Daya listrik dan 4 rumus dasarnya

Daya listrik? Apa itu daya listrik? Hmm, pernah melihat informasi Daya listrik yang tertera di peralatan elektronika dan listrik? Itu loh, kertas yang ditempel yang ada dibelakang televisi, radio, mesin cuci, setrika dan lain-lain.

Belum? Nah coba deh kalian sekarang balik TV atau Radionya, terus lihat ada gak informasi daya listrik di situ...



Pak, pada label diatas tulisan DAYA terdapat informasi AC 110 - 220V 50/60Hz 1.1A. Bagaimana cara menterjemahkan maksudnya? Bagus ada yang tanya. Sebelum bapak jawab, coba kita simak pembahasan dibawah ini ya...

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 kombinasi tegangan listrik (220VAC) dengan 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 220Volt dan Arus 1,1 Ampere. Itulah jumlah daya yang dibutuhkan Televisi untuk dapat beroperasi normal.

Nah, jadi berapa besar daya listrik yang dipakai oleh TV?

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

Daya listrik

Kompetensi Dasar

1. 3.5. Menerapkan elektronika dasar (kelistrikan, komponen elektronika dan skema rangkaian elektronika)
2. 4.5. Mempraktikan fungsi kelistrikan dan elektronika

---

Indikator pencapaian kompetensi
Materi Daya listrik

1. Pengertian daya listrik
2. Satuan daya listrik
3. Rumus daya listrik
4. Pengertian Horsepower
5. Rumus mencari daya listrik
6. Rumus daya listrik pada rangkaian listrik
7. Rumus daya listrik pada rangkaian baterai
8. Contoh-contoh soal daya listrik

---

Media dan sumber belajar

1. Media:Powerpoint dan Google slide
2. Sumber belajar: Buku, Modul dan LKS Administrasi sistem jaringan, 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)

Pengertian Horsepower

Satuan Daya listrik adalah 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

Rumus daya

Berdasarkan pemahaman satuan daya 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 ditulis dan diturunkan sebagai berikut;

Penulisan rumus daya adalah P = W / t

1. P untuk Power atau Daya satuan Watt,
2. W (miring) untuk energi atau tenaga yang dikeluarkan satuan Joule (J)
3. dan t untuk time atau waktu satuan second/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.

Rumus daya-daya listrik

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

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 dengan berjalannya waktu.

Pada prinsipnya, daya bisa habis karena perubahan energi yang timbul saat proses pembangkitan daya. Bisa jadi daya listrik terbuang menjadi energi panas, atau energi lainnya.

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 daya ==> P = W / t

W adalah Energi hasil rumus W = Q.V

dimana:

1. Q untuk muatan listrik satuan Coloumb ,
2. V untuk Voltase satuan Volt

Jadi sekarang rumus daya 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 turunan 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 rumus daya 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)

1. P untuk Power atau Daya satuan Watt (W),
2. V untuk Tegangan satuan Volt (V)
3. 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)

1. V untuk Tegangan satuan Volt (V). Dalam literatur V ditulis juga E. Penjelasannya ada dibawah. Tapi kita anggap V = E ya ges.
2. I untuk Arus satuan Ampere (A)
3. 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:

1. I = arus listrik yang mengalir pada penghantar dalam satuan Ampere (A).
2. E atau V = Beda potensial (tegangan) yang terdapat pada kedua ujung penghantar dalam satuan volt (V).
3. R = nilai hambatan listrik (resistansi) yang terdapat pada suatu penghantar dalam satuan ohm (Ω).
4. 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...

Nah, dari penjelasan diatas, berapa daya listrik yang dipakai TV LG pada label diatas yang tertera 220V dan 1.1A?