Ulasan Lengkap Materi dan Rumus Arus Listrik Searah


Berikut adalah artikel atau berita tentang otomotif dengan judul Ulasan Lengkap Materi dan Rumus Arus Listrik Searah yang telah tayang di apurboitservices.me terimakasih telah menyimak. Bila ada masukan atau komplain mengenai artikel berikut silahkan hubungi email kami di [email protected], Terimakasih.

Tahukah kamu, bahwa di dunia ini terdapat dua jenis arus listrik yang  terbagi menjadi arus listrik searah dan arus listrik bolak-balik. Arus listrik searah diterapkan pada benda-benda seperti baterai, panel surya, dan komputer yang memerlukan penyimpanan energi pada aliran berarah tetap. Sementara arus bolak balik memiliki aliran yang tidak tetap. 

Nah, kali ini kita akan membahas mengenai rumus arus listrik searah yang terdapat dalam materi Fisika SMA. Kalau kamu butuh referensi materi yang relevan dengan arus listrik searah, baca terus sampai  akhir, ya! 

1. Pengertian arus listrik searah

ilustrasi mengisi daya tablet (pexels.com/Karolina Grabowska)

Arus listrik mengalir dari tempat berpotensial tinggi ke tempat berpotensial rendah yang berlawanan arah dengan aliran elektron.  Foster dan Sutrisno (2019) dalam buku Taktis Belajar Fisika SMA menjelaskan bahwa besaran yang menyatakan kuantitas arus listrik disebut sebagai kuat arus listrik. Jadi, kuat arus listrik adalah jumlah muatan positif yang mengalir melalui penampang kawat penghantar per satuan waktu. 

Secara matematis kuat arus listrik dinyatakan menjadi:

I = Q/t atau Q = It

Dengan: 

Q = jumlah muatan yang mengalir (coulomb, C)

t = waktu (detik/sekon, s)

I = kuat arus  (ampere, A)

Nah, sementara yang dimaksud dengan arus listrik searah (direct current/DC) adalah aliran muatan listrik yang bergerak dari area negatif ke area positif tanpa mengubah arah. Hal itu tidak seperti rangkaian arus bolak balik (alternating current/AC) di mana arus listrik dapat mengalir di kedua arah.

2. Pemanfaatan arus listik searah

kendaraan yang sedang mengisi daya mobil listrik (unsplash.com/Michael Fousert)

Melansir Electrical 4U, sebagian besar rangkaian elektronik memerlukan catu daya arus listrik searah, terutama peralatan yang dioperasikan dengan baterai. Ketika arus listrik searah dibutuhkan tapi penggunaan baterai tidak ekonomis atau membutuhkan pengisian konstan, catu daya digunakan untuk mengubah arus listrik bolak balik menjadi arus listrik searah. 

Nah, penerapan arus listrik searah di berbagai bidang tercantum berikut ini:

  • Berbagai aplikasi bertegangan rendah seperti pengisian baterai ponsel. Di gedung domestik dan komersial arus listrik searah dimanfaatkan untuk penerangan darurat, CCTV, TV, dan lainnya. 
  • Pada kendaraan aki digunakan untuk menyalakan mesin, lampu, dan sistem pengapian. Kendaraan listrik juga beroperasi dengan baterai (arus DC).
  • Sebagian besar perangkat jaringan komunikasi beroperasi pada arus listrik searah. Catu 48V DC umum digunakan, dengan kabel tunggal untuk komunikasi dan ground untuk jalur kembali.
  • Transmisi daya tegangan tinggi dimungkinkan terjadi dengan saluran transmisi HVDC. 
  • Pada pembangkit listrik tenaga surya, energi yang dihasilkan berupa arus listrik searah. 
  • Daya arus listrik bolak-balik tidak dapat disimpan seperti arus listrik searah. Jadi untuk menyimpan energi listrik selalu digunakan DC. 
  • Dalam sistem traksi, mesin lokomotif dijalankan dengan arus listrik searah. Termasuk di lokomotif diesel, kipas angin, lampu, dan air conditioner, juga beroperasi dengan arus listrik searah.

3. Rumus arus listrik searah sederhana

ilustrasi rangkaian arus listrik searah (pexels.com/Nothing Ahead)

Dalam rangkaian DC sederhana, yaitu rangkaian listrik dengan catu daya searah, rumus daya adalah: 

P = V x I

Merujuk penjelasan Electronics Hub, kita bisa memperoleh rumus daya lebih lanjut dengan menerapkan hukum Ohm. Hal itu karena arus listrik searah memiliki polaritas tetap, maka berlaku hukum Ohm yang merumuskan hubungan antara kuat arus, hambatan rangkaian, dan tegangan yang diberikan. 

Hukum yang dikembangkan ilmuan Jerman bernama George Simon Ohm itu memiliki hipotesis bahwa, besarnya tegangan dalam suatu rangkaian bernilai sama dengan kuat arus yang ditimbulkan. Maka semakin besar tegangannya, semakin besar pula kuat arus listriknya. 

