Apa itu Energi Listrik ?
Energi dapat diartikan sebagai suatu kemampuan untuk melakukan kerja.Energi listrik merupakan suatu bentuk energi yang berasal dari sumber arus yang biasanya dinyatakan dalam Watt hour.Besarnya energi listrik yang yang diberikan sebuah sumber tegangan untuk memindahkan muatan yang memiliki hambatan R, secara matematis dapat dirumuskan dengan persamaan :
- W adalah Energi [Joule]
- Q adalah Besar muatan yang dipindahkan [coulomb]
- V adalah Beda potensial listrik [Volt]
Karena Q = I.t, maka rumus Energi Listrik di atas dapat diperluas menjadi :
- W adalah Energi [Joule]
- Q adalah Besar muatan yang dipindahkan [coulomb]
- V adalah Beda potensial listrik [Volt]
- I adalah Arus listrik dari sumber [Ampere]
- t adalah waktu [second]
Jika diterapkan hukum ohm pada sebuah rangkaian listrik dimana :
Maka rumus Engergi listrik dapat dikembangkan lagi menjadi :
W = I.R.I.t
W = I2.R.t
- W adalah Energi [Joule]
- V adalah Beda potensial listrik [Volt]
- I adalah Arus listrik dari sumber [Ampere]
- t adalah waktu [second]
- R adalah tegangan [Ohm]
Rumus :
dapat juga dirubah ke dalam persamaan lain apabila menggunakan
sehingga rumusnya menjadi :
W = V .
- W adalah Energi [Joule]
- V adalah Beda potensial listrik [Volt]
- t adalah waktu [second]
- R adalah tegangan [Ohm]
Pembahasan soal energi listrik
1. UN IPA SMP tahun 2008 P37 No. 15
Seorang siswa menyalakan pesawat TV rata-rata 6 jam setiap harinya. Pesawat tersebut dihubungkan pada tegangan 220 Volt sehingga kuat arus listrik yang melalui pesawat tersebut 0,5 Ampere. Jika PLN menetapkan tarif Rp 600,00 / kWh, maka biaya penggunaan energi listrik untuk TV tersebut selama 1 bulan [30 hari] adalah….
A. Rp 9.900,00
B. Rp 11.880,00
C. Rp 19.800,00
D. Rp 23.760,00
Pembahasan
Diketahui :
Waktu pemakaian televisi = 6 jam x 30 = 180 jam
Tegangan [V] = 220 Volt
Kuat arus [I] = 0,5 Ampere
Tarif listrik = Rp 600,00 / kWh
Ditanya : Biaya penggunaan energi listrik untuk TV selama 1 bulan [30 hari]
Jawab :
Daya televisi :
P = V I = [220 Volt][0,5 Ampere] = 110 Volt Ampere = 110 Watt
Energi listrik = daya listrik x selang waktu
Energi listrik televisi = 110 Watt x 180 jam = 19800 Watt jam = 19,8 kilo Watt jam = 19,8 kilo Watt hour = 19,8 kWh
Biaya penggunaan energi listrik untuk TV selama 1 bulan :
19,8 kWh x Rp 600,00 / kWh = Rp. 11.880,00
Jawaban yang benar adalah B.
2. Soal UN IPA SMP C4-P12 No.17
Dalam sebuah rumah terdapat 4 lampu 20 W, 2 lampu 10 W, 3 lampu 40 W yang menyala 5 jam setiap hari. Jika harga listrik per kWh Rp 500,00, maka biaya yang harus dibayar dalam 1 bulan [30 hari] adalah …
A. Rp 5.625,00
B. Rp 7.500,00
C. Rp 12.750,00
D. Rp 16.500,00
Pembahasan
Diketahui :
4 lampu 20 Watt = 4 x 20 Watt = 80 Watt
2 lampu 10 Watt = 2 x 10 Watt = 20 Watt
3 lampu 40 Watt = 3 x 40 Watt = 120 Watt
Daya total [W] = 80 Watt + 20 Watt + 120 Watt = 220 Watt
Selang waktu [t] = 5 jam x 30 = 150 jam
Harga listrik per kWh = Rp 500,00
Ditanya : Biaya yang harus dibayar dalam 1 bulan
Jawab :
Energi listrik = Daya listrik x Selang waktu = 220 Watt x 150 jam = 33000 Watt jam = 33 kilo Watt jam = 33 kilo Watt hour = 33 kWh
Biaya yang harus dibayar :
[33 kWh][Rp 500,00/kWh] = Rp 16.500
Jawaban yang benar adalah D.
