Tenaga listrik adalah kuantitas fisik yang mengukur berapa banyak energi yang dibutuhkan rangkaian listrik untuk bekerja selama waktu tertentu, mempengaruhi demikian dalam konsumsi energi listrik perangkat listrik. Semakin besar daya listrik, semakin besar pula pengeluaran energinya. Tenaga listrik dapat digunakan untuk menghitung energi yang dihabiskan untuk instalasi listrik.
Baca juga: Tips hemat listrik
Rangkuman daya listrik
A kekuatan listrik mengukur jumlah energi listrik yang dikirim ke sirkuit listrik selama interval waktu.
Satuan ukuran daya listrik adalah Watt.
Daya listrik dapat dihitung dari hubungan antara hambatan listrik, tegangan listrik dan arus listrik.
Daya listrik dapat aktif, reaktif atau semu.
Daya aktif adalah yang digunakan untuk mengubah energi listrik menjadi energi lain yang bermanfaat, menyebabkan cahaya, gerakan, dan panas, dan diukur dalam kilowatt (kW).
Daya reaktif adalah daya yang tidak berguna, yang tidak digunakan oleh daya aktif, diukur dalam kiloVolt-Ampere reaktif (kVAR).
Daya semu adalah daya yang dihasilkan dalam rangkaian listrik, diukur dalam kilowatt-ampere (kW A).
Apa itu tenaga listrik?
Tenaga listrik adalah a kuantitas fisik skalar yang mengukur jumlah energi listrik yang diberikan kepada sirkuit listrik selama selang waktu. Semakin besar daya listrik perangkat, semakin besar energi yang dikonsumsi olehnya. Itu sebabnya shower dan AC adalah konsumen listrik rumah tangga terbesar.
Satuan pengukuran daya listrik
Berdasarkan Sistem Satuan Internasional (SI), Satuan ukuran daya listrik adalah Watt., diwakili oleh huruf W, untuk menghormati ilmuwan James Watt (1736-1819), yang mematenkan mesin fotokopi, mesin rotari, dan lainnya, serta menyempurnakan mesin uap.
Bagaimana rumus daya listrik?
→ Tenaga listrik berhubungan dengan hambatan listrik dan arus listrik
\(P=R\cdot i^2\)
P → daya listrik, diukur dalam watt \([W]\).
R → hambatan listrik, diukur dalam Ohm \([Ω ]\).
Saya → arus listrik, diukur dalam Ampere \([A ]\).
→ Tenaga listrik berhubungan dengan tegangan listrik dan hambatan listrik
\(P=\frac{U^2}R\)
P → daya listrik, diukur dalam watt \([W]\).
AS → tegangan listrik, diukur dalam volt \([V]\).
R → hambatan listrik, diukur dalam Ohm \([Ω ]\).
→ Tenaga listrik berhubungan dengan tegangan listrik dan arus listrik
\(P=i\cdot ∆U\)
P → daya listrik, diukur dalam watt \([W]\).
Saya → arus listrik, diukur dalam Ampere \([A ]\).
\(∆U\) → variasi tegangan listrik, disebut juga beda potensial listrik, diukur dalam Volt \([V]\).
→ Tenaga listrik berhubungan dengan energi dan waktu
\(P=\frac{E}{∆t}\)
P → daya listrik, diukur dalam kilowatt \([kW ]\).
DAN → energi, diukur dalam kilowatt per jam \([kWh ]\).
T → variasi waktu, diukur dalam jam \( [H ]\).
Bagaimana cara menghitung daya listrik?
Tenaga listrik dihitung sesuai dengan informasi yang diberikan oleh pernyataan. Jika ini adalah latihan tentang konsumsi energi listrik, kami akan menggunakan rumus daya listrik yang terkait dengan variasi energi dan waktu. Namun, jika ini adalah latihan tentang rangkaian listrik, kami akan menggunakan rumus daya listrik yang terkait dengan Ketegangan listrik, arus listrik dan/atau hambatan listrik. Di bawah ini, kita akan melihat contoh dari kedua bentuk tersebut.
Contoh 1:
Berapa daya listrik pancuran yang menghabiskan energi bulanan sebesar 22500 Wh, dinyalakan setiap hari selama 15 menit?
Resolusi:
Pertama, mari ubah menit menjadi jam:
\(\frac{15\ mnt}{60\ mnt}=0,25\ h\)
Karena terhubung setiap hari, setiap bulan kami akan memiliki:
\(0,25\ h\cdot 30\ hari=7,5\ h\)
Selanjutnya kita akan menghitung daya listrik dengan menggunakan rumus yang menghubungkannya dengan variasi energi dan waktu:
\(P=\frac{E}{∆t}\)
\(P=\frac{22500}{7.5}\)
\(P=3\ kW\)
Pancuran listrik memiliki daya listrik 3 kW atau 3000 Watt.
Contoh 2:
Berapa daya dan tegangan listrik pada rangkaian yang memiliki resistor 100Ω yang membawa arus 5A?
