Fisika elektronika atau ilmu fisika yang berhubungan dengan listrik memang mempunyai tempat tersendiri. Meski listrik tidak ada bentuknya, juga langsung diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Banyak istilah yang sebenarnya sangat familiar, meski tidak semua orang memahaminya. Misalnya, sakelar, arus listrik, watt, dan lain-lain. Mengulas tentang meteri elektronika juga tidak ada habisnya. Seperti kali ini PinterKelas akan membahas rumus daya listrik.

Jangan terjebak dengan kata rumus daya listrik ya! Dalam kehidupan sehari-hari kamu sering menggunakannya. Listrik yang kamu gunakan dan bayar itu adalah daya listrik.

Hmmm.. Sulitkah penerapan rumus daya listrik? Tentu saja tidak. Rumus daya listrik sederhana, hampir sama dengan rumus ilmu fisika lain. Dalam rumus dominan operasi perkalian dan pembagian. Hanya saja, menyelesaikan soal fisika dibutuhkan logika. Tidak cukup dengan keterampilan menghitung. Soal fisika kebanyakan berupa cerita.

Pengertian Daya Listrik

rumus daya listrik
Sumber: pixabay.com

Pernahkah kamu memperhatikan label setiap komponen listrik di rumah? Yes, di tiap alat listrik akan tercantum satuan volt dan daya. Misalnya, pada setrika tercantum 200 – 220 V dan 400 watt. Artinya kulkas ddapat digunakan pada tegangan antara 200 – 220 V. Sementara 400 watt adalah daya yang digunakan.

Setiap listrik dalam rumah tangga juga dibatasi dengan daya. Ada rumah dengan daya listrik 900 watt, 1200 watt, dan seterusnya.

Jika kamu sudah menggunakan setrika 400 watt dengan daya di rumah 900 watt berarti hanya tersisa 900 – 400 watt untuk peralatan lain. Itu sebabnya jika penggunaan berlebihan, sekering rumah akan turun. Kamu menggunakan daya listrik melewati batas.

Nah, setelah menyimak uraian di atas sudah terbayang dong, apa yang dimaksud daya listrik?

Daya listrik dalam Bahasa Inggris disebut electrical power. Artinya jumlah energi yang diserap atau dihasilkan oleh sebuah rangkaian listrik atau komponen listrik.

Dalam komponen, tegangan menghasilkan daya listrik yang dibutuhan. Selanjutnya, beban yang terhubung dengannya akan menyerap energi yang dihasilkan.

Daya listrik mengukur tinggat konsumsi energi dalam sebuah rangkaian listrik. Contohnya pada setrika di atas. Setrika menyerap daya listrik yang diterima, kemudian mengubahnya menjadi energi panas.

Rumus Daya Listrik

Daya listrik merupakan banyaknya energi listrik yang digunakan setiap detik. Seperti sudah disebutkan, satuannya adalah watt. Di mana 1 watt sama dengan 1 Joule per detik.

Berdasarkan hal tersebut, daya listrik yang dilambangkan P, Energi dilambangkan dengan E atau W, dan waktu tiap detik dinyatakan dengan t dirumuskan:

P = E / t atau P = W / t

Dalam hubungannya dengan tegangan, rumus menghitung daya listrik adalah sebagai berikut:

P = V. I

Jika kamu mengingat kembali bahwa V = I.R berati:

P = I. R. I = I2. R

Dengan mengingat juga bahwa I = V / R, maka:

P = V. V/ R = V2 / R

Keterangan:

  • P = daya (watt atau Joule/ s)
  • V = tegangan (volt)
  • I = kuat arus (ampere)
  • R = hambatan (ohm)

Satuan Daya Listrik

Satuan daya listrik yang paling sering digunakan adalah watt.

  • 1 miliWatt = 0,001 watt
  • 1 kiloWatt = 1.000 watt
  • 1 MegaWatt = 1.000.000 watt
  • I watt = 1 joule/detik
  • 1 horsepower atau 1 hp = 746 watt

Contoh Soal dan Pembahasan

Di bawah ini beberapa contoh soal dan pembahasan agar kamu dapat mengaplikasikan rumus. Jangan lupa untuk mengerjakan sendiri terlebih dahulu ya, sebelum mengintip pembahasannya. Mudah lho!

  1. Sebuah kulkas membutuhkan tegangan 220 V dan arus listrik 2 A agar dapat menyala. Berapakah besar daya listrik yang dikonsumsi kulkas?

