Listrik Dinamis

LISTRIK DINAMIS: Aliran Elektron

A. Konsep Dasar Arus Listrik

            Dalam pembahasan listrik statik dipelajari tentang partikel yang bermuatan listrik di dalam atom, yaitu elektron dan proton. Elektron adalah pembawa muatan listrik negatif yang dapat digunakan untuk menjelaskan terjadinya arus listrik dan proton pembawa muatan positif.
Listrik dinamis adalah ilmu yang mempelajari tentang listrik yang mengalir. Pada listrik statik, muatan listrik yang telah dipelajari itu pada umumnya tidak mengalir sama sekali atau kalau ada juga aliran, maka aliran tersebut berlangsung sangat singkat dan sangat kecil sehingga tak dapat ditunjukkan dengan alat pengukur arus.
Seperti yang telah kita ketahui bahwa elektron-elektron itu adalah pambawa muatan negatif. Di dalam suatu penghantar elektron-elektron dapat berpindah dengan mudah, sedangkan di dalam suatu isolator elektron-elektron tersebut sukar berpindah.
Telah diketahui bahwa bila dua buah benda yang memiliki potensial listrik berbeda berinteraksi, potensial listrik dari dua buah benda tersebut dapat dibandingkan mana yang memiliki potensial tinggi dan mana yang memiliki potensial rendah.
            + + +                                       +
          +         +               e                +        +
            +     +                                        +
                A                                           B
Benda A mempunyai potensial listrik lebih tinggi dari pada B
            - - -                                          -
          -         -                 e                -        -
            -     -                                          -
                A                                           B
Benda A mempunyai potensial listrik lebih rendah dari pada B
                +                                           -
          +         +               e                -        -
                +                                           -
                A                                           B
Benda A mempunyai potensial listrik lebih tinggi dari pada B.

            Arah elektron dari potensial rendah ke potensial tinggi, karena benda yang berpotensial rendah berarti mengandung lebih banyak elektron dibanding benda yang berpotensial tinggi.
            Di dalam sebuah penghantar bila terdapat beda potensial, maka terjadilah aliran elektron yang arahnya dari potensial rendah ke potensial tinggi. Bila muatan positif dianggap dapat bergerak, maka muatan positif akan bergerak dari potensial tinggi ke potensial rendah. Aliran muatan positif itulah yang dinamakan arus listrik. Sehingga dapat dikatakan bahwa arah arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah atau arah arus listrik berlawanan dengan arah aliran elektron.
Arah aliran listrik dua buah benda yang bermuatan listrik dapat dilihat seperti gambar berikut :
+ + +                           +          Gambar 16.
   +  A   +                      +  B   +       Benda A mempunyai potensial lebih tinggi dari
     +  + +                            +          benda B, sehingga arah arus listrik mengalir dari
A ke B
         -                              - - -
          -   A  -                       -   B   -
               -                              - - -

Dua buah benda bermuatan masing-masing A dan B dihubungkan dengan sebuah penghantar. Bila benda A lebih tinggi dari pada potensialnya dari pada benda B, maka elektron akan mengalir dari B ke A. Aliran ini terjadi dalam waktu yang sangat singkat. Setelah potensial A sama dengan potensial B maka elektron berhenti mengalir, karena telah tercapai keseimbangan potensial.
            Supaya elektron tetap mengalir dari A ke B, maka elektron yang telah sampai di B harus dipindahkan kembali ke A. Dengan demikian maka potensial A selalu lebih tinggi daripada B. Jadi dapat disimpulkan bahwa supaya elektron dapat mengalir dalam kawat penghantar, maka antara kedua ujung kawat tersebut harus ada beda potensial. Supaya aliran elektron ini dapat berlangsung dalam waktu lama beda potensial kedua ujung penghantar tidak sama dengan nol.
            Supaya arus listrik tetap mengalir dari A ke B, maka muatan positif yang telah sampai di B harus dipindahkan kembali ke A. Dengan demikian maka potensial A selalu lebih tinggi daripada B. Jadi dapat disimpulkan bahwa supaya arus listrik dapat mengalir dalam kawat penghantar, maka antara kedua ujung kawat tersebut harus ada beda potensial.
Kuat arus listrik menunjukkan banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap detik dengan menggunakan satuan ampere. Arah arus listrik sama dengan arah gerak muatan positip (proton). Jadi, dengan demikian besar kuat arus listrik adalah       dengan I  besar kuat arus listrik yang mengalir; q besar muatan; dan t waktu.