Hukum Ohm secara matematis dinyatakan sebagai: 

I = V/R 

Dengan V = tegangan (volt, V) dan R = hambatan (ohm, Ω)

Baca Juga: Mengenal Rumus Molaritas dan Molalitas Konsentrasi Larutan

4. Rangkaian hambatan listrik seri dan paralel

ilustrasi rangkaian listrik (pexels.com/Pixabay)

Hambatan suatu kawat penghantar (konduktor) sebanding dengan hambatan jenis kawat dan panjang kawat,  serta berbanding terbalik dengan penampang kawat, yang secara matematis ditulis dengan 

R = ρI/A 

Dengan

ρ = hambatan jenis kawat (Ω)

I = panjang kawat (m)

Lanjutkan membaca artikel di bawah

Editor’s picks

A = luas penampang kawat (m^2)

Menurut hukum Ohm, jumlah kuat arus listrik berbanding lurus dengan tegangan di suatu rangkaian, tapi berbanding terbalik dengan hambatan listriknya. Terdapat dua jenis rangkaian hambatan listrik, yang akan dijelaskan masing-masing berikut ini: 

  • Rangkaian hambatan seri: Hambatan seri disusun secara berderet untuk mendapatkan hambatan gabungan yang lebih besar, serta berfungsi sebagai pembagi tegangan. Dalam rangkaian hambatan seri, beberapa hambatan diganti menjadi satu hambatan saja yang disebut hambatan pengganti seri (Rs).Untuk mencari total hambatan pengganti pada rangkaian seri, kamu hanya perlu menjumlahkan semua hambatannya. Secara matematis itu dirumuskan dengan Rs = R1 + R2 + R3  
  • Rangkaian hambatan paralel:  Rangkaian hambatan paralel disusun  berjejer dan bercabang untuk menghasilkan hambatan gabungan yang lebih kecil, sekaligus berfungsi sebagai pembagi arus. Beberapa hambatan yang dirangkai secara paralel dapat disederhanakan dengan sebuah hambatan pengganti paralel (Rp). Persamaan rangkaian hambatan paralel bila ditulis rumus matematisnya menjadi 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

5. Hukum Kirchhoff

Ilustrasi menyalakan lampu ide (unsplash.com/tuchu)

Untuk menjelaskan materi rangkaian arus searah, kita bisa merujuk hukum Kirchhoff yang terbagi menjadi dua dalam buku Taktis Belajar Fisika SMA (2019): 

Hukum I Kirchhoff 

Hukum I Kirchhoff menyatakan bahwa jumlah kuat arus yang masuk ke suatu titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan tersebut. Hukum I Kircchoff secara matematis dituliskan:

I masuk = ∑I keluar

Hukum II Kirchhoff

Hukum II Kirchoff menyatakan bahwa jumlah aljabar perubahan tegangan mengeliling suatu rangkaian tertutup (loop) sama dengan nol. Bila persamaannya ditulis, maka akan menjadi: 

ε+ ∑IR = 0

Dengan: 

ε = sumber tegangan/GGL (V)

R = hambatan luar 

I = kuat arus listrik (A)

Perjanjian tanda yang disepakati tentang Hukum I Kircchoff:

  1. Jika saat mengikuti loop kutub positif (+) sumber tegangan ditemui lebih dulu, maka GGL ε bertanda (+). Sebaliknya, jika ditemui kutub sumber tegangan negatif lebih dulu, maka GGL ε bertanda (-).
  2. Tanda arus listrik positif (+) jika searah dengan loop, dan sebaiknya menjadi arus negatif (-) jika berlawanan arah dengan loop.

6. Energi dan daya listrik

ilustrasi lampu menyala (pexels.com/Burak Kebapci)

Menurut Nugraha dan Sulaiman (2016) dalam Buku Jagoan Fisika SMA, tegangan (V) atau beda potensial didefinisikan sebagai perubahan energi potensial tiap satuan muatan. Secara matematis dapat dirumuskan menjadi: 

V = ∆Eᵖ/q = W/q  sehingga didapatkan W = qV 

Karena V = I R dan q = I . t maka rumus mencari energi listrik (W) adalah: 

W = I²R t

Dengan: 

W = energi listrik (joule

I = kuat arus (ampere)

R = hambatan (ohm

t = waktu (detik atau sekon)

Sementara, daya memiliki pengertian sebagai energi yang dikeluarkan untuk melakukan usaha tiap satu satuan waktu. Persamaan untuk menghitung daya listrik (P) dirumuskan dengan:

P = W/t = I²R t/t = I²R = /R = V I

Nah, setalah mengulas bersama mengenai materi dan rumus arus listrik searah, sekarang jadi semakin paham kan harus menggunakan persamaan yang mana buat mengerjakan soal? Semoga informasi ini membantu, ya!

Penulis: Dian Rahma Fika Alnina

Baca Juga: Macam-macam Rumus Mol yang Harus Diketahui, Apa Saja? 

Artikel atau berita di atas tidak berkaitan dengan situasi apapun, diharapkan bijak dalam mempercayai atau memilih bacaan yang tepat. Terimakasih. Untuk berlangganan artikel seperti ini harap hubungi kami agar anda dapat artikel atau berita terupdate dari kami.

Rumus Rangkaian Seri dan Paralel


Berikut adalah artikel atau berita tentang otomotif dengan judul Rumus Rangkaian Seri dan Paralel yang telah tayang di apurboitservices.me terimakasih telah menyimak. Bila ada masukan atau komplain mengenai artikel berikut silahkan hubungi email kami di [email protected], Terimakasih.

Arus listrik adalah aliran muatan yang mengalir (bergerak) dalam suatu penghantar. Listrik termasuk bentuk energi yang memuat muatan listrik. Ada dua jenis muatan yaitu positif (proton) dan negatif (elektron). Arus listrik akan mengalir dari tegangan tinggi ke tegangan rendah.

Dalam fisika, listrik memiliki satuan untuk dihitung. Ampere adalah satuan kuat arus listrik. Nama alat pengukurnya adalah amperemeter. Satuan tegangan listrik adalah volt. Sedangkan nama alat pengukur tegangan yaitu voltmeter. Watt merupakan jumlah energi listrik yang digunakan setiap detik. Daya listrik (watt) 1 kWh artinya jumlah energi yang dipakai seribu watt untuk satu jam.

Kemudahan teknologi menghasilkan pembangkit listrik tenaga air, uap, diesel, panas bumi, angin, dan nuklir. Energi listrik ini dipakai untuk kebutuhan sehari-hari. Contohnya kompor listrik dan setrika menggunakan energi listrik yang diubah ke energi panas.

