Energi listrik dihasilkan ketika sumber listrik melakukan usaha, yakni meng- gerakkan elektron-elektron sepanjang konduktor. Perhatikan rangkaian di atas, arus
listrik I mengalir melalui penghantar yang berhambatan R karena adanya beda potensial sebesar V. Dengan demikian besar energi listrik yang hilang pada peng-
hantar selama waktu t dapat dihitung dengan persamaan : atau
Satuan dalam SI. V = dalam volt V
I = dalam ampere A R = dalam ohm
t = dalam detik sekon w = dalam joule
c. Perubahan Energi Listrik Menjadi Energi Kalor
Alat-alat listrik tersebut berikut merupakan sebagian dari alat-alat listrik yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi kalor.
Komponen yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi kalor : 1 pada kompor listrik disebut elemen pemanas.
2 pada solder listrik disebut elemen pemanas 3 pada seterika listrik disebut elemen pemanas
4 pada lampu listrik disebut filamen.
Gambar 8.24
Filamen biasanya terbuat dari kawat wolfram. Besarnya energi kalor yang timbul pada suatu penghantar karena adanya energi listrik dapat dihitung dengan per-
samaan: Joule
Satuan energi kalor sering juga digunakan kalori kal. Menurut tara kalor mekanik, 1 joule = 0,24 kalori, sehingga persamaan di atas
dapat ditulis : Kalori
Satuan energi kalor yang lebih besar adalah kilo kalori kkal. 1 kkal = 1000 kal.
W = 0,24 . I
2
. R . t W = I
2
. R . t
filamen Elemen pemanas
Elemen pemanas
W = I
2
. R . t W = V . I . t
IPA SMP Kelas IX
158
Contoh soal:
Arus listrik sebesar 2 coulomb mengalir melalui penghantar yang berhambatan 10 ohm.
a. Berapakah energi listrik yang timbul pada penghantar tersebut selama 0,5 menit? b. Berapa kalori energi kalor yang timbul pada penghantar tersebut selama 20 menit?
Penyelesaian : Diketahui : I = 2 A
R = 10 ohm Ditanya:
a. W untuk t = 0,5 menit = 30 sekon? b. W untuk t = 20 menit = 1200 sekon?
Jawab :
a. W = I
2
. R . t = 2
2
. 10 . 30 W = 1200 joule
b. W = 0,24 . I
2
. R . t = 0,24 . 2
2
. 10 . 1200 W = 11.520 kalori
UJI PEMAHAMAN
1. Sebutkan urutan perubahan energi jika kita memutar kaset dengan tape recorder menggunakan sumber listrik baterai
2. Arus listrik sebesar 20 μA mengalir melalui penghantar yang berhambatan 5 KW selama 2 menit.
a. Berapa joule energi listrik yang timbul pada penghantar selama itu? b. Jika 20 energi listrik yang timbul pada penghantar diubah menjadi panas,
berapakah kalori panas yang timbul pada penghantar? 3. Arus listrik sebesar I Ampere mengalir melalui penghantar yang berhambatan
30 W selama 0,5 menit dan menimbulkan energi listrik sebesar 36 joule. Berapakah besar I?
2. Daya Listrik
Daya listrik adalah besar energi listrik setiap detik. Pada alat listrik, usaha energi yang dilakukan untuk mengubah energi listrik menjadi energi bentuk lain.
Daya adalah usaha yang dilakukan per detik, sehingga daya suatu alat listrik ialah jumlah energi listrik yang diubah menjadi energi bentuk lain dalam waktu 1 detik.
Persamaan untuk daya listrik dapat ditulis : Satuan dalam SI. t = dalam detik sekon
W = dalam joule P = dalam joulesekon
P W
t =
IPA SMP Kelas IX
159