Contoh Soal-1
Dalam 10 detik, muatan sebesar 10 C mengalir. Berapa ampere kuat arus listrik!

Contoh Soal –2
Dalam seutas kawat mengalir 12 x 1017 elektron tiap menitnya. Berapa amperekah kuat arus yang mengalir pada kawat tersebut? (muatan 1 elektron=1,6 x 10-19 C).
Contoh Soal-3
Ketika sebuah sisir digosokkan pada rambut, timbul kelebuhan muatan negatip pada sisir sebesar 2 mC (mikro colulomb). Jika sisir ini dipegang erat selama 5 detik, maka sisir menjadi netral lagi. Berapa ampere besarnya arus rata-rata yang mengalir saat sisir dipegang?


     Hukum Kirchoff-1:
Ketika arus melewati percabangan, maka jumlah arus yang masuk ke titik cabang tersebut sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik cabang itu.
å I masuk = å I keluar
i1 + i2 + i3 = i4 + i5

      Contoh Soal-4
Ada lima buah percabangan berarus listrik, percabangan berarus listrik masuk yaitu I1 = 10 ampere, I2 = 5 ampere sedangkan percabangan berarus listrik keluar yaitu I3 = 5 ampere, I4 = 7 ampere Tentukan besar dan arahnya I5 !


Mengukur Arus Dan Tegangan
Alat untuk mengukur kuat arus listrik dinamakan amperemeter (ammeter). Pada suatu rangkaian amperemeter harus dipasang secara seri
               Cara pembacaan amperemeter.

Kuat arus =
 
     



Sebuah Amperemeter digunakan untuk mengukur besarnya arus listrik pada suatu rangkaian. Hasil ukurnya seperti terlihat pada gambar. Besarnya kuat arus yang terukur adalah….
       Jawab :
                                          atau                    
     
Sedang alat untuk mengukur beda potensial listrik dinamakan voltmeter. Voltmeter harus dipasang secara paralel (sejajar) dengan komponen yang akan diukur beda potensialnya.
     

Beda potensial =
 
           Cara pembacaan voltmeter.
     

      
            Sebuah Voltmeter digunakan untuk mengukur besarnya beda potensial listrik pada suatu rangkaian. Hasil ukurnya seperti terlihat pada gambar. Besarnya beda potensial yang terukur adalah….
       Jawab :
                                atau                   

B.     Sumber Arus dan Tegangan Listrik

A.    Konsep Gaya Gerak Listrik (GGL) Sumber Arus Listrik

Sebagai sumber arus listrik, baterai dan akumulator tersebut memiliki gaya gerak listrik (GGL). Gaya gerak listrik adalah beda potensial antara kedua ujung atau kutub sumber arus listrik. Beda potensial yang menyebabkan electron mengalir.  Sumber GGL yang umum ada 2 macam, yaitu:
1.      Sumber arus searah (DC = Dirrect Current), misal batu baterai, aki, elemen volta, dan dynamo arus searah.
2.      Sumber arus bolak – balik (AC = Alternating Current), misal generator dan dynamo arus bolak – balik.

B.      Susunan Dan Cara Kerja Elemen Listrik Primer Dan Skunder

1.                                 Elemen Volta
Elemen Volta, ditemukan oleh Alessandro Volta (1745-1827) ilmuwan dari Italia. Elemen Volta yang paling sederhana ini terdiri dari sebuah bejana kaca yang berisi asam sulfat encer. Sebuah lempeng tembaga (Cu) dan sebuah lempeng seng (Zn) dicelupkan ke dalam larutan tersebut. Bila lempeng tembaga dan lempeng seng tersebut dihubungkan dengan kawat penghantar maka akan ada arus yang mengalir sepanjang penghantar tersebut. Ini terbukti dengan menyalanya lampu yang dipasang pada penghantar tersebut. Hal ini juga membuktikan bahwa antara tembaga dan seng terdapat beda potensial.












