Lampu pijar terdiri dari filamen wolfram yang dipanaskan oleh arus listrik di dalam bola kaca berisi gas mulia. Daya dan kecerahan nyala bola lampu ditentukan oleh arus listrik yang mengalir di filamen. Semakin besar arusnya, semakin panas filamen dan semakin terang cahayanya.

1. i
Dikompilasi oleh | Hayatun Nufus
Program Studi Pendidikan Fisika
FKIP Universitas Lampung
2016
BAHAN
AJAR
DAYA DAN KECERAHAN NYALA BOLA LAMPU
LISTRIK DENGAN ELEMEN PEMANAS
Untuk SMA/MA
Kelas XII
Pada Kompetensi Dasar :
3.2 Mengevaluasi prinsip kerja peralatan listrik searah (DC) dalam kehidupan sehari-hari
4.2 Melakukan percobaan untuk menyelidiki karakteristik rangkaian listrik

2. ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan karunia-Nya
sehingga saya dapat menyelesaikan bahan ajar siswa SMA/MA dengan teknik
kompilasi. Buku ini disusun untuk memenuhi kebutuhan peserta didik akan
pengetahuan dan pemahaman mengenai materi fisika khususnya tentang daya dan
kecerahan nyala bola lampu listrik dengan elemen pemanas. Selain itu, juga untuk
membantu peserta didik mengembangkan kemampuan bernalar, mengembangkan
pengalaman, memupuk sikap ilmiah, dan membentuk sikap positif terhadap fisika.
Penyajian materinya mudah dipahami karena bahasa yang digunakan dalam buku
ini komunikatif dan interaktif, lugas, runtut, dan sesuai dengan kaidah bahasa
Indonesia yang baku.
Semoga buku ini bermanfaat bagi siswa-siswa SMA/MA untuk mencapai cita-cita
luhurnya, yaitu menjadi putra bangsa yang terbaik, unggul, dan mempunyai daya
saing secara global di masa datang.
Bandar Lampung, Oktober 2016
Penyusun

3. iii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i
KATA PENGANTAR...................................................................................... ii
DAFTAR ISI.................................................................................................... iii
I. SUMBER
A. Wikipedia................................................................................... 1
B. FISIKA....................................................................................... 3
C. Theory and Application of Physics............................................ 7
D. Sains FISIKA ............................................................................. 9
E. Praktis Belajar FISIKA ............................................................ 13
DAFTAR PUSTAKA

4. 1
A. Wikipedia
Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus
listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca
yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan
dengannya dan bagian dalam diisi dengan gas mulia bertekanan rendah
seperti argon, neon, kripton, dan xenon atau gas yang bersifat tidak reaktif
seperti nitrogen sehingga filamen tidak akan langsung rusak akibat teroksidasi.
Berikut ini merupakan bagian bagian dari bola lampu listrik dengan elemen
pemanas atau yang biasa disebut lampu pijar. Prinsip kerja lampu pijar sangat
sederhana. Lampu pijar bekerja berdasarkan prinsip pemanasan dan pembakaran
suatu elemen penghantar yang berupa filamen yang disebabkan oleh arus listrik
yang mengalir pada filamen tersebut.
Keterangan :
1. Bola lampu

5. 2
2. Gas bertekanan rendah (argon, neon, nitrogen)
3. Filamen wolfram
4. Kawat penghubung ke kaki tengah
5. Kawat penghubung ke ulir
6. Kawat penyangga
7. Kaca penyangga
8. Kontak listrik di ulir
9. Sekrup ulir
10.Isolator
11.Kontak listrik di kaki tengah
Sumber : wikipedia.org & www.alfianelectro.com

6. 3
B. FISIKA

7. 4

8. 5
Daya dan Energi Listrik
1. Persamaan Daya dan Energi Listrik
Misalkan hasil pengukuran voltmeter pada ujung-ujung sebuah resistor R
memberi bacaan V volt dan amperemeter membaca arus I melalui resistor
(Gambar ). Di SMP, anda sudah mengetahui bahwa daya disipasi dalam bentuk
panas dalam resistor R dirumuskan oleh P = VI.
Dari hukum Ohm, I=V/R atau V=IR yang jika disubstitusi ke P=VI akan
memberikan persamaan daya listrik berikut
Dengan :
P = Daya (Watt)
V = Tegangan (Volt)
I = Kuat Arus (A)
R = hambatan (Ω)
Dikelas XI anda telah mengetahui bahwa energi merupakan daya kali waktu
sehingga persamaan energi listrik adalah sebagai berikut :
Alat ukur daya listrik adalah wattmeter, sedangkan untuk mengukur energi
listrik adalah joulemeter atau Kwh-meter.
P = V.I = = I2
R
W = Pt
W = Vit = t = I2
Rt

