Makalah Energi Dan Daya Listrik

Makalah Energi Dan Daya Listrik

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Era peradaban modern memang dibangun berlandaskan energy. salah satunya adalah
energi listrik. Pemakaian energi listrik sudah sedemikian luasnya, bahkan manusia sulit
melepaskan diri dari ketergantungan terhadap listrik. Banyak produk teknologi yang hanya dapat
berfungsi dengan menggunakan energi listrik. Salahsatu sumber energi listrik yang dapat
diperbarui adalah energi angin.
Perhatikan gambar di atas. Bagaimana gerakan kincir angin itu dapat menghasilkan arus
listrik? Bagaimana proses perubahan energi gerak baling -baling menjadi energi listrik? Adakah
sumber energi lain yang dapat diubah menjadi energy listrik? Alat-alat apa saja yang
memanfaatkan energi listrik dan mengubahnya menenjadi energi dalam bentuk lain?

B. Tujuan pembelajaran
1.

Menjelaskan hubungan antara tegangan, kuat arus, dan energy listrik yang di gunakan


2.

Menjelaskan hubungan antara daya listrik, energi listrik, dan suatu (kWh dan jaule )

3.

Menerapkan konsep energy dan daya litrik dalam perhitungan penggunaan listrik di rumah
tangga berdasarkan angka yang tertera pada kWh meter

4.

Menunjukan perubahan energy listrik nebjadi energy bentuk lain

5.

Menunjukan beberapa alat sehari=hari yang memanfaatkan energy listrik

6.

Memperaktikan penghematan energy dalam kehidypan sehari hari dan mengemukakan alasanya

Kata kunci



Energi listrik

-

Energi kalor

- Rekening listrik



daya listrik

-

Kilowatt-hour


- Penyepuhan

BAB II
PEMBAHASAN

A. Arus, tegangan, dan energy listrik
Dirumah, mungkin kamu atau adikmu memiliki mainan berupa mobi-mobilan atau kereta
api yang di gerakkan oleh batre batre yang menggerakan permaianan ini menunjukan adanya
peruses perubahan energy jika mobil mobilan itu kamu nyalakan. Didalam batre terdapat zat-zat
kimia. Artinya didalam batre terdapat energy kimia. Energi kimia ini berubah menjadi energyi
listrik, dan energy listriklah yang mampu menggerak kan mobil-mobilan
Jika sebuah sumber tegangan melakukan usaha dengan mengalirkan arus listrik, maka
sumber tegangan itu akan melepaskan energi. Besarnya energi yang dilepaskan oleh sumber
tegangan ini dipengaruhi oleh beberapa factor. Untuk mengetahui factor-faktor tersebut
lakukanlah kegiatan dalam jelajah konsep berikut.
Jelajah konsep
Faktor yang mempengaruhi besar energy yang di lepaskan oleh sumber tegangan Seiakan : 4
buah batre, saklar, kabel, elemen pemanas berupa gulungan kawat, gelas beaker, air,
thermometer, dan fol meter
Cara kerja :

1.

Susunlah alat-alat seperti gambar beriku

2.

Tutuplah saklar, dan perhatikan besar tegangan dan arus

3.

Biarkan arus mengalir selama 1 menit. Catat suhu air

4.

Tambah sunber tegangan denga 2 buah batrai lagi sehingga terdapat 4 buah batrai

5.

Tutup kembaki saklar, dan perhatikan tegangan dan arus. Apakah tegangan dan arus lebih
besar/ama/lebi kecil dari semula?


6.

Biarkan arus mengalir selama 1 menit. Catat suhu air.

7.

Biarkan pemanasan berlangsung 1 menit lagi (berarti memperbesar waktu). Catat suhu air.

8.

Apa kesimpulanmu?

Dari hasil kegiatan di atas dapat disimpulkan bahwa:
1.

Semakin besar beda potensial, semakin cepat naiknya suhu air Jadi, energi yang dilepaskan dan
diubah menjadi kalor sebanding dengan beda potensial.

2.


Semakin besar arus yang mengalir pada alat, semakin besar pula naiknya suhu air. Jadi,energi
yang dilepaskan dan diubah menjadi kalor sebanding dengan kuat arus yang mengalir lewat alat
tersebut.

3.