            Beda potensial antara seng dan tembaga sebesar 1,5 volt. Namun beda potensial ini tidak dapat bertahan dalam waktu lama karena pada seng mengalami pelepasan ion-ion Zn 2+ yang bergabung dengan ion SO42- dan menyebabkan plat seng menjadi korosif dan lama kelamaan habis. Selain itu terjadi peristiwa polarisasi pada tembaga, yaitu tertutupnya permukaan tembaga yang tercelup oleh gelembung-gelembung gas H2 yang berasal dari ion-ion H+ yang bergerak menuju plat tembaga untuk mengambil elektron.
Di dalam praktek, elemen volta ini jarang digunakan sebab kurang praktis. Elemen Volta ini tidak dapat mengalirkan arus yang lama sebab dalam reaksi kimia tersebut terjadi gelembung-gelembung gas hidrogen yang menempel pada tembaga dan menghambat arus listrik yang mengalir.
Pada perkembangannya elemen volta disempurnakan dengan menambahkan jembatan garam KCl. Namun secara keseluruhan elemen Volta ini mengandung kelemahan yaitu kurang praktis.

Gambar 20. Aliran elektron dari elemen Volta
 
 


Gambar 20. Aliran elektron dari elemen Volta
 
 





2. Elemen Kering/ Elemen Leclanche/ Baterai
Elemen Kering atau baterai atau elemen Leclanche kering merupakan penyempurnaan elemen Leclanche basah, terdiri dari sebuah bejana seng yang bagian dalamnya dilapisi dengan kertas karton dan berisi campuran salmiak, serbuk arang dan batu kawi yang berbentuk pasta.



Batang arang ini mempunyai potensial yang lebih tinggi dari pada seng. Kutub positif elemen kering ini adalah batang arang ( C ), sedangkan kutub negatifnya adalah seng (Zn). Potensial kutub positif ini lebih tinggi daripada potensial kutub negatif.
GGL  yang diperoleh standar tiap baterai atau sel adalah 1,5 volt. Bila dua baterai kita serikan berarti memperoleh ggl 3 volt. Seperti elemen Volta elemen kering termasuk elemen kimiawi yaitu mengubah energi kimia menjadi energi listrik, Elemen Leclanche kering ini trermasuk elemen primer sehingga apabila potensialnya habis, sudah tidak dapat digunakan lagi. Untuk mengatasi kelemahan itu diciptakan baterai yang dapat disetrum lagi seperti baterai alkali atau baterai nikel-besi yang dikembangkan oleh Thomas Alva Edison tahun 1900, energizer dan lain-lain yang termasuk elemen sekunder.

3. Sel Bikromat
Banyaknya penemuan sumber tegangan yang menggunakan berbagai plat katoda dan anoda untuk mengatasi kelemahan sel Volta dan sel Leclanche kering, misalnya
·         sel oksida mercuri-seng  (katoda = seng, anoda = oksida mercuri) dengan larutan elektrolit potassium hidroksida  yang menghasilkan ggl = 1,34 volt
·         sel nikel-besi atau baterai Edison (katoda = besi, anoda= oksida nikel, elektrolit potassium hidroksida) menghasilkan ggl = 1,15 volt
·         sel nikel-cadmium atau baterai cadmium ( katoda = cadmium, anoda = oksida nikel, elektrolit potassium hidroksida) dengan ggl = 1,15 volt;  baterai ini menyempurnakan baterai Edison.
·         Dan masih banyak lagi
Namun demikian kekhawatiran terhadap bahan beracun dari elektrolit yang dipakai mendorong ditemukannya sel bikromat.

