Energi Listrik

Energi Listrik – Energi listrik dapat berubah menjadi bentuk energi lain. Untuk mengubah energi listrik menjadi energi lain diperlukan alat listrik. Setrika merupakan alat listrik yang memiliki hambatan, jika digunakan memerlukan tegangan, arus listrik, dan waktu penggunaan. Hambatan, tegangan, kuat arus, dan waktu itulah yang memengaruhi besar energi listrik. Bagaimanakah merumuskan hubungan energi listrik dengan hambatan, tegangan, kuat arus, dan waktu? Untuk menjawab pertanyaan di atas lakukan Kegiatan 10.1 secara berkelompok. Sebelumnya bentuklah satu kelompok yang terdiri 4 siswa; 2 laki-laki dan 2 perempuan.

Kegiatan : Mengamatai Gejala Energi Listrik

Tujuan:

1. Mengamati hubungan energi listrik dengan hambatan, tegangan, kuat arus, dan waktu

2. Menunjukkan perubahan energi listrik menjadi energi bentuk lain (panas)

Tujuan:

1. Mengamati hubungan energi listrik dengan hambatan, tegangan, kuat arus, dan waktu

2. Menunjukkan perubahan energi listrik menjadi energi bentuk lain (panas)

Alat dan Bahan:

– Baterai 6 buah

– Reostat

– Amperemeter

– Kawat nikelin

– Sakelar

– Termometer

– Voltmeter

– Stopwatch

Cara Kerja:

1. Lilitkan kawat nikelin pada badan termometer kemudian susunlah alat seperti gambar.

2. Pasang dua baterai dan catatlah suhu awal termometer ke dalam tabel.

3. Hidupkan sakelar bersamaan menghidupkan stopwatch dan catat kenaikan suhu setiap 5 menit.

4. Catat kuat arus dan tegangan yang terukur pada amperemeter dan voltmeter.

5. Matikan sakelar dan ulangi langkah 1 s.d 4 sesuai data dalamtabel pengamatan.

6. Catatlah hasil pengamatan kelompokmu pada sebuah tabel di buku kerjamu.

Pertanyaan:

1. Bagaimanakah pengaruh tegangan, kuat arus, jumlah lilitan dan waktu terhadap kenaikan suhu termometer?

2. Nyatakan kesimpulan kelompokmu dalam buku kerjamu.

3. Diskusikan hasilnya dengan kelompokmu. Kemudian bandingkan dengan hasil diskusi kelompok lain.

Jika kegiatan tersebut kamu lakukan dengan cermat, akan kamu peroleh hubungan antara tegangan, kuat arus, jumlah lilitan, dan waktu terhadap kenaikan suhu. Kenaikan suhu makin besar jika tegangan membesar, kuat arus membesar, dan waktu makin lama. Dengan demikian, besar energi listrik dapat ditulis dalam bentuk persamaan berikut.

W = V × I × t

Dengan:

W= besar energi listrik (joule)

V= besar tegangan listrik (volt)

I = besar kuat arus listrik (ampere)

t = selang waktu (sekon)

Berdasarkan rumus di atas dapat dikatakan bahwa besar energi listrik bergantung oleh tegangan listrik, kuat arus listrik, dan waktu listrik mengalir. Energi listrik akan makin besar, jika tegangan dan kuat arus makin besar serta selang waktu makin lama. Karena menurut Hukum Ohm V = IR, maka persamaan tersebut dapat diturunkan menjadi persamaan berikut.

Dapatkah kamu membuktikan kebenaran penurunan rumus di atas? Satuan energi listrik dalam SI adalah joule (J). Adapun, satuan energi listrik yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah kWh (kilowatt hour atau kilowatt jam). Dalam hal ini

1 kWh = 1 kilo × 1 watt × 1 jam

= 1.000 × 1 watt × 3.600 sekon

= 3.600.000 watt sekon

= 3,6 ×10⁶ joule

Selain itu dalam kehidupan sehari-hari, energi listrik sering dimanfaatkan sebagai pemanas (misalnya setrika, solder, atau heater)

Contoh Soal Energi Listrik

1. Lampu yang dipasang di ruang tamu rumah Bapak Budi tegangannya 220 V mengalir arus listrik 2 A selama 5 menit. Tentukan besar energi listrik yang diperlukan lampu untuk menyala dengan baik.

Penyelesaian:

Diketahui:

V= 220 V

I = 2 A

t = 5 menit = 300 s

Ditanyakan:

W = … ?

Jawab:

W = V × I × t

W = 220 × 2 × 300
W = 132.000 J = 132 kJ