Bab III ENERGI LISTRIK

1
Bab IIIENERGI LISTRIK
2
Daftar isi

• Energi Listrik
• Perubahan Listrik Menjadi Kalor
• Daya Listrik
• Hemat Energi

3
Energi Listrik
Hukum kekekalan energi Energi tidak dapat dibuat
dan dimusnahkan, tetapi dapat dirubah
bentuknya. Bentuk Energi - Matahari - Gerak -
Panas - Kimia - Listrik - Nuklir, dll
4
Perubahan Bentuk Energi
Energi dapat dirubah bentuknya dari satu bentuk
ke bentuk yang lain tanpa ada pengurangan
jumlahnya. Contoh Dari kimia ke panas gt Lilin,
Kompor gas Dari Gerak ke bunyi gt gitar, piano
5
Perubahan Energi Listrik
Energi listrik didapat dari merubah bentuk energi
lainnya, seperti gerak, panas, kimia dan
nuklir PLTA, PLTU, PLTD adalah penghasil listrik
dengan merubah energi gerak menjadi energi
listrik. Alat yang digunakan di sini adalah
generator. Baterai, aki, dan elemen volta adalah
penghasil listrik dari energi kimia PLTS adalah
penghasil listrik dari energi matahari dengan
menggunakan sel surya
6
PLTA
7
PLTN
8
Penggunaan Energi Listrik
Energi listik dapat digunakan dengan cara
merubahnya menjadi energi lainnya, seperti gerak,
cahaya, bunyi dan panas Motor listrik, kipas
angin adalah pemanfaatan energi listrik yang
dirubah menjadi energi gerak Lampu pijar dan neon
adalah pemanfaatan energi listrik menjadi energi
cahaya Tape, CD adalah pemanfaatan energi listrik
menjadi energi bunyi Kompor dan setrika listrik
adalah pemanfaatan energi listrik menjadi energi
panas
9
Besarnya Energi Listrik
Pernahkah anda berfikir berapakah energi listrik
yang digunakan anda selama semalam untuk
penerangan anda, untuk mendengarkan musik, atau
uantuk ber-internet? Dapatkah anda menghitungnya?
10
Banyaknya energi listrik yang kita gunakan untuk
alat-alat listrik yang kita gunakan adalah
sebanding dengan tegangan dan kuat arus listrik
pada alat listrik tersebut. Sehingga banyaknya
energi listrik yang digunakan dapat kita hitung
dengan persamaan W V . I . T W I² . R
. t atau W V² . t R Dimana W
energi V tegangan I kuat
arus t waktu penggunaan
11
ContohSebuah setrika listrik yang bertegangan
120 V dilalui oleh arus 2 A. Tentukan energi
kalor yang ditimbulkan setelah setrika dialiri
arus listrik selama 2 menit!
Diket V 120 V I 2 A t 2 menit
120 s Dit. W
Jawab. W V . I . t 120 . 2 . 120
28 800 J
12
Latihan

• 1.Sebuah ketel listrik dihubungkan ke stop kontak
  listrik PLN bertegangan 220 V sehingga kuat arus
  listrik yang mengalir melalui elemen pemanasnya
  25 A. Tentukan energi listrik yang digunakan
  ketel setelah 1 jam.
• 2. Sebuah lampu pijar dihubungkan ke baterai
  bertegangan 12 V sehingga kuat arus 2 A mengalir
  melaluinya. Jika energi listrik yang diserap
  lampu 7200 J, berapa lama lampu tersebut menyala?

13

• 3. Sebuah elemen pemanas setrika yang memiliki
  hambatan listrik 48 ohm dihubungkan ke sumber
  tegangan 240 V selama 2 sekon. Berapakah energi
  listrik yang diserap oleh setrika?
• 4. Energi listrik yang digunakan oleh ketel
  listrik yang memiliki hambatan 5 ohm dan dialiri
  arus listrik selama 2 menit adalah 9600 J. Berapa
  kuat arus listrik yang mengalir melalui ketel?