3. UN IPA SMP tahun 2010 P16-C4 No. 17
Rumah Pak Budi menggunakan peralatan listrik yang terdiri dari 3 lampu masing-masing 20 W, 3 lampu masing-masing 40 W yang semuanya digunakan selama 12 jam per hari. Satu pompa air 250 W digunakan 4 jam sehari dan setrika 300 W digunakan 2 jam sehari. Apabila tarif listrik Rp 600,00 / kWh, rekening listrik yang harus dibayar Pak Budi selama 1 bulan [30 hari] adalah…..
A. Rp 57.680,00
B. Rp. 59. 680,00
C. Rp. 64.820,00
D. Rp. 67.680,00
Pembahasan
Diketahui :
Daya lampu = 3 [20 Watt] + 3 [40 Watt] = 60 Watt + 120 Watt = 180 Watt dan waktu pemakaian lampu = 12 jam x 30 = 360 jam
Daya pompa air = 250 Watt dan waktu pemakaian pompa air = 4 jam x 30 = 120 jam
Daya setrika = 300 Watt dan waktu pemakaian setrika = 2 jam x 30 = 60 jam
Tarif listrik Rp 600,00 / kWh
Ditanya : Biaya yang harus dibayar selama satu bulan [30 hari]
Jawab :
Energi listrik = daya listrik x waktu
Energi lampu = [180 Watt][360 jam] = 64.800 Watt jam = 64,8 kilo Watt jam
Energi pompa air = [250 Watt][120 jam] = 30.000 Watt jam = 30 kilo Watt jam
Energi setrika = [300 Watt][60 jam] = 18.000 Watt jam = 18 kilo Watt jam
Energi listrik total yang terpakai = 64,8 + 30 + 18 = 112,8 kilo Watt jam = 112,8 kilo Watt hour = 112,8 kWh.
Biaya yang harus dibayar selama satu bulan = [112,8 kWh][Rp 600,00 / kWh] = Rp 67.680
Jawaban yang benar adalah D.
4. Soal UN IPA SMP tahun 2011 No. 18 – Energi listrik
Sebuah rumah menggunakan alat-alat listrik sehari-hari sebagai berikut…
Berapa besar energi listrik yang digunakan selama 1 bulan [30 hari]?
A. 146 kWh
B. 78 kWh
C. 52 kWh
D. 26 kWh
Pembahasan
Diketahui :
Daya lampu pijar = 5 x 20 Watt = 100 Watt dan waktu pemakaian lampu pijar = 12 jam x 30 = 360 jam
Daya lampu neon = 6 x 10 Watt = 60 Watt dan waktu pemakaian lampu pijar = 10 jam x 30 = 300 jam
Daya televisi = 1 x 80 Watt = 80 Watt dan waktu pemakaian televisi = 10 jam x 30 = 300 jam
Ditanya : Besar energi listrik yang digunakan selama 30 hari
Jawab :
Energi listrik = daya listrik x selang waktu
Energi listrik lampu pijar = 100 Watt x 360 jam = 36.000 Watt jam = 36 kilo Watt jam = 36 kWh
Energi listrik lampu neon = 60 Watt x 300 jam = 18.000 Watt jam = 18 kilo Watt jam = 18 kWh
Energi listrik televisi = 80 Watt x 300 jam = 24.000 Watt jam = 24 kilo Watt jam = 24 kWh
Energi listrik total = 36 kWh + 18 kWh + 24 kWh = 78 kWh
kWh = kilo Watt hour = kilo Watt jam
Jawaban yang benar adalah B.
5. Soal UN IPA SMP tahun 2012 A87 No. 15 – Energi listrik
Perhatikan gambar alat listrik berikut ini! Daya listrik alat tertulis pada gambar dan alat dipakai selama 30 menit, maka besar energi listrik yang digunakan adalah…..
A. 396 kiloJoule
B. 540 kilo Joule
C. 600 kilo Joule
D. 900 kilo Joule
Pembahasan
Diketahui :
Daya listrik [P] = 300 Watt = 300 Joule / sekon
Selang waktu [t] = 30 menit = 30 [60 sekon] = 1800 sekon
Ditanya : Besar energi listrik yang digunakan
Jawab :
Daya sebesar 300 Joule / sekon artinya setrika listrik menggunakan energi sebanyak 300 Joule setiap 1 sekon. Jika digunakan selama 1800 sekon maka setrika listrik menggunakan energi listrik sebanyak 540.000 Joule = 540 kilo Joule
Jawaban yang benar adalah B.