Energi listrik, daya listrik – Soal dan jawaban UN Fisika SMP/MTs
1. Soal UN IPA SMP 2012/2013 SP 29 No.14
Di sebuah rumah terdapat 5 lampu 25 watt menyala 14 jam per hari, sebuah kulkas 200 watt menyala 24 jam per hari, dan pompa air 125 watt menyala 8 jam per hari. Berapa besar energi listrik yang digunakan selama satu bulan [30 hari] ?
A. 226,5 kWh
B. 144 kWh
C. 52,5 kWh
D. 30 kWh
Pembahasan
Diketahui :
Daya lampu = 5[25] = 125 Watt dan waktu pemakaian lampu = 14 jam x 30 = 420 jam
Daya kulkas = 200 Watt dan waktu pemakaian kulkas = 24 jam x 30 = 720 jam
Daya pompa air = 125 Watt dan waktu pemakaian pompa air = 8 jam x 30 = 240 jam
Ditanya : Energi listrik yang digunakan selama satu bulan
Jawab :
Energi listrik = daya listrik x waktu
Energi [lampu] = [125 Watt][420 jam] = 52.500 Watt jam = 52,5 kilo Watt jam
Energi [kulkas] = [200 Watt][720 jam] = 144.000 Watt jam = 144 kilo Watt jam
Energi [pompa air] = [125 Watt][240 jam] = 30.000 Watt jam = 30 kilo Watt jam
Energi listrik total yang terpakai = 52,5 + 144 + 30 = 226,5 kilo Watt jam = 226,5 kilo Watt hour = 226,5 kWh.
Jawaban yang benar adalah A.
2. Soal UN IPA SMP 2012/2013 SP 33 No.14
Dalam kios tukang patri terdapat 2 lampu 20 watt menyala 7 jam per hari, sebuah solder 440 watt digunakan rata-rata 4 jam per hari, dan sebuah TV 50 watt menyala 3 jam per hari. Berapa besar energi listrik yang digunakan selama satu bulan [30 hari] ?
A. 65,70 kWh
B. 52,80 kWh
C. 32,87 kWh
D. 16,43 kWh
Pembahasan
Diketahui :
Daya lampu = 2[20] = 40 Watt dan waktu pemakaian lampu = 7 jam x 30 = 210 jam
Daya solder = 440 Watt dan waktu pemakaian solder = 4 jam x 30 = 120 jam
Daya TV = 50 Watt dan waktu pemakaian TV = 3 jam x 30 = 90 jam
Ditanya : Energi listrik yang digunakan selama satu bulan
Jawab :
Energi listrik = daya listrik x waktu
Energi [lampu] = [40 Watt][210 jam] = 8.400 Watt jam = 8,4 kilo Watt jam
Energi [solder] = [440 Watt][120 jam] = 52.800 Watt jam = 52,8 kilo Watt jam
Energi [TV] = [50 Watt][90 jam] = 4.500 Watt jam = 4,5 kilo Watt jam
Energi listrik total yang terpakai = 8,4 + 52,8 + 4,5 = 65,7 kilo Watt jam = 65,7 kilo Watt hour = 65,7 kWh.
Jawaban yang benar adalah A.
3. Soal UN IPA SMP 2012/2013 SP 45 No.14
Sebuah rumah tangga terdapat 5 lampu masing-masing 20 watt menyala selama 10 jam per hari, sebuah TV 60 watt menyala 8 jam per hari, dan kulkas 150 watt menyala 24 jam per hari. Berapa besar energi listrik yang digunakan selama satu bulan [30 hari] ?
A. 548,64 kWh
B. 388,80 kWh
C. 188,00 kWh
D. 152,40 kWh
Diketahui :
Daya lampu = 5[20] = 100 Watt dan waktu pemakaian lampu = 10 jam x 30 = 300 jam
Daya TV = 60 Watt dan waktu pemakaian TV = 8 jam x 30 = 240 jam
Daya kulkas = 150 Watt dan waktu pemakaian kulkas = 24 jam x 30 = 720 jam
Ditanya : Energi listrik yang digunakan selama satu bulan
Jawab :
Energi listrik = daya listrik x waktu
Energi [lampu] = [100 Watt][300 jam] = 30.000 Watt jam = 30 kilo Watt jam
Energi [TV] = [60 Watt][240 jam] = 14.400 Watt jam = 14,4 kilo Watt jam
Energi [kulkas] = [150 Watt][720 jam] = 108.000 Watt jam = 108 kilo Watt jam
Energi listrik total yang terpakai = 30 + 14,4 + 108 = 152,4 kilo Watt jam = 152,4 kilo Watt hour = 152,4 kWh.
Jawaban yang benar adalah D.
Konsumsi Daya Strika Listrik…
Perhitungan pada perangkat elektronik dengan fitur otomatis [mis strika], anda harus memiliki perkiraan rata-rata lama waktu yang dibutuhkan saat lampu otomatis mulai menyala kemudian mati dan kembali menyala.
