PUBLIKASI PENDIDIKAN: Materi fisika smp

Klik

ENERGI LISTRIK

Tujuan : Menentukan faktor – faktor yang mempengaruhi
besar energi listrik
Alat dan bahan :
1.
Power Suplay
2.
Amperemeter
3.
Voltmeter
4.
Hambatan geser
5.
Termometer
6.
Stopwatch
7.
Statif

8.
Kawat nikelin 1 m
9.
Kaki tiga
10. Kabel penghubung
11. Air
12. pengaduk

Langkah Kerja
1. Lilit kawat nikelin hingga membentuk spiral
2. Tuangkan air pada gelas beker 100 ml
3. Rangkai alat seperti gambar
4. Ukur suhu awal air dan catat hasilnya pada tabel
5. Tutup saklar power suplay dan atur hambatan geser
sehingga volt meter menunjuk 2 volt
6. Bersamaan saklar ditutup hidupkan stopwatch dan
buka saklar ketika arus listrik telah dialirkan selama
1 menit
7. Aduk air dengan perlahan - lahan
8. Baca kuat arus yang mengalir dan catat hasilnya

pada tabel
9. Baca skala yang ditunjukkan termometer dan catat
hasilnya pada tabel.
10. Ulangi kegiatan diatas dengan memperhatikan
veriabel yang diubah pada tabel dan ganti air yang
baru

Klik Tabel Data
Variabel Manipulasi : Beda Potensial dan kuat arus
Variabel Respon

: Energi ( kenaikan suhu )

Variabel Kontrol

: Waktu , massa air

No

V ( volt )

1

2

2

4

I (Ampere)

Suhu
awal

Suhu
akhir

Kenaikan Suhu

Variabel Manipulasi : Waktu

Variabel Respon

: Energi ( kenaikan suhu )

Variabel Kontrol

: Beda Potensial dan Kuat arus , massa air

No

Waktu

V ( volt )

1

1 menit

2

2

2 menit

2

Suhu
awal

Suhu
akhir

Kenaikan
suhu

Menentukan
faktor
Klik
yang mempengaruhi
besar energi listrik

Klik

Termometer
Gelas beker

110
100
90
80
70
60
50
40
30
20

Voltmeter

Baca nilai
yang terukur

dan catat
pada tebal

Kabel penghubung

Air
Kawat nikelin
Statif
Kaki tiga

Stopwatch

Tekan off
on
on

Baca nilai
yang terukur
dan catat
pada tebal

Amperemeter

Klik
Hambatan geser

Power
Suplay

off

Kesimpulan

Klik
•
•
•
•
•
•

•
•

Ketika tegangan dan kuat arus diperbesar bagai mana pertambahan
suhunya ?
Bila pertambaan suhu semakin besar artinya energi listrik yang dihasilkan
semakin besar atau semakin kecil ?
Jika demikian bagaimana hubungan tegangan dan kuat arus terhadap
energi listrik yang dihasilkan ?
Ketika lama waktu mengalirkan arus listrik diperbesar bagaimana
pertambahan suhunya ?
Jika demikian bagaimana hubungan waktu terhadap energi listrik yang
dihasilkan ?
Buatlah grafik hubungan antara tegangan dengan energi !
Buatlah grafik hubungan antara kuat arus dengan energi !
Buatlah grafik hubungan antara waktu dengan energi !

W

W

V

W

I

t

ENERGI LISTRIK

Klik
•

Untuk mendapatkan hal-hal yang mempengaruhi besar energi listrik kita
sebaiknya mengingat kembali definisi dari beda potensial dan kuat arus listrik

•

Beda potensial adalah energi

yang diperlukan untuk
memindah muatan listrik dari

W
V
Q

W = V.Q

satu titik ke titik yang lain
•

Kuat arus listrik adalah jumlah
muatan listrik yang mengalir pada
suatu titik di dalam penghantar
dalam setiap satuan waktu
Dari Hukum Ohm

V  I .R
W V .I .t

W I 2 .R.t

Q
I
t
V
I
R
W V .I .t

W V .I .t
Q=I.t

V2
W t
R

Klik

Contoh

• Sebuah lampu
dihubungkan
pada sumber
tegangan PLN
220 volt, jika kuat
arus yang
mengalir pada
lampu 0,2 A dan
lampu dinyalakan
selama 5 menit
berapakah besar
energi listrik yang
dihasilkan
lampu?

Jawab

Klik

V = 220 volt
I = 0,2 Ampere
menit = 300 sekon

t =5
Klik W =

V

I

t

13.200 Joule

Klik
Klik
Klik

Daya

Klik

Lampu mana yang akan menyala lebih terang
ketika saklar ditutup?
Klik

6V,5W

3V,5W

A

B

Klik
1,5 V

Mengapa lampu B menyala lebih terang ?

1,5 V

Klik
•

Lampu B menyala lebih terang karena menghasilkan energi
yang lebih besar dalam setiap detiknya dibanding lampu A.
• Daya dapat didefinisikan sebagai energi yang dihasilkan
tiap sekon

Klik

Klik

W
P
t
W
P
t
W V .I .t

P = Daya ( Watt )
W = Energi ( Joule )
t = Waktu ( Sekon )

V .I .t
P
t

W
P
Klik
t

I 2 R.t
P
2
t
W I R.t

W
P

Klik
V2
t
R t
2
P
V
t
W t
R

1 Watt = 1 J/s

P V .I
2

P I R

1 Watt = 1 VA

1 Watt = 1 A2 Ω

2

V
P
R

1 Watt = 1 V2/ Ω

Contoh
Klik
Sebuah seterika
listrik terdapat
tulisan 300 W, 220 V
Jika seterika
digunakan pada
tegangan 220 V
berapakah kuat arus
yang mengalir pada
seterika ?

Jawab

Dua buah lampu L1 dan L2
Klik
masing – masing memiliki
spesifikasi 10 W, 200 V dan
20 W, 200 V dirangkai seri
seperti gambar jika
rangkaian lampu dicatu pada
tegangan 200 V berapakah
daya yang dihasilkan masing
– masing lampu ?

Klik

P=

300 W

L1

L2
200 V

V = 220 V
I=

P
V

200
R1 
10
I = 1,36 A

2
V
Klik
R2  2
P2

2
Klik V1
R1 
P1

2

R1 = 4000 Ω

200 2
R2 
20
R2 = 2000 Ω

Rt = R1 + R2

Klik

Rt = 4000 + 2000
Rt = 6000 Ω

V
I
R

Klik

200
6000
I  130 A
I

P1 = I2 R1

Klik

P ( ) 4000
1

1

2

30

P1 = 4,44 Watt
P2 = I2 R2

P ( ) 2000
1

2

2

30

P2 = 2,22 Watt

Klik

Daya alat listrik ketika diberi tegangan yang tidak sesuai
dari tegangan spesifikasinya dapat ditentukan melalui
persamaan di bawah
2
2
V1
= tegangan spesifikasi
V1
V2

P1
= daya spesifikasi
P1
P2
V2
= tegangan yang diberikan
Contoh
P2
= daya yang diberikan
Sebuah lampu
V12
V22
P2 = 60 110 110
terdapat tulisan
2202 2202
=
P1
P2 Klik
2202V, 60
60 W jika
Klik
2202 1102
lampu dipasang
P2 =
=
4
pada tegangan
60
P2
1102V maka daya
2
220
yang dihasilkan
15 W
2
lampu adalah ?
P2 = 60 110
Klik