Pengertian Daya listrik: Rumus dan contoh soal

Daya listrik, pengertian, rumus dan pemanfaatannya

Kalian tentu pernah melihat informasi Daya listrik yang tertera di peralatan elektronika dan listrik. Biasanya berupa tempelan kertas yang ada dibelakang televisi, radio, mesin cuci, setrika dan lain-lain.

Daya listrik
Label pemakakain listrik dan daya listrik pada pesawat TV


Apa itu daya listrik?

Cerita dikit ya..., sudah tahu 'kan cara mengaktifkan semua peralatan elektronika seperti TV? Yep, colokin ke stop kontak teruskan hidupkan deh! Maka arus listrik akan mengalir ke peralatan tersebut dan alat bekerja dengan normal.

Jumlah arus listrik dan tegangan listrik tertera pada label gambar sebesar 100 sampai 240Volt dan Arus 1,1 Ampere. Itulah jumlah daya yang dibutuhkan Televisi untuk dapat beroperasi normal.

Nah, taukah kalian apa itu daya listrik?

Jika belum tahu, Yuk mari kita belajar bersama. Ada beberapa topik yang bisa kalian baca nih...

Kompetensi Dasar menerapkan elektronika dasar Daya listrik

Kompetensi Dasar
  • 3.5. Menerapkan elektronika dasar (kelistrikan, komponen elektronika dan skema rangkaian elektronika)
  • 4.5. Mempraktikan fungsi kelistrikan dan elektronika

Indikator pencapaian kompetensi dasar 3.5 Menerapkan elektronika dasar (kelistrikan, komponen elektronika dan skema rangkaian elektronika)
Materi Daya listrik
  1. Pengertian daya listrik
  2. Satuan daya listrik
  3. Rumus daya listrik
  4. Pengertian Horsepower
  5. Rumus mencari daya listrik
  6. Contoh soal perhitungan daya listrik

Tujuan saya belajar
Setelah mempelajari materi Daya listrik, saya mampu mempraktekan dengan teliti, cermat, jujur dan percaya diri:
  1. Sistem bilangan BCD 8421
  2. Cara konversi desimal ke kode BCD
  3. Cara konversi kode BCD ke desimal
  4. Membedakan kode BCD dengan biner

Media dan sumber belajar
  1. Media:Powerpoint dan Google slide
  2. Sumber belajar: Buku, Modul dan LKS Sistem komputer, Internet

Alat dan bahan
  1. Buku coretan
Prasyarat


Pengertian Daya listrik

Daya listrik adalah banyaknya tenaga, usaha, energi (untuk merubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya) yang dapat dilakukan dalam waktu tertentu

Daya listrik dihasilkan oleh peralatan pembangkit daya listrik seperti generator listrik tenaga air (ini baru 1 contoh). Perubahan energinya dari tenaga air menjadi listrik ⚡ cukup panjang.

Kalau disederhanakan seperti ini...

Air menggerakan turbin, turbin akan berputar menghasilkan induksi listrik yang akan diubah lagi menjadi tegangan listrik dan arus listrik.

Tapi, karena kita sedang membahas pengertian daya listrik, baik rumus dan satuannya, alangkah baiknya kita kembali ke topik utama.😊

Sebelum berbicara lebih serius tentang daya listrik, kita dapat analogikan daya listrik dengan sesuatu yang dekat dengan kalian.

Misalnya,

kemampuan atau daya kamu berlari marathon dalam waktu 1 jam itu berapa kilometer, menghabiskan air minum berapa liter?

Atau,

Motor listrik besar membutuhkan daya berapa besar untuk dapat berputar?

Nah, yang menjadi pertanyaan 'kan, gimana ngukurnya?

Satuan daya listrik

Satuan daya listrik atau energi berdasarkan pengertian diatas akhirnya ditemukan oleh para ahli.

Satuan daya listrik menurut pengukuran Standar Internasional (SI) adalah Joule (J) per detik (s), atau ditulis (J/s) = Watt.

Penggunaan Joule sebagai variabel Daya listrik tidak lepas dari pengertian energi atau usaha yang dibutuhkan dalam waktu tertentu.

Jadi, bisa dituliskan juga sebagai berikut;

1 watt (W)= 1 joule/second (J/s)

Rumus daya listrik

Berdasarkan pemahaman satuan daya listrik dimana W = J/s, ada kerancuan sedikit.

Pada rumus W = J/s, W adalah definisi dari Energi potensial / usaha yang seharusnya memiliki satuan Joule.

Oleh para ahli, akhirnya rumus daya listrik ditulis dan diturunkan sebagai berikut;

Penulisan rumus dasarnya adalah P = W / t

  • P untuk Power atau Daya satuan Watt,
  • W (miring) untuk energi atau tenaga yang dikeluarkan satuan Joule (J)
  • dan t untuk time atau waktu satuan detik (s)

Satuan Watt (W) untuk daya dengan W tegak dan simbol energi(W) satuannya Joule dengan huruf miring.