14
Perubahan listrik menjadi kalor

• Elemen Pemanas
• Alat-alat listrik seperti setrika, solder,
  kompor, hair dryer, pembakar dan teko listrik
  memiliki prinsip kerja yang sama dalam mengubah
  energi listrik menjadi energi kalor, yaitu
  sama-sama menggunakan elemen pemanas.
• Umumnya elemen pemanas terbuat dari kawat nikhrom
  yang dililitkan pada suatu isolator tahan panas
  seperti mika, kemudian ditutup dengan isolator
  tahan panas sehingga aman.
• Kenapa digunakan kawat nikhrom?

15
Lampu Pijar

• Lampu pijar memiliki filamen yang terbuat dari
  kawat tungsten yang memiliki titik lebur 3400 C
  sehingga dapat menahan pijar berwarna putih.
• Filamen lampu mudah terbakar di udara, sehingga
  di dalam bola lampu diisi dengan gas argon dan
  gas nitrogen.

Cahaya 10 Panas 90
16
Lampu Neon

• Lampu neon atau TL terdiri dari tabung kaca
  berisi uap raksa. Pada ujung-ujung tabung
  terdapat elektroda. Bagian dalam kaca tabung
  dilapisi bahan yang dapat berpendar ketika
  terkena sinar ultraviolet.

Cahaya 60 Panas 40
17
Konversi energi listrik menjadi energi kalor

• Beberapa alat listrik merubah listrik menjadi
  kalor, seperti setrika, solder dan pemanas
  listrik.
• Banyaknya kalor yang dihasilkan sama dengan
  banyaknya listrik yang digunakan sehingga
  banyaknya kalor yang dihasilkan atau listrik yang
  digunakan dapat kita hitung dengan persamaan
• W Q atau V . I . t m . C . ?T

18
ContohSebuah bejana berisi 0,2 kg air dingin.
Ketika pemanas celup listrik dicelupkan dan
dihubungkan ke listrik 12 V, kuat arus 4A
mengalir melalui elemen pemanasnya. Jika pemanas
listrik dijalankan selama 210 sekon, tentukan
kenaikan suhu air. Kalor jenis air 4200 J/kg K

• Diket. M 0,2 kg
• C 4200 J/kg K
• V 12 V
• I 4 A
• t 210 s
• Dit. ?T

• Jawab. Q W
• m.C.?T V.I.t
• 0,2 . 4200 . ?T 12 . 4 . 210
• 480 ?T 10 080
• ?T 21 K

19
Latihan

• 1. Sebuah pemanas celup dicelupkan ke sebuah
  bejana yang berisi air 2 kg. Ketika elemen
  pemanas dihubungkan ke listrik 12 V, arus 5 A
  mengalir melaluinya. Jika pemanas celup
  dijalankan selama 2 menit hitung kenaikan suhu
  air.

20
Daya Listrik

• Daya listrik adalah kemampuan suatu alat untuk
  mengubah energi listrik menjadi energi lain
  persatuan waktu
• Daya listrik diberi persamaan
• atau P V.I

Ket. P Daya (watt) W energi (joule)
V tegangan ( volt) I kuat arus (
Ampere) t waktu (sekon)
21
ContohSebuah setrika listrik 200 W, 125 V
dipasang pada tegangan yang tepat selama 1 menit.
Berapa banyak energi listrik yang digunakannya?

• Diket. P 200 W
• V 125 V
• t 1 menit
• 60 s
• Dit. W

• Jawab.
• W P . t
• 200 . 60
• 12 000 J

22
Latihan

• Hitung daya listrik dari
• a. sebuah lampu pijar 12 V yang dialiri arus 1 A
• b. setrika listrik yang memberikan energi 36 000
  J selama 2 menit
• 2. Berapa kuat arus maksimum yang akan melalui
  penghambat-penghambat berikut
• a. 100 ohm, 1 W
• b. 64 ohm, 4 W
• c. 25 ohm, 0,1 W

23
Daya listrik pada alat-alat listrik

• Pada setiap alat listrik selalu terdapat data
  tegangan listrik dan dayanya, seperti lampu 220
  V, 25 W, lampu 220 V, 40 W, lampu 220 V, 60 W.
  Lampu manakah yang paling terang?
• Lampu 60 W akan menyala paling terang dan lampu
  25 W menyala paling redup. Mengapa?
• Data pada alat-alat listrik tersebut ( V dan P)
  berarti alat tersebut bila dihubungkan pada
  tegangan listrik sebesar V volt, Daya listrik
  yang diserap oleh alat listrik tersebut adalah P
  Watt

24
Pemasangan alat listrik

• Jadi Jika sebuah lampu memiliki data 220, 25 W
  berarti lampu tersebut menyerap daya sebesar 25 W
  bila diberi tegangan 220 V.
• Bagaimana bila tegangannya bukan 220 V?

