ENERGI LISTRIK

Listrik

Energi listrik adalah energi utama yang dibutuhkan bagi peralatan listrik/energi yang tersimpan dalam arus listrik dengan satuan amper (A)dan tegangan listrik dengan satuan volt (V) dengan ketentuan kebutuhan konsumsi daya listrik dengan satuan Watt (W)untuk menggerakkan motor, lampu penerangan, memanaskan, mendinginkan ataupun untuk menggerakkan kembali suatu peralatan mekanik untuk menghasilkan bentuk energi yang lain.

Energi yang dihasilkan dapat berasal dari berbagai sumber, seperti air, minyak, batu bara, angin, panas bumi, nuklir, matahari, dan lainnya. Energi ini besarnya dari beberapa Joule sampai ribuan hingga jutaan Joule. - (Wikipedia)


Rumus untuk menentukan besar energi listrik adalah :

W = Q . V

Keterangan :

W = Energi Listrik (Joule)

Q  = Muatan Listrik (Coulomb)

V  = Beda Potensial (Volt)

Karena I = Q/t maka W = (l . t) . V , W = V.l.t

Persamaan untuk menghitung Energi Listrik

Persamaan

Keterangan :

W = Energi Listrik (Joule)

V  = Tegangan (V)

l    = Kuat Arus (A)

t   = Waktu (S)

R = Hambatan (Ohm)

Contoh Soal :

Sebuah seterika listrik tertulis 350 W, 220 V dipasang pada tegangan yang sesuai selama 10 menit. Berapa energi yang dihasilkan?

Penyelesaian
Pada soal seperti ini menggunakan rumus hubungan antara energi dengan daya.

Diketahui :
P = 350 W
V = 220 V
t = 10 menit = 600 s

Ditanya : W ?

Jawab :
W = P t = 350 . 600 = 210.000 J = 210 kJ

»»  READMORE...

HUKUM KIRCHOFF

Gustav Robert Kirchoff

Seorang ahli fisika, Gustav Robert Kirchoff mengemukakan aturan yang berkaitan dengan cara menghitung kuat arus dan beda potensial dua titik dalam rangkaian listrik. Aturan yang dikemukakan Kirchoff tersebut dikenal sebagai hukum Kirchoff.

Hukum I Kirchoff merupakan hukum kekekalan muatan listrik yang menyatakan bahwa jumlah muatan listrik yang ada pada sebuah sistem tertutup adalah tetap. Hal ini berarti dalam suatu rangkaian bercabang, jumlah kuat arus listrik yang masuk pada suatu percabangan sama dengan jumlah kuat arus listrik yang ke luar percabangan itu. Untuk lebih jelasnya tentang Hukum I Kirchoff, perhatikanlah rangkaian berikut ini

 

 

Ilustrasi Hukum I Kirchoff

Hukum II Kirchoff adalah hukum kekekalan energi yang diterapkan dalam suatu rangkaian tertutup. Hukum ini menyatakan bahwa jumlah aljabar dari GGL (Gaya Gerak Listrik) sumber beda potensial dalam sebuah rangkaian tertutup (loop) sma dengan nol. Secara matematis, Hukum II Kirchoff ini dirumuskan dengan persamaan

 

 

Persamaan

Di mana V adalah beda potensial komponen komponen dalam rangkaian (kecuali sumber ggl) dan E adalah ggl sumber. Untuk lebih jelasnya mengenai Hukum II Kirchoff, perhatikanlah sebuah rangkaian tertutup sederhana berikut ini

Rangkaian tertutup

Dari rangkaian sederhana di atas, maka akan berlaku persamaan berikut (anggap arah loop searah arah arus)

I . R + I . r - E = 0..............1)

E = I (R + r)

I = E/(R + r)

Persamaan 1 dapat ditulis dalam bentuk lain seperti berikut

I . R = E - I . r

Di mana I . R adalah beda potensial pada komponen resistor R, yang juga sering disebut dengan tegangan jepit.

»»  READMORE...

LISTRIK DINAMIS II

HUKUM OHM

Simbol Ohm

Hukum Ohm adalah suatu pernyataan bahwa besar arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus dengan beda potensial yang diterapkan kepadanya. Sebuah benda penghantar dikatakan mematuhi hukum Ohm apabila nilai resistansinya tidak bergantung terhadap besar dan polaritas beda potensial yang dikenakan kepadanya.

