13 percobaan joule, di dalam percobaan Joule menggunakan rangkaian alat yang
terdiri atas kalorimeter yang berisi air serta penghantar yang berarus listrik. Jika dalam percobaan arus listrik dialirkan pada penghantar dalam waktu t detik,
ternyata kalor yang terjadi karena arus listrik berbanding lurus beda potensial, kuat arus yang mengalir dan waktu arus mengalir ke beban.
2.5.2 Daya Listrik
Daya listrik adalah banyaknya energi tiap satuan waktu dimana pekerjaan sedang berlangsung atau kerja yang dilakukan persatuan waktu. Dari definisi ini,
maka daya listrik P dapat dirumuskan:[14]
2.8 2.9
2.10 2.11
a. Satuan daya listrik: jouledetik
b. Kilowatt kW: 1 kW = 1000 W
Dari satuan daya muncullah satuan energi lain yaitu: Jika daya dinyatakan dalam kilowatt kW dan waktu dalam jam, maka satuan energi adalah kilowatt
jam atau kilowatt-hour kWh. 2.12
Dalam satuan internasional SI, satuan daya adalah watt W atau setara Joule per detik Jsec. Daya listrik juga diekspresikan dalam watt W atau
kilowatt kW. Konservasi antara satuan HP dan watt, dinyatakan dengan formula sebagai berikut: 1 HP = 746 W = 0,746 kW
2.13 Sedangkan menurut standar amerika US standard, daya dinyatakan
dengan Horse Power HP atau ft lb sec.
Universitas Sumatera Utara
14
2.5.3 Faktor Daya
PLN memberikan biaya tambahan bagi kalangan industri berupa beban daya reaktif bila peralatan listriknya berfaktor daya rendah. Faktor daya yang
rendah terjadi karena daya reaktif yang tinggi. Contoh peralatan yang dapat menimbulkan daya reaktif adalah peralatan yang menggunakan transformator dan
kumparan.[14] Faktor daya nilainya berkisar antara 0 hingga 1. PLN menetapkan faktor
daya harus lebih besar dari 0,85 bagi pelanggan industri agar tidak dibebani biaya tambahan. Namun, PLN tidak membebankan biaya tersebut kepada pelanggan
rumah tangga. Listrik bolak-balik AC memiliki dua buah komponen daya, yaitu daya
aktif P dan daya reaktif Q. Daya aktif adalah daya yang dikonsumsi oleh bermacam-macam peralatan listrik. Daya aktif akrab dikenal dengan dengan
satuan watt. Sedangkan daya reaktif muncul ketika arus listrik menggerakkan suatu peralatan listrik, daya ini tidak memberi dampak apapun terhadap kerja
suatu peralatan. Biasanya, daya reaktif adalah daya yang membuat peralatan atau mesin
menjadi panas.
Artinya, daya
reaktif ini
terbuang sia-sia.
Dimana :
Gambar 2.1 Segitiga Daya Rumus mencari daya aktif, reaktif dan daya semu adalah:
S = V x I VA 2.14
P = V x I x Cos φ W
2.15 Q =
V x I x Sin φ VAR 2.16
Universitas Sumatera Utara
15 Keterangan:
S = daya semu VA P = daya aktif W
Q = daya reaktif Var V = Tegangan Volt
I = Arus Ampere
Faktor daya sering disebut cos phi cos . phi
adalah sudut antara daya aktif P dengan daya nyata S. Jika perbandingan antara daya aktif P
dengan daya nyata S lebih kecil daripada 0,85 maka PLN akan mengenakan denda. Semakin rendah faktor daya kurang dari tetapan cos
, maka semakin besar biaya yang dibebankan kepada konsumen. Daya aktif yang
dikonsumsi pelanggan dicatat dengan kWh meter, sementara itu, untuk mengukur daya reaktif pelanggan industri menggunakan kVARh meter.
2.5.4 Kerugian bila faktor daya rendah