Semakin lama arus mengalir lewat alat, semakin besar naiknya suhu air. Jadi, energi yang
dilepaskan dan diubah menjadi kalor sebanding dengan waktu.
Fokus IPA
Energi listrik dapat digunakan untuk menyalakan mesin cuci, lampu, kompor, setrika, dan
sebagainya. Ini berarti listrik dapat diubah menjadi energi gerak, kalor, cahaya, dan sebagainya.
Pada saat energi listrik diubah menjadi energibentuk lain oleh alat listrik, berarti sumber
tegangan telah melakukan usaha.
Jika beda potensial ditulis V, kuat arus ditulis /, dan waktunya ditulis t, maka energi yang
dilepaskan oleh alat dan diubah menjadi energi kalor W adalah
W=Vx/xt
dengan:
V = beda potensial (volt)
l = kuat arus (ampere)

t = waktu (sekon)
W = energi yang dilepaskan oleh sumber tegangan (joule) Masih ingatkah kamu tentang
listrik statis? Persamaan di atas dapat diturunkan secara matematis dengan teori pada listrik
statis. Untuk memindahkan muatan dan i satu tempat ke tempat lain diperlukan energi. Besarnya
energi ini dapat ditulis dalam persamaan sebagai berikut.
W=QxV
Keterangan:
W = energi (joule)
Q = besar muatan yang dipindahkan (coulomb)

V = beda potensial (Volt)
na / =Q sehingga Q = 1 x t, maka: t W = (/ x t) x V r lebih mudah diingat, persamaan di atas
ditulis:
W= Vx I x t
agar W dalam SI adalah joule (disingkat J).
Satuan energi dalam SI memang joule. Namun, untuk energi kalor sering digunakan
satuan lain, yaitu kalori (kal) atau kilokalori (kkal). hubungan antara satuan kalori dan satuan
joule adalah:
1 kal = 4,2 joule
Oleh karena itu, dalam peristiwa perubahan energi listrik menjadi energi kalori berlaku

persamaan energi yang bersatuan kalori:
W = 0,24 x Vx /xt
Menurut hukum Ohm:
V=IxR
Dengan demikian, persamaan W. Vx Ix t dapat diubah menjadi:
W = (I x R) x / xt
Atau
W=PxRxt
Contoh Soal
Sebuah lampu mempunyai hambatan 6 ohm dipasang pada tegangan 18 V. Hitunglah:
a.

Kuat arus yang mengalir melalui lampu tersebut,

b.

Enrgi yang dibebaskan oleh lampu selama 10 menit dalam satuan kalori.
Jawab :

a.


l=
l=
l=3A

b. W= 0,24 xVx/xt
W= 0,24 x 18 x 3 x 600
W= 7.776 kal

Uji Kompetensi
1. Faktor apa saja yang memengaruhi besar energi listrik yang dilepaskan oleh sumber tegangan
untuk diubah menjadi energi kalor oleh alat listrik ?
2. Sebuah pesawat televisi dipasang pada tegangan 220 V. Arus yang mengalir melalui televisi itu
0,25 A. Berapa energi yang dibebaskan oleh televisi itu dalam waktu 1 jam ?
3. Sebuah setrika dialiri arus sebesar 0,5 A selama 0,25 menit. Jika hambatan setrika tersebut 100
ohm, berapakah besar energi yang dibebaskan oleh setrika tersebut?

B. Daya Listrik
Daya listrik adalah besarnya usaha yang dilakukan oleh sumber tegangan dalam 1 sekon.
Jika dalam waktu t sekon sumber tegangan telah melakukan usaha sebesar W, maka daya alat

tersebut adalah
P = L1V
Dengan W adalah usaha dalam satuan joule dan t adalah waktu dalam satuan sekon. Jadi,
satuan daya P adalah joule/sekon dan selanjutnya diberi nama satuan watt.
1 joule/sekon = 1 watt
atau
1 J/s = 1 W
Karena W= V x I x t, maka:
P=vxIxt
atau
P. Vx I
dengan:
V = beda potensial (volt)
I = kuat arus yang mengalir (ampere)
P = daya alat tersebut (watt)
Kelipatan satuan watt antara lain: miliwatt (mW), kilowatt (kW), atau megawatt (MW).
1 miliwatt = 1 mW = 0,001 W = 10-3 W
1 kilowatt = 1 kW = 1.000 W = 103 W
1 megawatt = 1 MW = 1.000.000 W = 106 W


Menurut hukum Ohm: V = I x R, sehingga
P = I2 xR
dan karena

maka:

Pada alat-alat listrik terdapat tulisan misalnya 220 V, 50 W, artinya bahwa alat tersebut
akan dapat bekerja dengan baik jika dipasang pada tegangan 220 V, dan daya yang digunakan
adalah 50 watt. Daya 50 watt sendiri berarti dalam tiap sekon alat tersebut menggunakan energi
listrik sebesar 50 joule.
FOKUS IPA
Usaha yang dilakukan sebuah sumber tegangan menentulcan besar energi yang dilepas
oleh sumber tegangan tersebut. Energi yang dilepaskan oleh sumber tegangan ditentukan oleh
daya alat yang dipergunakan sebagai pcngubah energi listrik menjadi bentuk energi lain.
Semakin besar daya suatu alat dan semakin lama alat dipakai, maka akan makin besar energi
yang diperlukan oleh alat listrik itu.
Contoh Soal
Lampu pijar yang dayanya 60 watt menyala selama 1 jam. Berapakah energi yang
digunakan oleh lampu tersebut?