Misalnya pemakaian strika 350 Watt dengan selang waktu lampu otomatis 2 menit menyala – 2 menit mati – kembali menyala = 4 menit total satu siklus, maka perhitungan rata-rata pemakaian daya adalah :
- pemakaian per menit : [350 Watt / 1.000] x [[[jumlah menit / 4] x 2] / 60]
- pemakaian per jam : [350 Watt / 1.000] x [[60 / 4] x 2] / 60]
- pemakaian per hari : [350 Watt / 1.000] x [[60 / 4] x 2] / 60] x jumlah jam
- pemakaian per bulan : pemakaian per hari x 30
Contoh Kasus I :
pemakaian strika 350 watt dalam sehari = 30 menit :
= [350 Watt / 1.000] x [[[30 / 4] x 2] / 60]
= 0,0875 kWh per hari
sehingga perhitungan sebulan menjadi :
= 0,0875 kWh x 30 hari
= 2,625 kWh per bulan
Contoh Kasus II.A. :
pemakaian strika 350 watt dalam sehari = 3 jam :
=[350 Watt / 1.000] x [[[60 / 4] x 2] / 60] x 3 jam
= 0,525 kWh per hari
sehingga perhitungan sebulan menjadi :
= 0,525 kWh x 30 hari
= 15,75 kWh per bulan
Tidak semua perangkat strika memiliki perbandingan jeda waktu menyala dan mati yang sama. Ada beberapa model perangkat strika memiliki fitur unik, seperti bagian untuk pelicin terbuat dari bahan logam penyimpan panas. Fitur seperti ini, umumnya dapat ditemukan pada perangkat strika berdaya besar namun mengkonsumsi daya listrik dalam waktu relatif sebentar dengan jeda waktu stand-by lebih lama.
Misalnya, strika berdaya 750 Watt dengan waktu pemanasan awal selama 3 menit. Konsumsi daya selanjutnya, hanya berlangsung 0,5 menit dan jeda waktu stand-by selama 2 menit. Maka perhitungan satu siklus menyala – mati – kembali menyala adalah 2,5 menit. Dalam 1 jam [60 menit], siklus ini terjadi sebanyak :
= 60 menit / 2,5menit
= 24 kali
Maka, total waktu strika menyala dan mengkonsumsi daya selama satu jam adalah hanya selama :
= 24 x 0,5 menit
= 12 menit saja.
Dengan demikian, nilai pemakaian daya yang sebenarnya strika berdaya 750 Watt tersebut selama 1 jam adalah sebesar :
= [[750 Watt / 1.000] x [12 menit / 60]]
= 0,15 kWh atau 150 Watt per jam saja.
Jika dibuat rumus berdasarkan nilai awal konsumsi daya strika yang sebesar 750 Watt, maka akan seperti di bawah ini cara penyajiannya :
- pemakaian per menit : [[750 Watt / 1.000] x [12 menit / 60]] x jumlah menit / 60
- pemakaian per jam : [[750 Watt / 1.000] x [12 menit / 60]]
- pemakaian per hari : [[750 Watt / 1.000] x [12 menit / 60]] x jumlah jam
- pemakaian per bulan : jumlah pemakaian per hari x 30 hari
Namun, jika rumus dibuat setelah perhitungan siklus nyala-mati strika selama satu 1 jam dikerjakan, maka akan seperti ini penampakannya :
- pemakaian per menit : 0,15 kWh x [jumlah menit / 60]
- pemakaian per jam :0,15 kWh
- pemakaian per hari :0,15 kWh x jumlah jam
- pemakaian per bulan : jumlah pemakaian per hari x 30 hari
Hasil akhir dari kedua rumus adalah sama. Bedanya, detail rumus pertama biasa digunakan untuk pemrograman komputer. Sedangkan detail rumus kedua biasa ditemukan untuk perhitungan manual dari soal matematika pada umumnya.
Contoh Kasus II.B :
pemakaian strika 750 Watt dalam sehari = 3 jam :
= [[750 Watt x 1.000] x [12 / 60]] x 3 jam
= 0,15 kWh x 3 jam
= 0,45 kWh per hari atau 450 Watt per hari
sehingga perhitungan pemakaian dalam sebulan menjadi :
= 0,45 kWh x 30 hari
= 13,5 kWh per bulan
Untuk hasil yang lebih mendekati, tambahkan nilai proses pemanasan selama 3 menit di awal pemakaian sebesar :
= [750 Watt / 1.000] x [3 menit / 60]
= 0,0375 kWh.
Sehingga untuk perhitungan pemakaian sehari selama 3 jam menjadi :
= 0,45 kWh + 0,0375kWh
= 0,4875 kWh atau 487,5 Watt per hari.
Maka, dalam sebulan menjadi :
= 0,4875 kWh x 30 hari
= 14,625 kWh.