Ada juga energi listrik yang berubah dari energi bunyi pada bel. Misalnya klakson, sirene, dan faksimile. Selain kebutuhan rumah tangga, listrik dipakai untuk kantor dan pabrik. Kebutuhan listrik ini membutuhkan rangkaian listrik yang mengalir dari arus listrik.

Mengutip dari Akupintar.id, rangkaian listrik adalah jalur elektron yang mengalir dari arus listrik. Proses perpindahan elektron ini menghasilkan listrik untuk dipakai dalam kebutuhan sehari-hari. Kabel tembaga merupakan penghantar arus listrik.

Terdapat tiga macam rangkaian arus listrik yaitu rangkaian seri, paralel, dan campuran. Berikut penjelasan dan rumus rangkaian seri dan paralel.

1. Rangkaian Seri

Rangkaian seri adalah sebuah rangkaian listrik yang tersusun berurutan dan tidak bercabang. Kelebihan rangkaian seri ini untuk menghemat kabel sebagai penghantar listrik. Tetapi, kelemahan rangkaian seri membuat lampu menyala redup. Penyebabnya karena hambatan lebih besar. Jika satu lampu padam maka lampu yang lain ikut padam.

Rangkaian seri arus listrik mengalir sama besar tiap elemen. Rumus rangkaian seri yaitu:

I masuk = I1 = I2 = I3 = … = In = I keluar

Total hambatan resistor yang bekerja pada rangkaian seri adalah jumlah masing-masing hambatan. Maka rumus rangkaian seri yaitu:

  • Hambatan listrik: R seri = R1 + R2 + R3 … + Rn
  • Beda potensial atau tegangan: V = V1 + V2 + … + Vn
  • Kuat arus: I = I1 = I2 = … = In

2. Rangkaian Paralel

Rangkaian paralel adalah rangkaian listrik yang komponen disusun sejajar. Rangkaian listrik ini terdapat lebih dari satu jalur listrik bercabang secara paralel. Kelebihan rangkaian paralel ini membuat lampu terang dan hambatannya kecil. Selain itu lampu tetap menyala meski sebagian lampu lain padam.

Rumus rangkaian paralel:

Beda potensial atau tegangan: V = V1 = V2 = … = Vn
Kuat arus: I = I1 + I2 + … + In
Hambatan listrik: 1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn

3. Rangkaian Campuran

Rangkaian Campuran (Buku Kumpulan Rumus Biologi Fisika SMP)

Jenis rangkaian listrik yang disusun secara seri dan paralel. Rangkaian campuran digunakan pada perangkat elektronik. Cara Menghitung hambatan pengganti harus mengetahui dulu hambatan pengganti R1, R2, dan R3 yang terangkai paralel.

Selain itu rangkaian listrik dibagi menjadi rangkaian listrik terbuka dan tertutup. Rangkaian listrik terbuka dipakai untuk posisi saklar mati (off). Mengutip dari buku Sikat Habis Teori dan Rumus IPA SMP, arus listrik tidak mengalir maka lampu tidak menyala. Sedangkan rangkaian tertutup adalah posisi saklar ketika dinyalakan (on). Arus listrik mengalir maka lampu bisa menyala.

Contoh Soal Rangkaian Seri dan Paralel

Seorang montir sedang memperbaiki rasio rusak. Kerusakan ada pada hambatan yang nilainya 2 ohm dan harus diganti. Sedangkan dia memiliki tiga hambatan, yang nilainya masing-masing 4 ohm, 6 ohm, dan 12 ohm. Apa yang harus dilakukan montir untuk mengganti hambatan yang rusak?

Diketahui:

  • R1 = 4 ohm
  • R2 = 6 ohm
  • R3 = 12 ohm

R5 = R1 + R2 + R3
R5 = 4 + 6 + 12
R5 = 22 ohm

Jika ketiga hambatan dirangkai secara paralel, maka nilainya menjadi

1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
1/Rp = 3/12 + 2/12 + 1/12
Rp = 12/6 ohm
Rp = 2 ohm


Jadi, montir harus merangkaikan ketiga hambatan secara paralel untuk mendapatkan hambatan yang nilainya 2 ohm.

Artikel atau berita di atas tidak berkaitan dengan situasi apapun, diharapkan bijak dalam mempercayai atau memilih bacaan yang tepat. Terimakasih. Untuk berlangganan artikel seperti ini harap hubungi kami agar anda dapat artikel atau berita terupdate dari kami.

Pembahasan Rumus Daya Listrik Contoh Soal dan Pembahasannya


Berikut adalah artikel atau berita tentang otomotif dengan judul Pembahasan Rumus Daya Listrik Contoh Soal dan Pembahasannya yang telah tayang di apurboitservices.me terimakasih telah menyimak. Bila ada masukan atau komplain mengenai artikel berikut silahkan hubungi email kami di [email protected], Terimakasih.

Rumus daya listrik digunakan untuk menghitung energi listrik yang dipakai dalam selang waktu tertentu dibagi selang waktu pengunaan. Secara umum rumus daya listrik berguna untuk menghitung besarnya energi listrik tiap satuan waktu.

Rumus daya dalam ilmu fisika menyangkut beberapa komponen, diantaranya yaitu daya (P) laju usaha (W) dan waktu (t).

