Energi Listrik dan Daya Listrik

Energi Listrik dan Daya Listrik

Energi Listrik

Energi Listrik merupakan energi yang sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia. Berbagai peralatan rumah tangga seperti mesin jahit, peralatan elektronika, dan kipas angin membutuhkan energi listrik. Energi listrik dapat diubah menjadi energi bunyi sehingga dapat dimanfaatkan untuk berbagai peralatan seperti sirine, bel listrik, alarm, dan lain-lain.

Energi yang dibutuhkan suatu alat listrik dipengaruhi oleh empat faktor yaitu beda potensial, kuat arus, hambatan, dan waktu penggunaan. Secara matematis dapat dituliskan:

                                    W = V I t                    W  = energi listrik (J)

Atau                                                                V    = beda potensial (V)

                   W= I2Rt                                      I    = kuat arus (A)

                           ì V2 ü t                                t     = waktu (s)

                   W=  î R   þ                                   R    = hambatan listrik (W)

Daya Listrik

Untuk menentukkan daya yang digunakan pada suatu peralatan listrik seperti lampu, seterika, pemanas, hair dryer dan lain-lain, perlu ditinjau mengenai energi (W) yang dipindahkan pada saat muatan listrik (q) bergerak pada suatu beda potensial V dimana

W = q V.

       q V   

P =   t             Sementara itu, daya (P) didefinisikan sebagai energi yang dipindahkan (W)

                   per satuan waktu (t).

                 

Jika dimasukkan hubungan I = q/t  maka diperoleh hubungan antara daya (P) dengan

kuat arus (I) dan beda tegangan (V):  

                                    P =I * V

                                    P =I * (I*R)

                                    P =I ² V

                                    P =V ² / R

Sementara itu, V=I * R   maka diperoleh pula hubungan antara daya (P) dengan kuat arus (I) dan hambatan (R) serta hubungan antara daya (P) dengan tegangan (V) dan hambatan (R):

                                            

Berdasarkan hubungan P =V ² / R dapat dilihat bahwa alat listrik yang dihubungkan dengan tegangan yang lebih rendah daripada tegangan tegangan operasi alat akan menggunakan daya yang jauh lebih rendah daripada yang tercantum pada alat.

Bagaimana hubungan penurunan daya ini dengan tegangan yang digunakan? Daya listrik sesungguhnya yang digunakan memenuhi persamaan P =V ² / R, bila R konstan maka daya sebanding dengan kuadrat tegangan. Sehingga diperoleh hubungan: P₂/P₁=V₂²/v₁²

                P₂= (V₂/v₁)²   P₁

P₂= daya yang sesungguhnya

P₁= daya yang tercantum pada alat

V₂= tegangan yang sesungguhnya

v₁= tegangan yang tercantum pada alat