Watt dan Energi(W) sebenarnya beda, tapi masih ada yang keliru.

Energi dengan simbol(W) miring sendiri adalah turunan rumus mencari energi potensial dimana (W) = V.Q (baca artikel ini: arus dan tegangan listrik)

Penggunaan satuan Watt dalam satuan daya ini merupakan bentuk penghormatan terhadap ilmuwan penemu mesin uap yaitu James Watt. Dengan demikian dalam perhitungan rumus Daya maka akan menghasilkan laju energi dengan satuan Watt.

Pengertian Horsepower dan hubungannya dengan daya listrik

Satuan Daya listrik, Watt, berasal dari nama keluarga James Watt.

James Watt berperan penting kontribusinya dalam penemuan standar untuk pengukuran daya pada masa itu.

James Watt memperkenalkan satuan tenaga kuda (horsepower / HP) sebagai ukuran kekuatan rata-rata kuda gerobak yang bekerja sepanjang hari.

Tenaga kuda (horsepower / HP) dan Watt memiliki hubungan sebagai berikut:

1 horsepower = 746 watts

Turunan Rumus daya listrik

Daya listrik dapat disalurkan, dan tentu bisa habis terserap oleh perangkat atau alat itu sendiri.

Kenapa bisa habis?

Seperti penjelasan diatas, bahwa Daya adalah banyaknya usaha / energi yang di hasilkan atau dikeluarkan dalam satuan waktu.

Ini artinya, daya listrik dapat habis jika sumber daya (pembangkit listrik) pun kehabisan daya.

Bingung 'kan?

Pada prinsipnya, habisnya daya karena perubahan energi yang timbul saat proses pembangkitan daya.

Bisa jadi daya listrik terbuang menjadi energi panas, atau energi lainnya.

Salah satunya adalah pemakaian arus dan tegangan berperan besar terhadap perubahan energi.


Rumus daya listrik pada rangkaian listrik

Rangkaian listrik adalah sambungan dari berbagai alat listrik dan elektronika yang dirancang secara tertutup (close loop) agar aliran elektron (arus listrik) dapat mengalir dari sumber tegangan.

Kata kuncinya, Tegangan listrik, arus listrik.

Dengan sedikit manipulasi matematika, rumus P=W/t diatas dapat kita turunkan untuk mencari nilai daya yang dipakai pada rangkaian listrik.

Rumus dasar ==> P = W / t

W adalah Energi hasil rumus W = Q.V

dimana...

Q adalah muatan listrik satuan Coloumb dan,

V adalah Voltase satuan Volt

Jadi sekarang P bisa ditulis juga P = Q.V / t

Sampe sini paham?

Kalo belum, coba baca lagi artikel Arus dan tegangan listrik

Oiya, lanjut ya...

Perhatikan rumus Daya listrik ini: P = Q.V / t

Mari kita turunkan lagi...

Coba lihat Q.V / t bisa kita gunakan untuk mencari Voltase (tegangan) V = Q / t

Oiya ada 1 rumus lagi untuk mencari Arus I yaitu: I = Q / t

Oke ges,

Sekarang kita akan menggunakan rumus turunan untuk mencari daya didalam rangkaian listrik.

Ginih...

Kita tahu bahwa W (energi) = Q.V,

kemudian Voltage adalah V = Q / t

dan Arus adalah I = Q / t.

Mari kita bawa rumus ini P = Q.V / t

terus kalo saya tulis seperti ini, boleh 'kan?

P = Q / t . Q / t

atau saya sederhanakan menjadi P = V.I ?


Rumus mencari daya listrik

Akhirnya rumus menghitung daya dapat disederhanakan menjadi P = V.I

Penulisan rumus daya listrik P = V.I .....(1)

  • P untuk Power atau Daya satuan Watt (W),
  • V untuk Tegangan satuan Volt (V)
  • dan I untuk Arus satuan Ampere (A)

Lalu, dengan menurunkan hukum Ohm, maka kita dapat mencari beberapa nilai sebagai berikut dengan rumus daya turunan.

Oiya sebelum itu saya ingatkan rumus Hukum Ohm yang berlaku umum dibawah ini,

V = I.R (mencari nilai tegangan)
I = V / R (mencari nilai arus)
R = V / I (mencari nilai hambatan)

  • V untuk Tegangan satuan Volt (V). Dalam literatur V ditulis juga E. Penjelasannya ada dibawah. Tapi kita anggap V = E ya ges.
  • I untuk Arus satuan Ampere (A)
  • dan R untuk Resistansi (hambatan) satuan Ohm (Ω)

Sekarang...

Berdasarkan data-data diatas, akan kita manipulasi dengan bantuan teknik matematika sederhana berikut ini.