Ilustrasi listrik (123RF.com/MIKHAIL GRACHIKOV)

Dikutip dari laman zenius.net, satu Watt sama dengan satu Joule usaha per detik. Dengan begitu, persamaan tersebut dapat dinyatakan sebagai rumus daya yaitu:

P = W / t

Keterangan:
P adalah daya (Watt)
W adalah usaha (Joule)
t adalah waktu (Sekon)


Rumus di atas dapat kita turunkan menjadi persamaan rumus berikut:

P = F s/t atau P = F v

Keterangan:
P adalah daya (J/s) atau Watt
W adalah usaha (J)
t adalah waktu (s)
F adalah Gaya (N)
s adalah jarak (m)
v adalah kecepatan (m/s)





Anda juga bisa menggunakan rumus daya listrik berikut ini

P = V.I

Keterangan:
V adalah tegangan (volt)
I adalah arus listrik (ampere)

Contoh Soal Rumus Daya Listrik

Ilustrasi Rumus Daya Listrik (Freepik)

Setelah mengetahui rumus daya listrik, berikut beberapa contoh soal rumus daya listrik dan pembahasannya supaya dapat dipahami lebih jelas.

Contoh Soal 1

Tina memiliki rangkaian lampu pijar yang menggunakan baterai sebagai sumber tenaganya. Baterai tersebut memiliki tegangan sebesar 48 Volt dengan hambatan pada lampunya sebesar 6 Ohm. Berapakah daya listrik yang dikonsumsi oleh lampu pijar tersebut?

Diketahui:
V = 48 V
R = 6 Ohm

Ditanya: P

Jawab:
P = V²/R = 48²/6
P = 2304/6 = 384 Watt

Jadi, daya listrik yang dikonsumsi oleh lampu pijar pada rangkaian milik Tina adalah sebesar 384 Watt.

Contoh Soal 2

Sebuah kulkas memerlukan tegangan 440 V dan arus listrik sebesar 2,4 A untuk mengaktifkannya. Berapakah daya listrik yang dikonsumsinya?

Diketahui:
V = 440 V
I = 2,4 A

Ditanya: P

Jawab:
P = V x I = 440 x 2,4
P = 1056 Watt

Jadi, daya yang dikonsumsi oleh kulkas saat diaktifkan adalah sebesar 1.056 Watt.

Contoh Soal 3

Sebuah setrika listrik dipasang pada tegangan 220 V dengan kuat arus 2 A. Berapa energi yang diperlukan selama satu jam?

Diketahui:
V = 220 V
I = 2A
t = 1 jam = 3.600 s


Ditanya: W

Jawab:
W = V x I x t = 220 x 2 x 3.600
W = 1.584.000 Joule = 1.584 kJ (kilojoule)

Jadi, energi yang diperlukan setrika listrik selama satu jam adalah 1.584 kJ.

Contoh Soal 4

Sebuah mesin sepeda motor melakukan usaha sebesar 10.000 Joule. Jika daya listrik motor itu adalah 2.000 Watt, berapa lama waktu yang digunakan?

Diketahui:
W = 10.000 Joule
P = 2.000 Watt
Ditanya: t


Jawab:

P = W/t
t = W/P = 10.000/2.000
t = 5 sekon (detik)

Jadi, waktu yang diperlukan motor itu adalah 5 detik.

Contoh Soal 5

Sebuah penanak nasi melakukan usaha sebesar 5.000 Joule dalam waktu 5 detik. Berapakah daya listrik yang dilakukan oleh penanak nasi tersebut?

Diketahui:
W = 5.000 Joule
t = 5 sekon
Ditanya: P


Jawab:
P= W/t = 5.000/5
P = 1000 J/s = 1000 Watt

Jadi, daya listrik yang dibutuhkan oleh penanak nasi tersebut adalah 1000 J/s atau 1000 Watt.

Definisi Daya Listrik

Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), daya dapat didefinisikan sebagai kemampuan melakukan sesuatu atau kemampuan bertindak. Dalam ilmu fisika, daya adalah jumlah energi yang dihabiskan per satuan waktu. Sedangkan energi listrik adalah rangkaian fenomena fisika yang berhubungan dengan kehadiran dan aliran muatan listrik.

Dengan demikian daya listrik adalah kemampuan suatu peralatan listrik untuk melakukan usaha akibat adanya perubahan kerja dan perubahan muatan listrik tiap satuan waktu. Besarnya daya listrik dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:

  1. Keberadaan tegangan listrik
  2. Kuat arus listrik
  3. Hambatan listrik di dalam rangkaian listrik yang tertutup
  4. Keadaan daya listrik terhadap waktu

Beberapa kondisi tersebut dapat menjadi penentu dari besarnya daya listrik yang diperlukan oleh peralatan listrik untuk bekerja secara optimal. Namun, pada umumnya peralatan listrik sudah mencantumkan nilai daya pada label produk untuk mengetahui besaran energi yang dibutuhkan setiap satuan waktu pada peralatan tersebut.

Dalam Sistem Satuan Internasional (SI), satuan daya adalah Joule/detik atau Watt. Satuan terakhir ini untuk menghormati penemu mesin uap pada abad ke-18, yaitu James Watt. Pada beberapa penerapan daya listrik juga dapat dinyatakan dalam kiloWatt (kW) atau MegaWatt (MW).

Cara Menghitung Daya Listrik yang Digunakan

Ilustrasi Rumus Daya Listrik (Freepik)

Energi listrik yang digunakan untuk keperluan rumah diukur dengan kilowatt hour meter, disingkat kWh meter. Agar bisa mendapatkan gambaran seberapa besarnya rekening listrik bulanan setiap rumah tangga, perlu dipahami bagaimana cara menghitung besarnya rekening listrik rumah tersebut.

Ketika telah mengetahui jumlah total dari rekening, diharapkan akan menimbulkan kesadaran penghuni rumah agar lebih menghemat pemakaian listrik. Jika begitu, tagihan listrik yang harus dibayarkan pun menjadi lebih murah.

Daya listrik adalah besar energi listrik yang dihasilkan setiap detik. Setiap alat-alat listrik dalam rumah tangga akan tercantum besaran daya listrik alat tersebut.

Misalkan pada sebuah lampu pijar tertulis 60W/220V. Artinya bila lampu tersebut dipasang pada tegangan listrik 220v, akan dihasilkan daya listrik sebesar 60 W.