Gambar 22. Sel Bikromat

 
 






Sel Bikromat dikembangkan pada tahun 1850, berisi plat elektroda dari seng (katoda) dan karbon (anoda) dalam tabung kaca yang berisi asam kromit, sel ini lebih aman penggunaannya daripada sel yang menggunakan asam nitrat atau potassium hidroksida karena beracun.

4. Akki (accumulator)
Akki (accumulator), akki terdiri dari sebuah bak kecil yang terbuat dari karet keras atau kaca yang berisi larutan asam sulfat encer.
Di dalamnya terdapat dua kerangka P (positif) dan N (negatif) terbuat dari timbal (Pb) yang berlubang-lubang berbentuk segiempat. Lubang-lubang kerangka P diisi dengan timbal peroksida (PbO2) yang berupa lapisan berpori. Kerangka P ini berwarna coklat dan merupakan kutub positif akki. Kerangka N berisi lapisan  timbal berpori (Pb), warnanya abu-abu dan merupakan kutub negatif akki. Ggl yang dihasilkan kedua kutub ini besarnya sekitar 2 volt.

 

Gambar 23. Accumulator
 
 



           
Bila akki mengalirkan arus listrik, maka lapisan timbal dan timbal peroksida keduanya berubah sedikit demi sedikit menjadi timbal sulfat (PbSO4), sehingga kemampuan akki untuk mengalirkan arus listrik menjadi berkurang. Untuk memulihkan kembali kemampuan akki ini, maka akki harus “diisi” kembali dengan cara menyetrumnya, yaitu dengan jalan mengalirkan arus searah dari sumber arus, dengan arah yang bertentangan dengan arah arus yang dialirkan oleh aki tersebut. Karena aliran listrik ini, timbal sulfat berubah menjadi timbal dan timbal peroksida kembali.
Dalam pemakaian elemen Volta, elemen kering, maupun akki terjadi perubahan bentuk energi dari energi kimia menjadi energi listrik. Sedangkan dalam pengisian akki terjadi perubahan bentuk energi yaitu dari energi listrik menjadi energi kimia.

C.    Hukum Ohm dan Hambatan Listrik
            Seorang guru fisika dari Jerman bernama George Simon Ohm (1789-1854) berhasil mendapatkan hubungan antara besarnya beda potensial dengan besarnya arus yang mengalir. Ia menyimpulkan penemuannya ini ke dalam suatu hukum yang dikenal dengan nama Hukum Ohm. Bunyi Hukum Ohm sebagai berikut.
“Kuat arus yang mengalir dalam suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar itu, asalkan suhu penghantar itu tetap”
Secara ringkasnya hukum ini dapat ditulis sebagai berikut;
V ~ I        (V sebanding dengan I)
= R;            
Dalam persamaan ini, R merupakan suatu faktor perbandingan yang besarnya tetap untuk suatu penghantar tertentu dan pada suhu tertentu pula. Faktor tetap  R ini disebut hambatan listrik.
Definisi hambatan suatu penghantar adalah hasil bagi beda potensial antara ujung-ujung penghantar itu dengan kuat arus dalam penghantar itu.
Satuan hambatan listrik = = Ohm. Simbolnya dalam huruf yunani W (omega)
Satuan lainnya kilo ohm (KW) = 1000 W, mega ohm (MW) = 106 W
Sebuah penghantar disebut mempunyai hambatan sebesar satu ohm bila beda potensial sebesar satu ampere melalui penghantar itu. Penghambat/resistor adalah komponen yang diproduksi pabrik dan memiliki nilai hambatan tetap dengan toleransi tertentu.

Gambar 27. Salah satu bentuk resistor dari berbagai bentuk yang diproduksi oleh pabrik.
 
Gambar skema penghambat dalam rangkaian listrik adalah:

Contoh Soal-5
Suatu bohlam lampu diberi tegangan 12 volt, ternyata arus yang mengalir 0,1 A. hitung hambatan bohlam lampu tersebut!