P = V . I

Jika I = V / R ( lihat hukum Ohm)

maka,

P = V . (V / R) atau

P = V2 / R

Jika cara tersebut dibolehkan, maka penulisan rumus daya seperti ini, harusnya gak masalah...

P = V . I

Jika V = I . R

maka,

P = (I . R) . I

=> P = I2 . R


Rumus mencari daya listrik sumber tegangan baterai

Oiya, untuk mencari daya yang menggunakan baterai, kita dapat menggunakan rumus P = E . I, dimana E adalah Beda potensal disamakan dengan tegangan ya ges.

Di mana:
  • I = arus listrik yang mengalir pada penghantar dalam satuan Ampere (A).
  • E atau V = Beda potensial (tegangan) yang terdapat pada kedua ujung penghantar dalam satuan volt (V).
  • R = nilai hambatan listrik (resistansi) yang terdapat pada suatu penghantar dalam satuan ohm (Ω).
  • P = nilai daya (Watt) satuan Watt.

Contoh soal perhitungan daya listrik


Contoh 1:
Dinamo listrik dialiri tegangan sebesar 120 Volt dengan arus yang mengalir adalah 5 Ampere. Berapa daya yang yang harus digunakan agar dinamo tersebut berputar?

Solusi 1:
Diketahui:
V = 120 Volt
I = 5 Ampere

Ditanya:
P = ?

Jawab:
P = V . I => 120 Volt x 5 Ampere = 600 Watt

Contoh 2:
Berapa daya yang ditanggung oleh resistor 5Ω jika ada arus yang mengalir melewatinya sebesar 4 A

Solusi 2:
Menyelesaikan masalah tersebut dengan rumus P = I2 . R

Diketahui:
R = 5Ω
I = 4 Ampere

Ditanya:
P = ?
Jawab:
P = I2 . R => 4A2 x 5Ω = 80 Watt

Contoh 3:
Susi sedang berolahraga angkat barbel. Ia telah melakukan usaha angkat barbel tersebut sebanyak 500 Joule selama 10 menit. Berapa daya yang telah Susi keluarkan?

Solusi 3:
Menyelesaikan masalah tersebut dengan rumus P = W / t

Diketahui:
W = 500 joule
t = 10 menit x 60 detik = 600 detik

Ditanya:
P = ?

Jawab:
P = W / t => 500 J / 600 s = 0,83 Watt

Contoh 4:
Unit televisi tercantum di label belakang 220V / 1,2 Ampere. Berapa daya yang di butuhkan untuk menyalakan televisi tersebut

Solusi 4:
Menyelesaikan masalah tersebut dengan rumus P = V . I

Diketahui:
V = 220 Volt
I = 1,2 Ampere

Ditanya:
P =.............?
Jawab:
P = V . I => 220 Volt x 1,2 Ampere = 264 Watt

Contoh 5:
Sebuah lampu motor tertulis dikotaknya daya 50mW dan tegangan kerja 12 Volt. Supaya lampu tersebut tidak rusak, kalian harus mencari nilai arus dan resistansi yang sesuai

Solusi 5:
Menyelesaikan masalah tersebut dengan rumus P = V . I

Diketahui:
P = 50 mW (miliWatt) = 50 / 10-3 = 5 x 101 / 10-3 = 5 x 10-2 = 0.05 Watt
V = 12 Volt

Ditanya:
1) I = ?
2) R = ?

Jawab:
1.
P = V . I => 0,05 = 12 Volt x I
I = P / V => 0,05 / 12 => (5x10-2) / (1,2 x 101)
I = P / V => (5 / 1,2) . 10-3 => 4,16 x 10 -3 Ampere

Sampe sini udah saya benerkan...

atau ditulis 4,16 x 10 -3 Ampere = 0,00416 Ampere

udah mantap...


2.
Karena I sudah diketahui sebesar 0,00416 Ampere

maka,

P = I2 . R

P = I2 . R => 0,05 = 0,00416 x 0,00416 x R = 0,05 = 0,0000173A x R
R = P / I2 => 0,05 / 0,0000173 => (5x10-2) / (1,73 x 10-5)
R = P / I2 => (5 / 1,73) . 103 => 2,89 x 10 3 Ohm

Sampe sini udah saya benerkan...

atau ditulis 2,89 x 10 3 Ohm = 2890 Ohm = 2K890 = 2,89 KiloOhm

udah mantap...


Tugas kuiz dan portofolio Pengertian Daya listrik
  1. Kerjakan kuiz Daya listrik (power), pengertian, rumus dan pemanfaatannya melalui google classroom.
  2. Carilah informasi tentang (power), pengertian, rumus dan pemanfaatannya melalui internet.
  3. Buatlah video presentasi saat proses menyelesaikan tugas-tugas tersebut,kemudian upload ke Youtube, Instagram dan Facebook.
  4. Tag akun @rudysetiawanst(instagram) dan rudysetiawansst(facebook)

Next Post Previous Post