Berdasarkan definisi di atas, daya listrik dapat dinyatakan secara sistematis sebagai berikut.

P = W/t

Keterangan:
P= daya listrik (watt,W)
W= energy listrik (joule, J)
T= selang waktu (detik atau sekon, s)


Pada dasarnya, sumber listrik yang tersedia harus seimbang dengan daya listrik yang beroperasi. Sebagai contoh, jika sumber listrik yang memiliki daya 900 VA, daya listrik yang beroperasi seharusnya tidak melebihi daya 900 VA tersebut. 

Jika terjadi ketidakseimbangan, akan mengakibatkan  terputusnya aliran listrik atau dikenal dengan istilah “sekring meteran turun.” 

Artikel atau berita di atas tidak berkaitan dengan situasi apapun, diharapkan bijak dalam mempercayai atau memilih bacaan yang tepat. Terimakasih. Untuk berlangganan artikel seperti ini harap hubungi kami agar anda dapat artikel atau berita terupdate dari kami.

Definisi dan Rumus Daya Listrik beserta Contoh Soalnya


Berikut adalah artikel atau berita tentang otomotif dengan judul Definisi dan Rumus Daya Listrik beserta Contoh Soalnya yang telah tayang di apurboitservices.me terimakasih telah menyimak. Bila ada masukan atau komplain mengenai artikel berikut silahkan hubungi email kami di [email protected], Terimakasih.

Perbesar

Ilustrasi mengukur daya listrik. Foto: Unsplash
Dalam pelajaran fisika, rumus daya listrik digunakan untuk menghitung jumlah energi listrik yang dipakai dalam selang waktu tertentu dibagi dengan selang waktu penggunaan. Sederhananya, rumus ini berguna untuk menghitung besarnya energi listrik tiap satuan waktu.
Dalam kehidupan sehari-hari, sering kali dijumpai peralatan bermuatan atau memiliki daya listrik di dalamnya. Mengutip Cerdas Sains Kelas 4-6 SD oleh Pustaka Widyatama (2009: 202), daya listrik adalah banyaknya jumlah tenaga listrik yang dibutuhkan persatuan waktu.

Untuk memahami lebih jelas mengenai daya listrik dan cara menghitungnya, simak uraian lengkapnya di bawah ini.

Perbesar

Ilustrasi kabel listrik dan stopkontak. Foto: Unsplash

Seperti yang diketahui, hampir seluruh kegiatan dan sumber energi membutuhkan bantuan daya listrik. Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), daya dapat didefinisikan sebagai kemampuan melakukan sesuatu atau kemampuan bertindak.

Dalam ilmu fisika, daya adalah jumlah energi yang dihabiskan per satuan waktu. Sementara energi listrik adalah rangkaian fenomena fisika yang berhubungan dengan kehadiran dan aliran muatan listrik.

Dari pernyataan tersebut, dapat disimpulkan bahwa daya listrik adalah kemampuan suatu peralatan listrik untuk melakukan usaha akibat adanya perubahan kerja dan perubahan muatan listrik tiap satuan waktu.

Besarnya daya listrik dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:

  • Keberadaan tegangan listrik

  • Hambatan listrik di dalam rangkaian listrik yang tertutup

  • Keadaan daya listrik terhadap waktu

Beberapa kondisi tersebut dapat menjadi penentu dari besarnya daya listrik yang diperlukan oleh peralatan listrik untuk bekerja secara optimal. Namun, pada umumnya peralatan listrik sudah mencantumkan nilai daya pada label produk untuk mengetahui besaran energi yang dibutuhkan setiap satuan waktu pada peralatan tersebut.

Dalam Sistem Satuan Internasional (SI), satuan daya adalah Joule/sekon atau Watt untuk menghormati penemu uap pada abad ke-18, yaitu James Watt. Pada beberapa penerapan daya listrik juga dapat dinyatakan dalam kiloWatt (kW) atau MegaWatt (MW).

Rumus Daya Listrik dan Contoh Soalnya

Daya listrik merupakan besarnya usaha listrik yang dapat dilakukan oleh sumber tegangan setiap sekonnya. Untuk menghitung besar daya listrik, ada beberapa rumus yang dapat digunakan, antara lain:

V = tegangan listrik (Volt)

R = hambatan listrik (Ohm)

I = arus listrik dalam satuan Ampere

Satuan daya listrik adalah Watt dan biasa ditulis dengan huruf W kapital. Untuk daya listrik yang besar, biasanya menggunakan satuan kilowatt (kW) atau megawatt (MW). Berikut rinciannya.

Perbesar

Ilustrasi mengerjakan soal fisika mengenai daya listrik. Foto: Unsplash
Setelah mengetahui rumus daya listrik, berikut beberapa contoh soal mengenai daya listrik dan pembahasannya supaya dapat dipahami lebih jelas.

Sebuah kulkas memerlukan tegangan 440 V dan arus listrik sebesar 2,4 A untuk mengaktifkannya. Berapakah daya listrik yang dikonsumsinya?

Jadi, daya yang dikonsumsi oleh kulkas saat diaktifkan adalah sebesar 1.056 Watt.

Tina memiliki rangkaian lampu pijar yang menggunakan baterai sebagai sumber tenaganya. Baterai tersebut memiliki tegangan sebesar 48 Volt dengan hambatan pada lampunya sebesar 6 Ohm. Berapakah daya listrik yang dikonsumsi oleh lampu pijar tersebut?

Jadi, daya listrik yang dikonsumsi oleh lampu pijar pada rangkaian milik Tina adalah sebesar 384 Watt.

Sebuah setrika listrik dipasang pada tegangan 220 V dengan kuat arus 2 A. Berapa energi yang diperlukan selama satu jam?