Konsep Hambatan Listrik: didalam suatu penghantar banyak terdapat elektron yang senantiasa bergerak secara acak kesana kemari dengan kecepatan tinggi, sekitar 105 m/s. ketika kawat penghantar tidak dihubungkan dengan tegangan listrik, electron-elektron akan bergerak di sekitar tempatnya berada saja. Tetapi, ketika kawat tersebut diberi medan listrik, electron-elektron mulai mengalir sambil bergerak acak. Kecepatan alir ini sangat kecil yaitu sekitar 1 mm/det. Selama mengalir, electron banyak mendapat halangan dari elektron lain atau atom lain. Halangan ini yang merupakan hambatan listrik dari kawat, sehingga dari hasil pengamatan hambatan suatu penghantar besarnya:
1.      sebanding hambatan jenis (r)
2.      sebanding penjang kawat penghantar (L)
3.      berbandig terbalik luas penampang (A)
Contoh Soal-6
Sebuah kawat mempunyai hambatan 10 W. Jika kawat ini dipotong separuhnya, berapa hambatan kawat sekarang!

Contoh Soal-7
Kawat A memiliki panjang 10 m dan kawat B memiliki panjang 5 m. Penampang kawat tersebut masing-masing 1 mm2 dan 3 mm2. Hitung perbandingan hambatan kedua kawat tersebut!

Contoh Soal-8
Hambatan jenis kawat tembaga 1,72 x 10-2  W mm2/m. Hitung hambatan listrik kawat tembaga yang panjangnya 3 m dan luas penanpangnya 1 mm2!

Contoh Soal-9
Hambatan jenis  sebatang kawat 0,1 W mm2/m. Hitung hambatan listrik kawat tersebut jika panjangnya 1 meter dan luas penampangnya 5 mm2!

Contoh Soal-10
Seutas kawat tembaga (r = 1,72 x 10-2  W mm2/m) mempunyai luas penampang 0,5 mm2 dan panjangnya 8 meter dialiri arus listrik, berapa hambatan kawat tersebut!

D.   Rangkaian Hambatan Listrik
Terdapat dua rangkaian hambatan listrik, yaitu: rangkaian hambatan seri dan rangkaian hambatan paralel.
Rangkaian Seri, dengan memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
Ø  Arus yang mengalir pada tiap-tiap rangkaian hambatan tersebut adalah tetap
Ø  Tegangan yang dimiliki pada tiap-tiap rangkaian hambatan berbeda, jika hambatannya tidak sama.

I = I1 = I2 = I3
DV = V1 + V2 + V3
R    = R1 + R2 + R3

Contoh Soal-11
Sebuah baterai 9 volt dihubungkan dengan sebuah bohlam dengan hambatan 12 W. Hitung berapa pada bohlam itu! Jika 3 bohlam disusun seri (berurutan), hitung arus yang mengalir pada masing-masing bohlam!
Contoh soal-12
Sebuah baterai 12 volt dihubungkan secara seri dengan bohlam dengan hambatan masing-masing 2 W dan 4 W. Hitung berapa arus yang mengalir pada masing-masing hambatan itu!

Contoh Soal-13
Sebuah baterai 24 volt dihubungkan dengan 2 lampu secara seri, masing-masing mempunyai hambatan 1 W dan 5 W. Hitung berapa arus yang mengalir pada masing-masing hambatan itu!

Contoh Soal-14
Tiga buah hambatan masing-masing 2 W, 3 W, dan 4 W dihubungkan secara seri dengan baterai 18 volt pada suatu rangkaian tertutup. Hitung besarnya arus yang mengalir pada tiap hambatan. Hitung juga hambatan pengganti yang menghasilkan arus sama besar pada rangkaian ini!

Rangkaian Paralel, dengan memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
Ø  Arus yang mengalir pada tiap-tiap rangkaian hambatan tersebut berbeda jika hambatannya tidak sama.
Ø  Tegangan yang dimiliki pada tiap-tiap rangkaian hambatan adalah sama
I = I1 + I2 + I3
DV = V1  = V2 = V3


Contoh Soal-15
Sebuah baterai 18 volt dihubungkan dengan tiga buah bohlam yang disusun secara paralel. Masing-masing hambatan bohlam 6 W. Hitung arus yang mengalir pada masing-masing bohlam! Berapa arus yang keluar dari baterai!