25

• Bila alat listrik diberi tegangan yang tidak
  sesuai, maka alat tersebut akan menyerap daya
  yang tidak sesuai dengan data yang ada. Contoh
  jika sebuah lampu 220 V, 60 W diberi tegangan 110
  V maka lampu tersebut hanya menyerap daya listrik
  sebesar 15 W.
• Hal ini di karenakan bila sebuah alat listrik
  memiliki data V, P, hambatan listriknya adalah R
  V² / P

26

• Bila tegangan berubah, hambatan pada alat listrik
  tidak berubah, yang ikut berubah adalah dayanya.
• Jadi berapakah daya listrik sebuah lampu 220 V,
  25 W jika diberi tegangan listrik 110 V atau 440
  V?

27
Latihan

• Pada sebuah lampu pijar tertulis 220 V, 100 W.
  Tentukan daya listrik yang diserap lampu jika
  dihubungkan dengan tegangan
• 240 V
• 150 V

28
Ongkos Energi Listrik

• Energi listrik yang kita pakai disuplai oleh PLN.
  Bagaimanakah PLN menghitung pemakaian energi
  listrik di rumah kita? Bagaimanakah cara
  menghitung ongkos energi listrik?
• Energi listrik yang kita gunakan biasa diukur
  dengan alat sejenis joulmeter yakni kWh meter.
• KWh meter mengukur energi listrik dalam per
  seribuan Joule setiap jamnya.

29
ConyohDalam sebuah rumah terdapat 4 lampu 20 W,
2 lampu 60 W dan sebuah TV 60 W. Setiap hari
dinyalakan selama 4 jam. Berapakah biaya yang
harus dibayar selama 1 bulan jika harga 1 kWh
Rp 75,-?

• Daya total alat-alat listrik
• P 4 . 20 2 . 60 1 . 60
• 80 120 60
• 260 W
• t 30 . 4 120 jam
• Energi listrik
• W P . T

• W 260 . 120
• 1000
• 31,2 kWh
• Biaya 31,2 . Rp 75,-
• Rp 2.340,-

30
Latihan

1. Dalam sebuah rumah terdapat 4 lampu 45 W, 2 lampu
   60 W, dan 6 buah lampu 10 W yang menyala selama 5
   jam setiap harinya. Jika tarif listrik per kWh Rp
   100,- Berapa biaya listrik yang harus di bayar
   selama 1 bulan?
2. Dalam sebuah rumah terdapat 2 lampu 60 W yang
   mwnyala selama 8 jam/hari, 4 lampu 25 W yang
   menyala 10 jam/hari dan sebuah TV yang menyala
   selama 15 jam/hari. Bola harga listrik Rp
   150,-/kWh berapakah biaya listrik yang harus
   dibayar tiap bulannya?

31
Hemat Energi

• Mengapa kita harus hemat energi?
• Bagaimanakah caranya hemat energi?
• Sudahkah kita hemat energi?

32

• Kita harus hemat energi karena sebagian besar
  listrik yang kita gunakan adalah hasil dari
  mengubah energi lain dengan alat generator dimana
  bahan bakar generator yang kita pakai berasal
  dari alam yang tidak dapat diperbaharui.
• Bila kita hemat energi berarti kita ikut
  melestarikan alam dan menguntungkan PLN. Mengapa?

33

• Kita dapat hemat energi listrik dengan cara
• Menggunakan alat-alat listrik dengan daya yang
  sesuai
• Menggunakan alat-alat listrik seperlunya
• Tidak lupa mematikan alat-alat listrik yang tidak
  kita gunakan
• Memasang saklar otomatis pada alat-alat lisrik
  yang sering kita lupa mematikannya.
• dll

34
Sudahkah anda hemat energi?
35
(No Transcript)