Resolusi:
Pertama, kita akan menghitung daya listrik menggunakan rumus yang menghubungkannya dengan hambatan listrik dan arus listrik:
\(P=R\cdot i^2\)
\(P=100\cdot 5^2\)
\(P=100\cdot 25\)
\(P=2500\ W\)
\(P=2,5\ kW\)
Selanjutnya kita akan menghitung tegangan listrik menggunakan rumus yang menghubungkannya dengan daya listrik dan hambatan listrik:
\(P=\frac{U^2}R\)
\(2500=\frac{U^2}{100}\)
\(U^2=2500\cdot 100\)
\(U^2=250000\)
\(U=\sqrt{250000}\)
\(U=500\ V\)
Namun, tegangan listrik juga dapat dihitung menggunakan rumus yang menghubungkannya dengan daya listrik dan arus listrik:
\(P=i\cdot ∆U\)
\(2500=5\cdot ∆U\)
\(∆U=\frac{2500}5\)
\(∆U=500\ V\)
Lihat juga:Hukum pertama Ohm — hubungan hambatan listrik dengan tegangan listrik dan arus listrik
Jenis tenaga listrik
Daya listrik dapat diklasifikasikan sebagai daya aktif, daya reaktif atau daya semu.
→ Daya listrik aktif
Tenaga listrik aktif, disebut juga daya listrik aktual atau berguna, adalah yang ditransmisikan ke mengenakan biaya mampu mengubah energi listrik menjadi bentuk energi lain yang dapat digunakan (kerja yang bermanfaat), menghasilkan cahaya, gerak dan panas. Itu diukur dalam kilowatt (kW).
→ Daya listrik reaktif
Daya listrik reaktif, disebut juga tenaga listrik yang tidak berguna, adalah yang tidak digunakan dalam proses pengubahan energi listrik menjadi bentuk energi lain yang berguna, disimpan dan dipasang kembali di generator, berfungsi sebagai jalur konstan yang diambil energi aktif untuk melakukan pekerjaan yang berguna dan untuk memagnetisasi belitan peralatan. Itu diukur dalam KiloVolt-Ampere Reaktif (kVAR).
→ Daya listrik semu
Daya listrik semu adalah daya total dalam suatu rangkaian, yaitu penjumlahan daya aktif dan daya reaktif. Itu diukur dalam kilowatt-ampere (KWA).
Latihan soal tenaga listrik
pertanyaan 1
(PUC)
Listrik dihasilkan menggunakan cahaya menggunakan sel fotosensitif, yang disebut sel surya fotovoltaik. Sel fotovoltaik pada umumnya terbuat dari bahan semikonduktor, dengan karakteristik kristal dan diendapkan pada silika. Sel-sel ini, dikelompokkan ke dalam modul atau panel, membentuk panel surya fotovoltaik. Jumlah energi yang dihasilkan oleh panel surya dibatasi oleh kekuatannya, yaitu panel 145 W, dengan enam jam sinar matahari yang bermanfaat, menghasilkan sekitar 810 Watt per hari.
Sumber: http://www.sunlab.com.br/Energia_solar_Sunlab.htm
Periksa jumlah jam panel yang dijelaskan dapat menyalakan lampu neon 9 Watt.
A) jam 9 pagi
B) 6 sore
C) 58 jam
D) 90 jam
Resolusi:
Alternatif D
Kami akan menghitung energi yang disuplai oleh panel listrik menggunakan rumus yang menghubungkannya dengan daya dan waktu:
\(P=\frac{E}{∆t}\)
Dengan daya kurang lebih 810 Watt per hari, kami memiliki energi sebesar :
\(810=\frac{E}{24}\)
\(E=810\cdot 24\)
\(E=19\ 440\ W\cdot h\)
Jadi, konsumsi energi lampu pada siang hari adalah:
\(9=\frac{E}{24}\)
\(E=9\cdot 24\)
\(E=216\ W\cdot h \)
Menyamakan jumlah energi yang dihasilkan oleh panel dengan konsumsi energi lampu, kami memperoleh:
\(19440=216\cdot t \)
\(t=90\h\)
Dengan demikian, lampu bekerja selama 90 jam saat disambungkan ke panel.
pertanyaan 2
(IFSP) Saat memasuki toko bahan bangunan, seorang tukang listrik melihat iklan berikut:
HEMAT: Lampu neon 15 W memiliki luminositas (pencahayaan) yang sama
dari lampu pijar 60 W.
Menurut iklan tersebut, untuk menghemat listrik, tukang listrik mengganti bola lampu pijar oleh lampu neon dan menyimpulkan bahwa, dalam 1 jam, penghematan energi listrik, dalam kWh, akan menjadi di dalam
A) 0,015.
B) 0,025.
C) 0,030.
D) 0,040.
E) 0,045.
Resolusi:
Alternatif E
Untuk menghitung penghematan energi listrik, terlebih dahulu kita akan menghitung pengeluaran energi lampu neon dan lampu pijar, dengan menggunakan rumus daya listrik:
\(P=\frac{E}{∆t}\)
\(E=P\cdot ∆t\)
Energi lampu neon adalah:
\(E_{neon}=P\cdot ∆t\)
\(E_{neon}=15\cdot1\)
\(E_{pendar}=15\ Wh\)
Untuk mendapatkan nilai dalam kilowatt-jam, kita perlu membaginya dengan 1000, jadi:
\(E_{neon}=\frac{15\ Wh}{1000}=0,015\ kWh\)
Energi lampu pijar adalah:
\(E_{pijar}=P\cdot∆t\)
\(E_{pijar}=60\cdot1\)
\(E_{pijar}=60\ Wh\)
Untuk mencari nilai dalam kilowatt-jam, kita perlu membaginya dengan 1000, jadi:
\(E_{pijar}=\frac{60\ Wh}{1000}=0,060\ kWh\)
Maka penghematan energinya adalah:
\(Ekonomi=E_{pijar}-E_{neon}\)
\(Ekonomi=0,060-0,015\)
\(Ekonomi=0,045\)
Oleh Pamella Raphaella Melo
Guru Fisika
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencia-eletrica.htm