9. 6
2. Elemen Listrik
Lampu pijar, setrika listrik, teko listrik dan pengering rambut listrik disebut
elemen listrik karena memiliki elemen yang tersebar dari kumparan kawat
logam tipis. Kumparan ini berfungsi sebagai hambatan listrik ketika dilalui oleh
arus listrik sehingga kumparan kawat akan mendisipasi (membuang) energi
dalam bentuk kalor ketika dilalui oleh arus listrik.
Di dalam rangkaian listrik, kita selalu menampilkan elemen listrik sebagai suatu
hambatan listrik R. Walaupun demikian, data yang tertera pada elemen listrik
selalu berbetuk tegangan V volt dan daya P watt. Sebagai contoh, pada lampu
pijar tercantum data 240 V, 60 W. Dari data tegangan dan daya, kita dapat
menghitung hambatan elemen listrik (R) sebagai berikut :
R =

10. 7
C. Theory and Application of Physics

11. 8
Setiap bulan petugas PLN mendatangi rumah anda untuk mencatat angka pada
meteran listrik. Tahukah anda arti dari angka tersebut? Mengapa angka tersebut
dicatat secara periodik? Daya adalah besarnya energi (usaha) setiap satu satuan
waktu. Besar usaha daya listrik dirumuskan sebagai berikut :
Keterangan :
P = daya (Watt atau J/s)
W = energi (J)
t = waktu (s)
atau
Sehingga
Satuan daya adalah watt
1 kWh = 1000 watt jam
1 Joule = 1 watt sekon
1 kWh = 1000 watt jam
= 1000 x 3,6 x 103
Joule
= 3,6 x 106
Joule
P =
P = V I
= I2
R
P =

12. 9
D. Sains Fisika

13. 10

14. 11
Daya Listrik
1. Pengertian Daya Listrik
Besar usaha atau energi listrik tiap satuan waktu disebut daya listrik. Secara
matematis dirumuskan sebagai berikut :
Dengan :
P = daya (watt, W)
W = usaha/energi (Joule, J)
t = waktu (sekon, s)
2. Daya pada alat alat listrik
Alat alat listrik seperti lampu, setrika, kipas angin listrik, televisi dan kulkas
biasanya dinyatakan dengan daya yang diperlukan dan tegangan yang
diperkenankan. Misalnya, sebuah lampu 8 W/220 V. Pada tegangan 220 Volt ,
lampu itu memerlukan daya 8 W atau energi listrik sebesar 8 Joule tiap sekon.
Dalam 1 jam lampu itu menggunakan energi listrik sebesar :
8 J/s x 3.600 s = 28.800 J = 144 kJ
Apabila tegangan yang tersedia lebih kecil daripada tegangan yang tertera pada
alat, maka daya yang digunakan berbeda dengan daya yang tertera pada alat itu.
Misalnya, lampu pada contoh diatas dipasangan pada tegangan 110 V maka daya
yang diserap lampu dihitung sebagai berikut.
P =  R = = = 6.050 Ω
P = P =

15. 12
P’ = =
.
=
.
.
= 2 watt
Jadi apabila tegangan listrik yang tersedia lebih rendah daripada yang tertera pada
alat maka daya yang diterima alat lebih kecil, akibatnya fungsi alat alat tidak
maksimal. Pemakaian daya listrik dapat dicatat oleh kWh-meter atau meteran
listrik. Alat ini mencatat daya dalam satuan kilowatt-hour. Biasanya pencatatan
daya listrik yang terpakai dilakukan per bulan.

16. 13
E. Praktis Belajar Fisika

17. 14

18. 15
Daya atau laju energi listrik adalah energi listrik yang dihasilkan/diserap tiap
satuan waktu. Secara matematis, daya listrik (diberi simbol P ) ditulis
P =
Dengan P = daya listrik (watt; W), dan
t = waktu (sekon; s).
pada lampu tersebut. Tentukanlah energi listrik yang diserap oleh lampu tiap
sekon.
Jawab
Diketahui: V = 220 V dan I = 0,5 A.
Energi listrik yang diserap lampu tiap sekon atau daya yang diserap lampu adalah
P = VI = (220 V)(0,5 A) W.
2. Sebuah alat pengering rambut ( hair-dryer ) menyerap energi listrik 200 J
selama 5 sekon. Tentukan daya listrik alat tersebut.
2. Daya Listrik
P =
Satuan daya listrik, dalam SI, adalah joule/sekon (disingkat J/s). Satuan ini diberi
nama watt, disingkat W, dengan 1 W = 1 J/s. Selanjutnya, jika Persamaan (8–
13)
dimasukkan ke Persamaan (8–15) , diperoleh
P = V I (8-16)
yang berlaku untuk setiap komponen atau beban listrik. Sementara itu, jika
Persamaan (8–14) dimasukkan ke Persamaan (8–15) , diperoleh persamaan
daya listrik pada hambatan listrik, yaitu
P =

19. 16
DAFTAR PUSTAKA
Kanginan, Mathen. 2013. Fisika . Jakarta : Erlangga
Purwanto, Budi.2009. Theory and Application of Physics. Solo : PT Tiga
Serangkai Pustaka Mandiri.
Saripudin, Aib, dkk. 2009. Praktis Belajar Fisika . Pusat Perbukuan Departemen
Nasional
Subagya, Hari. 2015. Sains FISIKA. Jakarta : Bumi Aksara.
https://id.wikipedia.org/wiki/Lampu_pijar
http://www.alfianelectro.com/prinsip-kerja-lampu-pijar-bohlam/