Pembahasan Rumus Daya Listrik, Contoh Soal dan Pembahasannya
Rumus daya listrik digunakan untuk menghitung energi listrik yang dipakai dalam selang waktu tertentu dibagi selang waktu pengunaan. Secara umum rumus daya listrik berguna untuk menghitung besarnya energi listrik tiap satuan waktu.
Rumus daya dalam ilmu fisika menyangkut beberapa komponen, diantaranya yaitu daya (P) laju usaha (W) dan waktu (t).
Rumus Daya Listrik
Dikutip dari laman zenius.net, satu Watt sama dengan satu Joule usaha per detik. Dengan begitu, persamaan tersebut dapat dinyatakan sebagai rumus daya yaitu:
P = W / t
Keterangan:
P adalah daya (Watt)
W adalah usaha (Joule)
t adalah waktu (Sekon)
Rumus di atas dapat kita turunkan menjadi persamaan rumus berikut:
P = F s/t atau P = F v
Keterangan:
P adalah daya (J/s) atau Watt
W adalah usaha (J)
t adalah waktu (s)
F adalah Gaya (N)
s adalah jarak (m)
v adalah kecepatan (m/s)
Anda juga bisa menggunakan rumus daya listrik berikut ini
P = V.I
Keterangan:
V adalah tegangan (volt)
I adalah arus listrik (ampere)
Contoh Soal Rumus Daya Listrik
Setelah mengetahui rumus daya listrik, berikut beberapa contoh soal rumus daya listrik dan pembahasannya supaya dapat dipahami lebih jelas.
Contoh Soal 1
Tina memiliki rangkaian lampu pijar yang menggunakan baterai sebagai sumber tenaganya. Baterai tersebut memiliki tegangan sebesar 48 Volt dengan hambatan pada lampunya sebesar 6 Ohm. Berapakah daya listrik yang dikonsumsi oleh lampu pijar tersebut?
Diketahui:
V = 48 V
R = 6 Ohm
Ditanya: P
Jawab:
P = V²/R = 48²/6
P = 2304/6 = 384 Watt
Jadi, daya listrik yang dikonsumsi oleh lampu pijar pada rangkaian milik Tina adalah sebesar 384 Watt.
Contoh Soal 2
Sebuah kulkas memerlukan tegangan 440 V dan arus listrik sebesar 2,4 A untuk mengaktifkannya. Berapakah daya listrik yang dikonsumsinya?
Diketahui:
V = 440 V
I = 2,4 A
Ditanya: P
Jawab:
P = V x I = 440 x 2,4
P = 1056 Watt
Jadi, daya yang dikonsumsi oleh kulkas saat diaktifkan adalah sebesar 1.056 Watt.
Contoh Soal 3
Sebuah setrika listrik dipasang pada tegangan 220 V dengan kuat arus 2 A. Berapa energi yang diperlukan selama satu jam?
Diketahui:
V = 220 V
I = 2A
t = 1 jam = 3.600 s
Ditanya: W
Jawab:
W = V x I x t = 220 x 2 x 3.600
W = 1.584.000 Joule = 1.584 kJ (kilojoule)
Jadi, energi yang diperlukan setrika listrik selama satu jam adalah 1.584 kJ.
Contoh Soal 4
Sebuah mesin sepeda motor melakukan usaha sebesar 10.000 Joule. Jika daya listrik motor itu adalah 2.000 Watt, berapa lama waktu yang digunakan?
Diketahui:
W = 10.000 Joule
P = 2.000 Watt
Ditanya: t
Jawab:
P = W/t
t = W/P = 10.000/2.000
t = 5 sekon (detik)
Jadi, waktu yang diperlukan motor itu adalah 5 detik.
Contoh Soal 5
Sebuah penanak nasi melakukan usaha sebesar 5.000 Joule dalam waktu 5 detik. Berapakah daya listrik yang dilakukan oleh penanak nasi tersebut?
Diketahui:
W = 5.000 Joule
t = 5 sekon
Ditanya: P
Jawab:
P= W/t = 5.000/5
P = 1000 J/s = 1000 Watt
Jadi, daya listrik yang dibutuhkan oleh penanak nasi tersebut adalah 1000 J/s atau 1000 Watt.
Definisi Daya Listrik
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), daya dapat didefinisikan sebagai kemampuan melakukan sesuatu atau kemampuan bertindak. Dalam ilmu fisika, daya adalah jumlah energi yang dihabiskan per satuan waktu. Sedangkan energi listrik adalah rangkaian fenomena fisika yang berhubungan dengan kehadiran dan aliran muatan listrik.
Dengan demikian daya listrik adalah kemampuan suatu peralatan listrik untuk melakukan usaha akibat adanya perubahan kerja dan perubahan muatan listrik tiap satuan waktu. Besarnya daya listrik dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:
- Keberadaan tegangan listrik
- Kuat arus listrik
- Hambatan listrik di dalam rangkaian listrik yang tertutup
- Keadaan daya listrik terhadap waktu
Beberapa kondisi tersebut dapat menjadi penentu dari besarnya daya listrik yang diperlukan oleh peralatan listrik untuk bekerja secara optimal. Namun, pada umumnya peralatan listrik sudah mencantumkan nilai daya pada label produk untuk mengetahui besaran energi yang dibutuhkan setiap satuan waktu pada peralatan tersebut.
Dalam Sistem Satuan Internasional (SI), satuan daya adalah Joule/detik atau Watt. Satuan terakhir ini untuk menghormati penemu mesin uap pada abad ke-18, yaitu James Watt. Pada beberapa penerapan daya listrik juga dapat dinyatakan dalam kiloWatt (kW) atau MegaWatt (MW).
Cara Menghitung Daya Listrik yang Digunakan
Energi listrik yang digunakan untuk keperluan rumah diukur dengan kilowatt hour meter, disingkat kWh meter. Agar bisa mendapatkan gambaran seberapa besarnya rekening listrik bulanan setiap rumah tangga, perlu dipahami bagaimana cara menghitung besarnya rekening listrik rumah tersebut.
Ketika telah mengetahui jumlah total dari rekening, diharapkan akan menimbulkan kesadaran penghuni rumah agar lebih menghemat pemakaian listrik. Jika begitu, tagihan listrik yang harus dibayarkan pun menjadi lebih murah.
Daya listrik adalah besar energi listrik yang dihasilkan setiap detik. Setiap alat-alat listrik dalam rumah tangga akan tercantum besaran daya listrik alat tersebut.
Misalkan pada sebuah lampu pijar tertulis 60W/220V. Artinya bila lampu tersebut dipasang pada tegangan listrik 220v, akan dihasilkan daya listrik sebesar 60 W.
Berdasarkan definisi di atas, daya listrik dapat dinyatakan secara sistematis sebagai berikut.
P = W/t
Keterangan:
P= daya listrik (watt,W)
W= energy listrik (joule, J)
T= selang waktu (detik atau sekon, s)
Pada dasarnya, sumber listrik yang tersedia harus seimbang dengan daya listrik yang beroperasi. Sebagai contoh, jika sumber listrik yang memiliki daya 900 VA, daya listrik yang beroperasi seharusnya tidak melebihi daya 900 VA tersebut.
Jika terjadi ketidakseimbangan, akan mengakibatkan terputusnya aliran listrik atau dikenal dengan istilah “sekring meteran turun."
