SUMBER ENERGI LISTRIK ( Kelas IX SMP)

 

A.  ENERGI DAN DAYA LISTRIK

            1. Energi listrik

 

Jika benda A berpotensial lebih besar dari benda B, ada perpindahan muatan dari A menuju B. Melalui kawat penghantar yang menghubungkan kedua benda tersebut. Dari benda A akan mengalir muatan positip (proton) menuju benda B. Sebaliknya dari benda B akan mengalir muatan negatip (elektron) dari benda B menuju benda A. Perpindahan muatan diantara kedua benda A dan B tersebut akan menimbulkan arus listrik (arus konvensional) dan arus elektron. Perpindahan muatan positip akan menimbulkan arus listrik, sedangkan perpindahan elektron akan menimbulkan arus elektron. Besaran arus listrik sama dengan besar arus elektron yang ditimbulkan akibat perpindahan kedua muatan tersebut. Besar kuat arus I yang ditimbulkan:

Selama perpindahan muatan listrik tersebut sudah pasti akan membebaskan energi. Energi yang dibebaskan selama perpindahan muatan listrik tersebut  dinamakan energi listrik (W).

Persamaan (1, Q = i.t jika disubsitusikan ke dalam persamaan (2, akan kita peroleh rumusan energi listrik yang lain.

Energi listrik berasal dari sumber tegangan listrik, sumber tegangan listrik dc antara lain :

·   Elemen kering (baterai)

·   Aki (akumulator)

·   Dinamo dc

·   Dan lain sebagainya

           

Satuan energi listrik dalam SI adalah Joule, namun dalam kehidupan sehari – hari satuan energi listrik sering disebut dengan kilowatt – jam (kWh).

Peralatan listrik yang digunakan cukup lama, maka kabel listrik akan menjadi panas.

Hal ini disebabkan karena sebagian besar energi listrik diubah menjadi energi kalor.

1 joule = 0,24 kalori

CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN ENERGI LISTRIK 

Contoh 01 :

Sebuah solder listrik yang bertegangan 120 volt dilalui oleh arus 2,0 A. Tentukan energi kalor yang timbul setelah solder itu dialiri arus listrik selama :

a) Lima sekon

b) Dua menit

Penyelesaian :


Diketahui :
Tegangan sumber, V = 120 volt
Kuat arus listrik, I = 2,0 A

Ditanya : energi listrik, W = … ?


Bagian a)

 

Bagian b)

Contoh 02 :

Ketel listrik dihubungkan dengan sumber tegangan 12 volt. Jika elemen pemanas memiliki hambatan dalam 3Ω, berapa energi kalor yang diberikan selama 5 menit?

Pembahasan :

Dik :
Tegangan sumber, Vs = 12 volt
Hambatan elemen, R = 3Ω
Lamanya waktu, 

t = 5 menit = 5 x 60 sekon = 300 sekon

Dit : 

energi kalor, W = … ?

( dalam satuan Joule)

Penyelesaian :

Contoh 03 :

Sebuah lampu pijar dihubungkan ke baterai bertegangan 12 volt, sehingga kuat arus 2,0 Amper mengalir melaluinya. Jika energi listrik yang diberikan lampu 7200 J, berapa lama lampu tersebut telah dilalui arus listrik ?

Pembahasan :

Diketahui :
Tegangan, V = 12 volt
Kuat arus, I = 2 A
Energi listrik, W = 7200 J

Ditanya, waktu, t = … ?

Penyelesaian :

Contoh 04 :

sebuah elemen pemanas radiator yang memiliki hambatan listrik 48 Ω dihubungkan ke sumber tegangan 240 V selama 2 sekon. Berapa energi listrik yang dihasilkan oleh radiator.

Pembahasan :

Diketahui :
Hambatan, R = 48 ohm
Tegangan, V = 240 volt
Waktu, t = 2 sekon

Ditanya : energi listrik, W = … ?

Penyelesaian :

Contoh 05 : 

Energi listrik yang dihasilkan oleh ketel listrik yang memiliki elemen pemanas dengan hambatan listrik 5Ω dan dialiri arus listrik selama 2 menit adalah 9600 J. Berapa kuat arus listrik yang mengalir melalui elemen pemanas ketel.

Pembahasan :

Diketahui :
Energi listrik, W = 9600 J
Hambatan listrik, R = 5 Ω
Waktu, t = 2 menit = 2 x 60 sekon 

t = 120 sekon

Ditanya : kuat arus listrik, I = … ?

Penyelesaian :