W = V x I x t = 220 x 2 x 3.600

W = 1.584.000 Joule = 1.584 kJ (kilojoule)

Jadi, energi yang diperlukan setrika listrik selama satu jam adalah 1.584 kJ.

Sebuah mesin sepeda motor melakukan usaha sebesar 10.000 Joule. Jika daya listrik motor itu adalah 2.000 Watt, berapa lama waktu yang digunakan?

Jadi, waktu yang diperlukan motor itu adalah 5 detik.

Sebuah penanak nasi melakukan usaha sebesar 5.000 Joule dalam waktu 5 detik. Berapakah daya listrik yang dilakukan oleh penanak nasi tersebut?

Jadi, daya listrik yang dibutuhkan oleh penanak nasi tersebut adalah 1000 J/s atau 1000 Watt.

Sebuah televisi memerlukan tegangan 220 V dan arus listrik sebesar 1,2 A untuk mengaktifkannya. Berapakah daya listrik yang dikonsumsinya?

P = V x I = 220 V x 1,2 A

Jadi, televisi tersebut akan mengongsumsi daya listrik sebesar 264 Watt.

Artikel atau berita di atas tidak berkaitan dengan situasi apapun, diharapkan bijak dalam mempercayai atau memilih bacaan yang tepat. Terimakasih. Untuk berlangganan artikel seperti ini harap hubungi kami agar anda dapat artikel atau berita terupdate dari kami.

Apa Itu Rangkaian Paralel Ciriciri Rumus dan Contoh Soal


Berikut adalah artikel atau berita tentang otomotif dengan judul Apa Itu Rangkaian Paralel Ciriciri Rumus dan Contoh Soal yang telah tayang di apurboitservices.me terimakasih telah menyimak. Bila ada masukan atau komplain mengenai artikel berikut silahkan hubungi email kami di [email protected], Terimakasih.

Jakarta

Rangkaian paralel adalah rangkaian komponen listrik yang disusun secara berjajar sehingga membentuk cabang di antara sumber arus listrik. Pada rangkaian paralel, arus yang mengalir pada setiap cabang berbeda, sedangkan potensialnya sama.

Contoh penggunaan rangkaian paralel di kehidupan sehari-hari, berupa pemasangan lampu di rumah umumnya merupakan rangkaian listrik paralel. Hal ini dikarenakan, rangkaian listrik memberikan manfaat dapat memutuskan salah satu beban tanpa mempengaruhi atau benda lain tidak putus.

Sehingga, rangkaian paralel memiliki kelebihan seperti lampu menyala lebih terang, hambatan kecil, dan jika salah lampu padam, yang lain tetap menyala.

Di sisi lain, rangkaian paralel yang berbentuk cabang juga memiliki kekurangan karena dalam proses pemasangan listrik dengan rangkaian ini membutuhkan lebih banyak kabel penghubung. Selain itu, rangkaian lebih rumit dan cara membuatnya lebih sulit.

Selain rangkaian pararel ada juga yang disebut rangkaian seri. Perbedaan rangkaian seri dan rangkaian pararel adalah terdapat pada susunan komponen listrik. Seperti dijelaskan di atas komponen pada rangkaian pararel disusun berjajar sehingga bercabang, adapun pada rangkaian seri komponen disusun dalam satu baris atau satu deret.

Ciri-Ciri Rangkaian Paralel

Adapun ciri-ciri rangkaian terhubung paralel, yaitu:

1. Terdiri dari beberapa percabangan

2. Besaran arus percabangan berbeda, apabila bebannya tidak sama

3. Besar tegangan pada masing-masing beban atau peralatan listrik adalah sama dengan sumber tegangan

4. Apabila suatu percabangan terjadi korsleting (hubungan arus pendek) atau pendek, sedangkan percabangan lain tetap terhubung dengan sumber tegangan.

Rumus Rangkaian Paralel

Rangkaian paralel adalah rangkaian yang kedua ujung komponennya tersambung atau kedua kaki komponennya saling dihubungkan. Rangkaian ini juga ditandai dengan adanya percabangan.

Rangkaian paralel disebut juga sebagai rangkaian pembagi arus. Pada rangkaian ini, nilai tegangannya sama pada setiap hambatannya, sehingga berlaku:

Vtotal = V1 = V2 = V3 =…. = Vn

Itotal = I1 + I2 + I3 + …. + In

Adapun nilai hambatan total atau hambatan pengganti pada rangkaian paralel dapat dihitung dengan persamaan berikut.

1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …. + 1/Rn

Keterangan:

V = tegangan listrik (volt)

I = arus listrik (ampere)

R = hambatan listrik (Ω)

Contoh Soal dan Pembahasan

1. Jika dua buah hambatan masing-masing 2 Ω dan 4 Ω disusun secara paralel dan dihubungkan dengan sumber tegangan sebesar 12 volt, hitunglah:

a. Hambatan penggantinya

b. Kuat arus yang dialirkan

c. Tegangan setiap hambatan

Pembahasan:

Diketahui:

R1 = 2 Ω

R2 = 4 Ω

V = 12 volt

Ditanya:

a. Rp

b. I

c. V1 dan V2

Penyelesaian:

a. 1/Rp = 1/R1 + 1/R2

1/Rp = ½ + ¼ = 2/4 + ¼ = ¾

Rp = 4/3 Ω

b. I = V/Rp = 12 ÷ 4/3 = 9 A

c. V = V1 = V2 = 12 volt

2. Diketahui rangkaian resisten seperti pada gambar berikut ini.

Contoh soal rangkaian pararel Foto: dok. Kemdikbud

Diketahui:

R1 = 6 Ω

R2 = 4 Ω

R3 = 12 Ω

Vp = 12 V

Berapakah:

a. Hambatan totalnya?

b. Tegangan pada R1, R2, dan R3?

c. Arus total, arus pada R1, R2, dan R3?

