Teknik Listrik
Elektronika Industri
31
Perbedaan tegangan antara titik A dan C : V
1
= I
1
R
1
dan V
2
= I
1
. R
B-C
= I
2
.R
2
= I
3
.R
3
= I
4
.R
4
d. Daya dan Energi Listrik Arus searah
1
. Daya Listrik
Daya listrik adalah kemampuan atau kapasitas untuk melakukan suatu usaha atau energi. Kalau di rumah terpasang daya sebesar
900 watt, artinya besarnya kemampuan yang dapat digunakan untuk melakukan usaha atau energi listrik adalah sebesar 900 watt.
Kelebihan dari kapasitas itu, maka akan terjadi pemadaman atau pemutusan oleh alat pembatas daya yang dipasang oleh petugas
PLN. Pada lampu pijar, tenaga listrik diubah menjadi bentuk tenaga cahaya dan panas.
Seandainya sebuah lampu menyala dalam waktu satu jam, maka selama itu lampu menggunakan sejumlah tenaga tertentu. Bila
lampu itu menyala selama dua jam, sudah tentu lampu itu menggunakan tenaga listrik sebanyak dua kali lipat dari yang satu
jam. Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa : “Jumlah tenaga yang
digunakan, berbanding lurus dengan waktu menyala lampu”.
Bila meninjau jumlah tenaga yang digunakan dalam satu detik satuan waktu, maka akan didapat daya atau penggunaan daya
listrik. Besaran daya ditulis dengan notasi hutuf P dengan satuan watt W. Nama Watt diambil dari seorang ahli fisika dan mesin
bangsa Inggris bernama James Watt 1736 – 1810.
Dalam rangkaian listrik, daya berbanding lurus dengan tegangan dan arus. Pernyataan ini dapat ditulis dalam bentuk persamaan sebagai
berikut :
IxV P
Dimana P : daya listrik dalam satuan watt W,
I : arus listrik dalam satuan ampere A, V : adalah tegangan listrik dalam satuan volt V.
Berdasarkan rumus :
IxV P
, karena
R V
I
, maka
xV R
V P
,
Teknik Listrik
Elektronika Industri
32
Maka didapat:
R V
P 2
karena V = I x R,
maka
IxIxR P
= I
2
x R Jadi secara umum rumus daya adalah :
IxV P
R V
P 2
P = I
2
x R Contoh:
Sebuah rangkaian seperti gamabar dibawah ini :
2Ω 2Ω
2Ω
12 V
Hitunglah daya rangkaian Jawab :
Tahanan Total Rp = 6 Ω
Arus I = 2 A
Jadi daya rangkaian dapat dihitung dengan rumus P = V x I
= 12 V x 2 A = 24 Watt, atau P = I
2
R = 2
2
A x 6 Ω = 24 Watt, atau P = V
2
R = 12
2
V6 Ω = 24 Watt
2.
Tenaga atau Energi Listrik
Sejumlaha daya listrik dapat berupa tenaga atau energi. Dengan tenaga listrik bias mendapatkan panas, cahaya, gerakan, suara, dan lain-lain.
Terjadinya tenaga listrik bila ada elektron-elektron bebas yang didorong pada suatu penghantar. Akibat adanya tekanan listrik maka terbentuklah
potensial listrik. Satuan jumlah daya listrik dinamai watt yang dapat menimbulkan tenaga
I
A B
C D
R1 R2
R3
Teknik Listrik
Elektronika Industri
33
atau energy listrik dalam waktu tertentu dalam satuan watt detik atau joule atau kWh. Hubungan antara daya listrik P dalam satuan watt W,
tenaga atau energi listrik W dalam satuan joule J, dan lamanya waktu pemakaian t dalam satuan detik atau jam, dapat
dituliskan dengan persamaan : W
= P x t
Karena :
IxV P
maka W =
IxV
x t
R V
P 2
maka W =
R V 2
x t P = I
2
x R maka
W = I
2
x R x t Jadi rumus-rumus tenaga atau energi listrik yang banyak digunakan
adalah : W =
IxV
x t Catatan : 1 kWh = 1.000 Wh = 1.000 x 3.600 W det = 3,6 x 106 Joule
Contoh Berapakah tenaga listrik yang dikeluarkan setiap bulan 30 hari bila
mempergunakan setrika listrik 400 watt dengan pemakaian rata-rata 3 jam setiap malam.
Jawab : Diketahui : P = 400 W, t = 3 jam x 30 hari = 90 jam
W = P x t = 400 x 90 = 36.000 Wh = 36 kWh. atau karena : 1 kWh = 3,6 x 10 6 joule, sehingga W = 36 x 3,6 x 10 6
=1,296 x 10 8 Joule
e. Rangkaian kapasitor
Kapasitor adalah komponen listrik yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik. Secara prinsip, kapasitor terdiri dari dua konduktor yang
dipisahkan oleh bahan penyekat bahan dielektrik. Kedua konduktor itu dieri muatan sama besar tetapi berlawanan tanda
yang satu bermuatan + lainnya bermuatan -. Kemampuan kapasitor menyimpan muatan dinyatakan oleh besaran Kapasitansi, yang umumnya
diukur dalam satuan mikro farad µF.