Contoh Soal-16
Sebuah baterai 12 volt dihubungkan dengan bohlam yang hambatan listriknya masing-masing 2 W dan 4 W. Bohlam dihubungkan secara paralel. Hitung berapa atus yang mengalir pada masinh-masing hambatan itu! Berapa arus listrik yang keluar dari baterai!

Contoh Soal-17
Tiga buah hambatan yang masing-masing 2 W, 3 W, dan 4 W dihubungkan secara parallel dengan baterai 18 volt pada suatu rangkian tertutup. Hitung besarnya arus yang mengalir pada tiap hambatan! Berapa hambatan pengganti yang menghasilkan arus yang sama besar pada rangkaian ini!

Bagaimana jika rangakain gabungan antara rangkaian seri dan paralel???

Soal Pendalaman
Tentukan hambatan pengganti rangkaian hambatan di bawah ini:
 



















E.   Energi dan Daya Listrik
                  Energi listrik adalah energi yang ditimbulkan oleh arus listrik pada suatu penghantar yang dapat diubah menjadi energi bentuk lain. Energi listrik dapat ditentukan dengan persamaan:

Dengan,
W   = energi (joule)
V    = tegangan (volt)
I     = kuat arus listrik (ampere)
T    = waktu (sekon)
 
Rounded Rectangle: W = V . i . t
 





                 
                  Kalau anda perhatikan pada lampu bohlam misalkan tertera tulisan 20W / 220V, apa artinya? (ketika lampu dipasang pada tegangan 220 volt lampu itu akan menghabiskan energi listrik sebesar 20 joule tiap detiknya, dengan 1 watt  =  1 joule / detik) dimana sebagian energi listrik diubah menjadi cahaya dan sebagian yang lain diubah menjadi panas.

Konversi energi listrik menjadi kalor
Energi berguna justru ketika terjadi konversi energi, yaitu berubahnya suatu bentuk energi menjadi energi bentuk lainnya. Contoh konversi energi listrik menjadi energi kalor adalah sebagai berikut:
Sebuah kompor listrik digunakan untuk memanaskan air. Energi listrik yang diberikan oleh elemen pemanas pada kompor tersebut adalah
Rounded Rectangle: W =  V x I x t
 


                                                            dengan satuan Joule


m  = massa air (kg)
c   = kalor jenis air (J/kgoC)
∆ T = kenaikan suhu air (oC)
∆ T = T2 – T1
 
Energi listrik ini diubah oleh elemen pemanas menjadi energi kalor Q untuk menaikkan suhu air sebesar ∆ t.  persamaan energi kalor adalah :
Rounded Rectangle: Q = m x c x  ∆ T                    Keterangan :

Jika seluruh energi listrik diubah menjadi energi kalor, maka berlaku persamaan :

Rounded Rectangle: V x I x t  =  m x c x  ∆T

 



Contoh soal :
            Elemen pemanas sebuah kompor listrik 110 V mempunyai hambatan 20 Ω. Kompor ini digunakan untuk memanaskan 1 kg air bersuhu 20 oC selama 7 menit. Jika kalor jenis air 4200 J/kgoC, tentukan suhu akhir air!
Penyelesaian :
Diketahui : V = 110 V                 ;    T1 = 20 oC
                  R = 20 Ω                ;     t  = 7 menit = 420 sekon
                  m = 1 kg              ;     c = 4200 J/kgoC
Ditanya : T2 ?
Jawab :          I = V / R  = 110 V / 20 Ω = 5,5 A

V x I x t            =  m x c x  ∆T
             110 V x 5,5 A x 420 s = 1 kg x 4200 J/kgoC x ∆T
                        254.100           = 4200 x ∆T
                    ∆T            = 254.100 / 4200 = 60,5 oC
Suhu akhir air :
            T2         = ∆T + T1
                        = 60,5 oC + 20 oC
                         = 80,5 oC


Dengan,
P   =  Daya (watt)
1 watt  = 1 joule / sekon
1 joule = 1 watt sekon
energi listrik juga dinyatakan dalam kwh (kilo watt hours)
1 kwh   =  1000 watt x 3600 sekon
1 kwh   =  3.600.000 W sekon
1 kwh   =  3,6 x 106 joule
 
                  Energi listrik tiap satuan waktu disebut daya listrik. Daya listrik dapat ditentukan dengan persamaan:


Perhitungan dalam Pemakaian Energi Listrik
A.     