C. Penghitungan Pemakaian Energi Listrik di Rumah
Meteran yang dipakai sebagai pengukur energi yang dipakai di rumah, diukur dengan
satuan kilowatt-hour (disingkat kWh). Angka yang ditunjukkan oleh meteran inilah yang dipakai
sebagai dasar pembayaran rekening listrik di rumah.

Karena satuan daya P adalah watt dan satuan waktu t adalah sekon,

maka satuan usaha atau energi adalah watt-sekon atau Ws. Satuan ini terlalu kecil dalam
pengukuran pemakaian listrik sehari-hari. Untuk itu, perlu ditentukan satuan yang lebih besar
yaitu watt –jam atau watt-hour atau Wh.

1 Wh = 3.600 Ws
Meteran di rumahmu memakai satuan kilowatt -jam atau kilowatt-hour (kWh)
1 kWh = 1.000 x 3.600 Ws
= 3,6 x 10 6 Ws
= 3,6 x 10 6 joule
Cobalah kamu periksa kartu rekening pembayaran listrik di rumah. Di kartu rekening
tersebut terdapat kolom yang menunjukkan posis. meteran bulan yang lalu, dan posisi meteran
bulan ini. Misalnya posis meteran pada bulan lalu 55.341 kWh dan posisi meteran pada bular ini
55.439 kWh. Berarti, selama sebulan keluargamu telah memakal energi listrik sebesar 55.439 55.341 = 98 kWh.
D. PENGHEMATAN ENERGI LISTRIK
Sumber energi ada yang dapat diperbarui dan ada pula yang tidak dapat diperbarui.
Sebagian besar sumber energi yang kita gunakan di rumah dan untuk angkutan merupakan
sumber energi yang tidak dapat diperbarui. Akibatnya pada suatu saat akan terjadi krisis energi.
Karena jumlah permintaan energi melebihi batas energi yang tersedia di bumi, maka para ahli
menunjukkan bahwa minyak bumi dan batu bara di dunia ini akan habis dalam kurun waktu
tertentu.

Walaupun energi listrik yang disediakan PLN cukup besar namun belum mencukupi
kebutuhan listrik secara nasional. Karena masih terdapat daerah di tanah air ini yang belum
mendapat suplai listrik. Pemerintah terus mengembangkan penyediaan energi listrik guna
pemerataan penggunaan listrik untuk meningkatkan perkembangan industri di seluruh tanah air.
Sumber energi yang terbatas dan banyaknya permintaan listrik di tanah air mendorong
kita untuk menghemat energi di antaranya penghematan energi listrik. Pemanfaatan energi listrik
secara efektif perlu digalakkan pada seluruh pengguna energi listrik. Jatah daya listrik yang
diberikan PLN perlu dimanfaatkan sebaikbaiknya. Berikut ini beberapa usaha penghematan
energi listrik.








Mematikan saklar alat listrik yang tidak digunakan.
Menyalakan lampu setelah gelap.
Menggganti lampu pijar dengan lampu TL.
Memilih alat-alat listrik yang berdaya rendah.
Membuat ruangan berjendela.
Mencari sumber-sumber energi alternatif yang dapat diperbarui.
Menemukan alat-alat baru yang menggunakan tenaga surya.

BAB III
PENUTUP
Kesimpulan
Energi listrik dapat digunakan untuk menyalakan mesin cuci, lampu, kompor, setrika, dan
sebagainya. Ini berarti listrik dapat diubah menjadi energi gerak, kalor, cahaya, dan sebagainya.
Pada saat energi listrik diubah menjadi energibentuk lain oleh alat listrik, berarti sumber
tegangan telah melakukan usaha.
Arus listrik merupakan pergerakan kelompok partikel bermuatan listrik dalam suatu arah
tertentu. Arus listrik mengalir dalam suatu konduktor adalah dari potensial tinggi ke potensial
rendah. Seara singkat arus listrik dapat didefinisikan sebagai banyaknya muatan listrik yang
mengalir tiap satuan waktu. Satuan SI untuk arus listrik adalah Ampere dan memiliki simbol A.
Daya listrik didefinisikan sebagai laju hantaran energi listrik dalam rangkaian listrik.
Daya listrik terjadi karena adanya tegangan dan arus listrik. Biasanya daya listrik diberi satuan
watt dan dilambangkan dengan P, berasal dari kata Power.

DAFTAR PUSTAKA
http://ajiprab.wordpress.com/2009/02/25/el2246-tugas-2/
http://www.crayonpedia.org/mw/ENERGI_DAN_DAYA_LISTRIK.Sukis_Wariyono