Penyelesaian:

a. 1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 = 1/6 + ¼ + 1/12

1/Rp = 2/12 + 3/12 + 1/12 = 6/12, sehingga Rp = 12/6 = 2 Ω

b. Vp = V1 = V2 = V3 = 12 V

c. Ip = Vp ÷ Rp = 12 V ÷ 2 Ω = 6 A

I1 = V1 ÷ R1 = 12 V ÷ 6 Ω = 2 A

I2 = V2 ÷ R2 = 12 V ÷ 4 Ω = 3 A

I3 = V3 ÷ R3 = 12 V ÷ 12 Ω = 1 A

Itu, dia penjelasan mengenai pembelajaran rangkaian paralel dan contoh soal yang detikers bisa pakai sebagai referensi belajar. Selamat belajar ya, detikers!

Simak Video “Bus Listrik Sudah Banyak, Kok Truk Listrik Belum Dijual di Indonesia?”
[Gambas:Video 20detik]

(pal/pal)

Artikel atau berita di atas tidak berkaitan dengan situasi apapun, diharapkan bijak dalam mempercayai atau memilih bacaan yang tepat. Terimakasih. Untuk berlangganan artikel seperti ini harap hubungi kami agar anda dapat artikel atau berita terupdate dari kami.

Apa Itu Hukum Ohm Bunyi Rumus Contoh Soal dan Penerapan


Berikut adalah artikel atau berita tentang otomotif dengan judul Apa Itu Hukum Ohm Bunyi Rumus Contoh Soal dan Penerapan yang telah tayang di apurboitservices.me terimakasih telah menyimak. Bila ada masukan atau komplain mengenai artikel berikut silahkan hubungi email kami di [email protected], Terimakasih.

Bagi detikers yang sering mempelajari fisika mungkin sudah tidak asing dengan istilah hukum Ohm. Hukum Ohm adalah hukum dasar di dalam rangkaian elektronik yang menjelaskan hubungan antara tegangan, kuat arus listrik, serta hambatan listrik dalam suatu rangkaian.

Hukum Ohm bisa dibilang merupakan salah satu ilmu fisika yang cukup dekat dengan kehidupan sehari-hari. Hal ini karena hukum Ohm banyak ditemukan dalam berbagai alat elektronik. Persamaan hukum Ohm menggambarkan mengenai bagaimana arus mengalir dan melalui material apa saja tegangan dapat diberikan.

Oleh karena itu, memahami tentang hukum Ohm bisa membantu kehidupan kita sehari-hari. Nah, berikut ini akan dibahas mengenai apa itu hukum Ohm, serta rumus dan contoh soalnya.

ADVERTISEMENT

SCROLL TO RESUME CONTENT

Apa itu Hukum Ohm?

Dikutip dari buku berjudul Rangkaian Listrik oleh William dan kawan-kawan, hukum Ohm pertama kali dicetuskan pada tahun 1827 oleh seorang ilmuwan Jerman bernama George Simon Ohm. George Simon Ohm menerbitkan sebuah pamflet yang berisi hasil-hasil temuannya dalam mengukur arus dan tegangan serta hubungan matematika di antara keduanya.

Salah satu hasil yang diperolehnya adalah pernyataan mengenai relasi fundamental yang saat ini disebut dengan hukum Ohm. Pada dasarnya, hukum Ohm menyatakan bahwa arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar akan sebanding dengan tegangan yang didapatkannya, tetapi berbanding terbalik dengan hambatan.

Hukum Ohm merupakan salah satu ilmu dasar elektronika yang kerap ditemui dalam kehidupan sehari-hari. Hukum ini berguna untuk membantu kita dalam menghitung arus, tegangan, serta resitasi dari suatu rangkaian listrik.

Bunyi Hukum Ohm

Dikutip dari buku Bank Soal Plus Pembahasan dan Evaluasi Fisika SMP Kelas 1, 2, dan 3, bunyi hukum Ohm yang dikemukakan oleh George Simon Ohm adalah sebagai berikut.

“Kuat arus yang mengalir dalam suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar tersebut, asalkan suhu penghantar tetap.”

Arus listrik dapat mengalir melalui penghantar akibat adanya perbedaan tegangan atau beda potensial yang terdapat di antara dua titik di dalam penghantar. Proses arus listrik ini terjadi pada rangkaian tertutup dan dapat ditemui dalam beberapa barang-barang elektronik, seperti mesin cuci, kulkas, TV, dan alat elektronik lainnya.

Rumus Hukum Ohm

Berdasarkan bunyi hukum Ohm yang dijelaskan di atas dapat dikatakan bahwa tegangan listrik dalam rangkaian akan bertambah jika arus yang mengalir dalam rangkaian bertambah.

Dikutip dari buku Pedoman Cerdas RPAL (Rangkuman Pengetahuan Lengkap), hubungan ini dapat digambarkan dengan persamaan matematika atau biasa disebut dengan rumus hukum Ohm. Adapun rumus hukum ohm adalah:

V = I.R

R adalah konstanta atau nilai hambatan listrik dan resistansi suatu penghantar dalam satuan Ohm, I adalah arus listrik yang mengalir dalam suatu penghantar dengan satuan ampere. Sementara, V adalah tegangan listrik yang terdapat di antara kedua ujung penghantar dalam satuan volt.

Mengenal Hambatan Listrik

Di dalam hukum Ohm, kita juga mempelajari mengenai hambatan listrik. Dalam hal ini, hambatan listrik adalah suatu komponen yang mampu menghambat besaran kecepatan dan kuantitas aliran elektron dalam sebuah rangkaian listrik.