Energi listrik selain dinyatakan dalam satuan joule atau watt detik juga dinyatakan dalam satuan watt hour atau watt jam (wh) dan kilo watt hour (kwh). Alat yang dipergunakan untuk menghitung energi listrik dinamakan meteran listrik atau kwh meter.
Rounded Rectangle: 1 kwh = 1 kilo watt x 1 jam = 1000 watt x 3.600 detik
 = 3.600.000 watt detik = 3,6 x 106 joule
 



Gambar kWh meter
 


Contoh soal
  1. Dalam sebuah rumah , konsumen listrik menggunakan alat-alat listrik sebagai berikut:
    1. 4 buah lampu  @ 15 watt  menyala rata-rata 8 jam perhari
    2. Sebuah TV dengan daya 100 watt dinyalakan selama 5 jam perhari
    3. Sebuah lemari es dengan daya 150 watt dinyalakan selama 20 jam perhari
    4. Setrika listrik dengan daya 300 watt dinyalakan selama 2 jam perhari
Berapakah biaya rekening listrik yang harus dibayar selama 1 bulan (30 hari) jika harga 1 kWh = Rp 850,00 dan biaya pelanggan Rp 20.000,00?
Penyelesaian:
 Rumus :             W  =  P. t
a.     Lampu                        = 4 x 15 W x 8 jam    =     480 Wh
b.     TV                                = 100 W x 5 jam        =     500 Wh
c.     Lemari es                   = 150 W x 20 jam      =  3.000 Wh
d.     Setrika listrik                = 300 W x 2 jam       =      600 Wh
Jumlah energi yang digunakan setiap hari   = 4.580 Wh = 4,58 kWh
Jumlah energi yang digunakan setiap bulah= 4,58 kWh x 30 hari = 137,4 kWh
Biaya rekening tiap bulan        = (137,4 kWh x Rp 850,00) + Rp20.000,00
                                                      = Rp 116.790,00 + Rp 12.500,00
                                                      = Rp 136.790,00
Contoh Soal-18
Sebuah bohlam lampu diberi tegangan 20 volt. Kuat arus listrik yang mengalir pada bohlam tersebut 2 ampere. Hitung energi listrik yang dipakai tiap detiknya! Berapa energi yang habis selama 1 menit!

Contoh Soal-19
Sebuah setrika listrik menhabiskan energi tiap drtiknys 400 joule. Jika dipasang pada tegangan 200 volt. Hitung berapa arus yang mengalir pada setrika itu! Hitung juga hambatan listrik setrika itu!

Contoh Soal-20
Sebuah bohlam lampu bertuliskan 60 W / 150 V, hitung hambatan bohlam tersebut!

Contoh Soal-21
Disebuah rumah terdapat 5 buah lampu 40 watt yang menyala 8 jam perhari. Ada 1 buah televisi 100 watt yang menyala 6 jam setiap hari dan 1 buah kulkas yang menyala 24 jam setiap hari. Berapa biaya yang dikeluarkan oleh pemilik rumah itu tiap hari kalau biaya listrik per kwh itu 500 rupiah!

Contoh Soal-22

Sebuah keluarga menggunakan 4 buah lampu 15 watt yang menyala selama 8 jam sehari, 2 buah lampu 10 watt menyala 2 jam sehari, dan 1 buah televisi 100 watt menyala 5 jam tiap hari. Apabila biaya penggunaan listrik per kwh 300 rupiah hitung biaya pemakaian energi listrik keluarga tersebut selama 1 bulan!  
Listrik Dinamis Listrik Dinamis Reviewed by SUN'AN FATHONI on 7:56 PM Rating: 5

No comments:

Powered by Blogger.