    Jawab:
    Diketahui kulkas:
    V = 220 V
    I = 2 A

    Untuk mencari energi yang dikonsumsi:
    P = V. I = 220 x 2 = 440 watt
    Jadi, daya yang diserap oleh kulkas adalah 440 watt.
  2. Sebuah lampu mempunyai hambatan 5 ohm dan dialiri arus listrik sebesar 2 A. Berapa daya yang digunakan lampu tersebut?

    Jawab:
    Diketahui lampu:
    R = 5 ohm
    I = 2 A

    P = I2. R = 2. 5 = 10 watt
    Jadi, daya yang digunakan lampu adalah 100 watt.
  3. Sebuah kulkas membutuhkan tegangan 26 V dan ha,batan 4 Ohm agar dapat menyala. Berapakah besar daya listrik yang dikonsumsinya?

    Jawab:
    Diketahui kulkas:
    V = 26 V
    R = 4 Ohm

    P = V2 / R = (26)2 / 4 = 676/4 = 169 watt
    Jadi, daya listrik yang dibutuhkan kulkas adalah 169 watt.
  4. Sebuah laptop memerlukan tegangan listrik sebesar 220 V dan arus listrik 1,2 Ampere saat diaktifkan. Hitunglah daya yang dikonsumsi laptop tersebut!

    Jawab:
    Diketahui laptop:
    V = 220 V
    I = 1,2 A

    P = V. I = 220. 1,2 = 264 watt
    Jadi, laptop mengonsumsi daya sebesar 264 watt saat diaktifkan.
  5. Hitunglah daya yang dikonsumsi lampu pijar dengan tegangan 24 volt dan hambatan 3 ohm!

    Jawab:
    Diketahui lampu pijar:
    V = 24 V
    R = 3 Ohm

    P = V2 / R = (24)2 / 3 = 576/3 = 192
  6. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut!
    Sumber gambar: idschool.co.id
    Berapakah daya listrik yang dikonsumsi rangkaian dalam gambar?

    Jawab:
    Diketahui rangkaian listrik paralel:
    R1 = 12 Ohm
    R2 = 6 Ohm
    R3 = 4 Ohm
    E = 1.5 V
    r = 1 Ohm

    1/Rp1 = 1/12 + 1/6 + ¼ = 1/12 + 2/12 + 3 /12 = 5/12
    Rp1 = 12/5 = 2,4 Ohm
    Rp = Rp1 + r = 2,4 + 2 = 3,4 Ohm

    P = V2 / R = (1.5)2 / 3,4 = 0,66 watt

    Dari rangkaian kamu juga dapat menghitung I terlebih dahulu.
    I = E / Rp = 1,5 / 3,4 = 0,44
    P = I2. R = (0,44)2. 3,4 = 0,66 watt
    Dari 2 cara yang digunakan tetap dihasilkan P = 0,66 watt.

    Jadi, daya listrik yang dikonsumsi rangkaian listrik di atas adalah 0,66 watt.
  7. Hitunglah daya listrik yang digunakan dalam rangkaian listrik pada gambar berikut!
    Sumber gambar: gurumuda.net

    Jawab:
    Diketahui rangkaian listrik campuran:
    R1 = 16 Ohm dan R2 8 Ohm dipasang seri
    Rp1 = 16 + 8 = 24 Ohm
    R3 = 6 Ohm dipasangkan paralel
    1/Rp2 = 1/Rp1 + 1/R3 = 1/24 + 1/6 = 1/24 + 4/24 = 5/24
    Rp2 = 24/5 = 4,8 Ohm
    I = 2 A

    P = I2. R = (2)2. 4,8 = 4. 4.8 = 19,2 watt
    Jadi, daya listrik yang dikonsumsi oleh rangkaian listrik adalah 19,2 watt.
  8. Sebuah rice cooker jika digunakan melakukan usaha 5.000 Joule dalam waktu 5 detik. Berapakah daya yang dibutuhkan rice cooker?

    Jawab:
    Diketahui rice cooker
    E = 5.000 J
    t = 5 s

    P = E / t = 5.000 / 5 = 1.000 J/s = 1.000 wqtt
    Jadi daya yang dikonsumsi atau dibutuhkan rice cooker saat menyala atau digunakan adalah 1.000 watt.

Itulah Cerdikawan pembahasan tentang rumus mencari daya listrik. Keep spirit!

Baca juga : Pengertian Listrik Dinamis

Author