Elektron yang bergerak dapat bertabrakan dengan ion dalam logam. Hal ini membuat aliran listrik menjadi sulit mengalir dan menyebabkan terjadinya resistensi atau hambatan. Hambatan listrik digunakan dengan menambahkan komponen-komponen elektronika yang disebut dengan resistor ke dalam rangkaian listrik.

Hal ini dilakukan untuk membatasi aliran listrik dan melindungi komponen di dalam rangkaian. Penerapan ini juga bermanfaat untuk melindungi diri dari energi listrik yang berbahaya.

Jenis-jenis Hambatan Listrik

Pada umumnya, hambatan listrik terdiri dari 2 jenis, yaitu sebagai berikut.

1. Resistor Tetap

Resistor tetap umumnya terbuat dari karbon atau kawat nikrom tipis yang nilai hambatannya disimbolkan dengan warna yang terdapat di bagian terluarnya. Simbol warna ini memiliki arti yang berbeda sesuai dengan letaknya.

Resistor tetap biasanya dipasang pada rangkaian listrik, seperti televisi, radio, dan komputer. Fungsinya adalah untuk mengatur kuat arus listrik serta beda potensial pada nilai-nilai tertentu. Dengan begitu, seluruh komponen listrik dapat bekerja dengan baik.

2. Resistor Variable

Umumnya, resistor yang kita kenal di pasaran adalah resistor variabel tipe potensiometer serta trimmer. Cara kerja kedua resistor ini sama, yaitu dengan memutar atau menggeser kontak luncur untuk mengurangi atau menambah nilai hambatan sesuai dengan kebutuhan. Resistor variabel ini juga dapat ditemui dalam berbagai alat elektronik, seperti tape recorder, volume di radio, dan peralatan elektronik lainnya.

Cara Mengukur Hambatan Listrik

Setelah mengetahui tentang apa itu hambatan listrik serta jenis-jenisnya, selanjutnya adalah mengetahui tentang cara mengukur hambatan listrik. Untuk mengukurnya, ada beberapa cara yang bisa dilakukan, yaitu sebagai berikut.

1. Mengukur Secara Langsung

Cara mengukur hambatan listrik yang pertama adalah dengan pengukuran langsung menggunakan multimeter. Multimeter merupakan alat khusus yang dirancang untuk mengukur kuat arus, beda potensial, dan hambatan dalam suatu rangkaian.

Cara menggunakannya adalah dengan memutar saklar pada multimeter ke arah bertanda R. Maka, multimeter dapat berfungsi sebagai ohm meter atau pengukur hambatan. Hubungkan ujung terminal multimeter dengan ujung-ujung benda yang ingin diukur hambatannya dan perhatikan skala yang ditampilkan pada multimeter.

2. Mengukur Secara Tidak Langsung

Mengukur hambatan listrik juga bisa dilakukan secara tidak langsung, yaitu dengan menggabungkan voltmeter dan amperemeter secara bersama-sama pada rangkaian listrik yang ingin diukur hambatannya. Voltmeter dipasang secara paralel sementara amperemeter dipasang secara seri dengan benda yang ingin diukur hambatannya.

Setelah rangkaian tersebut terpasang, selanjutnya adalah dengan membaca nilai skala yang ditampilkan pada voltmeter maupun amperemeter dan hitung nilai hambatan menggunakan persamaan hukum ohm.

Contoh Soal Hukum Ohm dan Penjelasannya

Agar lebih memahami mengenai penggunaan hukum Ohm, berikut ini contoh soal hukum ohm beserta penjelasannya.

Contoh Soal

Sebuah arus listrik sebesar 4 A mengalir dalam rangkaian yang memiliki nilai hambatan sebesar 2 Ohm, berdasarkan pernyataan tersebut hitunglah besar beda potensial antara ujung-ujung hambatan tersebut.

Pembahasan

Dalam soal tersebut, diketahui bahwa nilai I adalah 4 A, sementara nilai R adalah 2 ohm. Maka, soal tersebut dapat diselesaikan dengan rumus hukum Ohm, yaitu:

V = I x R

V = 4 A x 2 ohm

V = 8 volt

Sehingga, besar beda potensial antara ujung-ujung hambatan tersebut adalah 8 volt.

Bagaimana Penerapan Hukum Ohm dalam Kehidupan Sehari-hari?

Hukum Ohm penting untuk dipelajari karena banyak ditemukan dalam perangkat elektronik yang digunakan di kehidupan sehari-hari, seperti kulkas, lampu, tv dan lain sebagainya.

Penerapan hukum Ohm dalam kehidupan sehari-hari misalnya, sebuah lampu akan menyala terang dengan jumlah tegangan 4,5 V. Namun, jumlah tegangan yang terdapat di dalam batu baterai hanya 3 V, maka lampu akan mengalami kekurangan tegangan listrik sehingga mengakibatkan nyala lampu menjadi redup.

Contoh penerapan hukum Ohm lainnya misalnya, sebuah lampu menyala sangat terang karena tegangan yang dibutuhkan oleh lampu tersebut adalah 4,5 V sedangkan baterai yang digunakan berjumlah 6 V. Hal ini menyebabkan jumlah tegangan listrik yang terjadi melebihi daya lampu. Akibatnya, lampu akan cepat mati atau putus.

Nah, itulah penjelasan mengenai pengertian hukum Ohm, rumus, serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Semoga informasi ini bisa menambah pengetahuan mengenai hukum Ohm dan membantu dalam pembelajaran di sekolah maupun di kehidupan sehari-hari.

Simak Video “Sensasi Makan Raos Pisaan Euy, Dapur Kraton Cimahi”
[Gambas:Video 20detik]

(des/des)

Artikel atau berita di atas tidak berkaitan dengan situasi apapun, diharapkan bijak dalam mempercayai atau memilih bacaan yang tepat. Terimakasih. Untuk berlangganan artikel seperti ini harap hubungi kami agar anda dapat artikel atau berita terupdate dari kami.