegangan 200 volt selama 1 jam, energi listrik yang dipakai
dalah sebesar...
A. 180.000 Joule C. 14.400 Joule
B. 16.000 Joule D. 5.760 Joule
3. Pada sebuah lampu pijar tertulis 120 V/60 W yang artinya
lampu itu akan menyala baik jika dipasang pada tegangan 120
volt dan setiap detik menggunakan energi sebesar...
A. 60 Watt C. 2 Watt
B. 60 Joule D. 2 Joule

33. 4. Pada sebuah rumah terdapat 5 lampu masing- masing
10 watt, menyala selama 5 jam sehari, dan TV 50
watt menyala 5 jam sehari. Harga tiap kWh Rp
100,00.
Biaya yang harus dibayar satu bulan (30 hari) adalah …
A. Rp 1.500,00
B. Rp 2.100,00
C. Rp 3.100,00
D. Rp 7.500,00
5. Lampu listrik 110 volt dipasang pada teganagn yang
sesuai. Jika kuat arusnya 0,5 Ampere, berapakah daya
lampu itu?
A. 22 Watt C. 220 Watt
B. 55 Watt D. 550 Watt

34.  6. Berikut yang bukan cara menghemat energi adalah
A. nyalakan lampu saat diperlukan
B. pilih alat listrik yang daya listriknya besar
C. matikan kompor saat pergi
D. pakai bak penampungan air
 7. Agus yang sedang iseng menghubungkan sebuah
joulemeter ke lampu senter miliknya yang sedang
menyala. Tiba-tiba Agus di-panggil ibunya lalu Agus
meninggalkan lampu senter dan joulemeter itu untuk
men-jawab panggilan ibunya. Selang beberapa waktu
kemudian, Agus kembali untuk mengambil senternya
untuk mendapati bahwa joulemeter menunjukkan
angka 360 J. Jika spesifikasi lampu senter milik Agus
adalah 6 V / 0,1 A, berapa lama lampu senter Agus
menyala?
A. 1 menit C. 30 menit
B. 10 menit D. 60 menit

35. 8. Sebuah lampu listrik bertuliskan 40 Watt, 220 Volt,
artinya lampu tersebut. ………….
A. memiliki daya 220 Volt, . tegangan 40 Watt
B. dapat dilalui arus listrik 5,5 ampere
C. mempunyai hambatan 40 ohm
D. menggunakan energi 40 Joule / sekon pada
tegsngsn 220 volt
9. Empat lampu bertuliskan 1)10 W/ 220 V, 2)
60W/110 V, 3) 40 W/220 V, 4) 80 W/110 V. Jika
dihubungkan dengan tegangan listrik 110 Volt,
manakah yang menyala paling terang (memiliki daya
paling besar?
A. 60 W/ 220 V C. 40 W/110 V
B. 80 W/220 V D. 30 W/110 V
10. Berapa kuat arus maksimum yang akan melalui
penghambat-64 ohm/4 W?
A. 0,4 ampere C. 4 ampere
B. 0,16 ampere D. 0,25 ampere

36. 1. D. 125 Volt
2. A. 180.000 Joule
3. B. 60 Joule
4. A. Rp.1.500,00
Lampu =
Televisi=
Total =
5. B. 55 Watt
Volt
Ampere
watt
I
P
V 125
2,0
25

J
volt
t
R
V
W 000.1803600.
800
)220( 22



jouleikwatttPW 60det1.60. 
150030.5,0500
2505.50.1
2505.10.5



harikWhWh
Whjamwatt
Whjamwatt
wattAmperevoltP
IVP
555,0.110
.



37. 6. B. pilih alat listrik yang daya listriknya besar
7. A. 1 menit
8. D. Menggunakan energi 40 Joule/sekon pada
tegangan 220 volt
9. C. 40 W/110 V
a. 60 W/ 220 V
b. 80 W/220 V
c. 40 W/110 V
d. 30 W/110 V
10. 0,25 Ampere
menitt
AmpereVolt
Joule
IV
W
t
1det60
1,0.6
360
.


AI
R
P
I
25,0
4
1
16
1
64
42


watt15watt60x
220
110
P
V
V
P
2
1
2
1
2
2 











 x
watt20watt80x
220
110
P
V
V
P
2
1
2
1
2
2 











 x

38. 1. D. 125 Volt
2. A. 180.000 Joule
3. B. 60 Joule
4. A. Rp.1.500,00
5. B. 55 Watt
6. B. pilih alat listrik yang daya listriknya besar
7. A. 1 menit
8. D. Menggunakan energi 40 Joule/sekon pada
tegangan 220 volt
9. B. 40 W/110 V
10. 0,25 Ampere