Walaupun pernyataan ini tidak selalu berlaku untuk semua jenis penghantar, namun istilah "hukum" tetap digunakan dengan alasan sejarah.
Secara matematis hukum Ohm diekspresikan dengan persamaan:

Dimana :

• adalah arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar dalam satuan Ampere.
• adalah tegangan listrik yang terdapat pada kedua ujung penghantar dalam satuan volt.
• adalah nilai hambatan listrik (resistansi) yang terdapat pada suatu penghantar dalam satuan ohm.

Hukum ini dicetuskan oleh George Simon Ohm, seorang fisikawan dari Jerman pada tahun 1825 dan dipublikasikan pada sebuah paper yang berjudul The Galvanic Circuit Investigated Mathematically pada tahun 1827.


HAMBATAN PADA PENGHANTAR

Rumus Hambatan Pada Penghantar

Keterangan : 

R  =  Hambatan ( Ω )   

L  =  Panjang penghantar ( m )

   A  =  Luas penampang penghantar ( m2 )

ℓ  =  Hambatan sejenis ( Ω . m )

»»  READMORE...

LISTRIK DINAMIS

LISTRIK DINAMIS 

Listrik Dinamis

Listrik Dinamis adalah listrik yang dapat bergerak. cara mengukur kuat arus pada listrik dinamis adalah muatan listrik dibagai waktu dengan satuan muatan listrik adalah coulumb dan satuan waktu adalah detik. kuat arus pada rangkaian bercabang sama dengan kuata arus yang masuk sama dengan kuat arus yang keluar. sedangkan pada rangkaian seri kuat arus tetap sama disetiap ujung-ujung hambatan. Sebaliknya tegangan berbeda pada hambatan. pada rangkaian seri tegangan sangat tergantung pada hambatan, tetapi pada rangkaian bercabang tegangan tidak berpengaruh pada hambatan. semua itu telah dikemukakan oleh hukum kirchoff yang berbunyi "jumlah kuat arus listrik yang masuk sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar". 

Berdasarkan hukum ohm dapat disimpulkan cara mengukur tegangan listrik adalah kuat arus × hambatan. Hambatan nilainya selalu sama karena tegangan sebanding dengan kuat arus. tegangan memiliki satuan volt(V) dan kuat arus adalah ampere (A) serta hambatan adalah ohm.

Rumus :

Rumus

Keterangan : 

q = Muatan Listrik

I = Kuat Arus

t = Waktu

Menghitung muatan Elektron 

Rumus muatan Elektron

Keterangan : 

q = Muatan Listrik (C)

e = Muatan Elektron ( 1,6x10-9C )
n = Banyaknya Elektron

Menghitung Tegangan Listrik

 

W = q . V

Keterangan : 

W = Usaha ( Ω )

q  = Muatan Listrik

V = Sumber Tegangan / Beda Potensial (V)

»»  READMORE...

POTENSIAL LISTRIK

Potensial Listrik 

Setiap titik di dalarn medan listrik selalu mempunyai gaya listrik, kuat medan listrik, dan potensial listrik. Gaya listrik dan kuat medan listrik adalah besaran vektor sedangkan potensial listrik adalah besaran skalar. Jadi, potensial listrik tidak memiliki arah. Potensial listrik diperoleh dari energi potensial per satuan muatan.

Definisi Potensial Listrik : 

Potensial listrik di suatu titik pada medan listrik adalah besarnya usaha yang diperlukan untuk memindahkan satu satuan muatan listrik dari tak terhingga ke titik tersebut. Menghitung superposisi dari beberapa gaya listrik dan kuat medan listrik harus dilakukan secara vektor karena keduanya adalah besaran vektor. 

Rumus :

Rumus Potensial Listrik

Penjelasan :

V  =  Potensial listrik ( Volt )

K  =  Tetapan coulomb = 9.109 Nm2/c

q  =  Muatan listrik ( c )

r  =  Jarak ( m )

Vtotal = V1 + V2 + V3 .... Vn

Rumus pengerjaan

V total = V1 +V2+V3

            = 9x103 + (11.25.103) + (-6.103)

»»  READMORE...