Energi & Daya Listrik (Artikel Materi IPA SMP/MTs Kelas 9) ✓ Pada saat di kelas 8, sahabat – sobat telah berguru mengenai bentuk energi, di antaranya yaitu energi kalor, energi listrik, & energi gerak. Oleh manusia, perubahan energi listrik menjadi bentuk energi yg lain dimanfaatkan dlm kehidupan sehari – hari. Selain itu pada bagian yg sebelumnya, teman – sobat pula telah mencar ilmu mengenai penggunaan energi pada suatu rangkaian listrik sederhana. Beda berpotensi di ujung – ujung kawat rangkaian akan menghasilkan aliran elektron yg kemudian akan menghasilkan energi listrik. Pada waktu kita memakai setrika, merupakan pemanfaatan energi listrik yg berganti bentuk menjadi energi kalor. Selanjutnya kipas angin merupakan pemanfaaatan energi listrik menjadi eergi gerak putar kipas. Ayo kita berguru & membaca.
Dafar Isi
2. Daya Listrik
Daftar Isi
Energi & Daya Listrik (Artikel Materi IPA SMP/MTs Kelas 9)
Perubahan Energi Listrik
Arus listrik mempunyai kemampuan untuk menjadikan lampu menyala, mampu memanaskan air, mampu membunyikan radio, menggerakkan kipas angin & lain sebagainya. Energi listrik dihasilkan oleh arus listrik, atau arus listrik tersebut tiada lain merupakan aliran elektron. Teman – sobat sudah belajar mengenai Hukum Kekekalan Energi yg menyatakan bahwa energi tak bisa diciptakan & tak bisa dimusnahkan, tetapi energi bisa diubah dr bentuk yg satu ke bentuk yg lain.
1. Perubahan Energi Listrik Menjadi Energi Kalor
Energi listrik bisa kita dirasakan keuntungannya sesudah energi listk tersebut diubah menjadi bentuk energi yg lainnya, contohnya pada waktu memanaskan air, menyetrika busana, atau mendinginkan suhu ruangan. Untuk mengukur berapa besar energi yg diubah ke bentuk energi yg lain, dibutuhkan suatu perhitungan matematis. Pada pelajaran sebelumnya sudah dibahas beda berpeluang listrik ialah banyaknya energi untuk memindahkan muatan listrik. Rumus matematisnya dapat dutulis selaku berikut
Oleh karenanya energi listrik dipengaruhi oleh beda potensial, berpengaruh arus listrik, & waktu.
Menurut Hukum Ohm, hubungan antara hambatan, tegangan, & kuat arus yaitu
sehingga energi listrik dapat ditulis dlm persamaan seperti berikut: V = IR atau I = V/R oleh karena itu energi listrik bisa ditulis dlm persamaan mirip yg berikut ini:
Satu joule sama dgn satu volt.ampere.sekon. Berdasarkan kesetaraan antara energi kalor & energi listrik sudah diperoleh satu kalori sama dgn 4,2 joule.
Alat-alat yg dapat mengganti energi listrik menjadi energi kalor, contohnya setrika listrik & penghangat air. Untuk lebih mengerti perubahan energi listrik menjadi energi kalor yg terjadi pada kedua alat tersebut, pelajarilah pembahasan berikut.
a. Setrika Listrik
Pada serpihan dlm setrika listrik, terdapat adanya komponen yg disebut pemanas (heater). Sebagian heater terdiri dr kawat halus yg bahannya yang dibuat dr nikel & dililitkan pada mika. Cara kerja heater tersebut yaitu pada saat arus listrik mengalir melalui kawat halus, elektron – elektron akan mengalami kesusahan untuk mengalir lewat kawat alasannya adalah hambatan kawat halus sangat besar. Elektron – elektron tersebut akan saling tumbukan dgn atom-atom kawat penghantar, sehingga dgn adanya tumbukan tersebut menimbulkan kawat menjadi panas. Selanjutnya panas tersebut yg dipindahkan pada logam yg dilekatkan pada kawat sehingga setrika listrik menjadi panas. Setrika listrik merupakan salah satu acuan alat yg bisa mengganti energi listrik menjadi energi panas atau energi kalor. Contoh alat lain yg bisa mengganti energi listrik menjadi energi panas, yakni kompor listrik, solder listrik, & penghangat air.
b. Pemanas Air
Pada alat ini, energi listrik akan diubah menjadi energi kalor. Pemanas air listrik mempunyai prinsip kerja yg sama dgn setrika listrik. Pada kedua alat ini mempunyai elemen pemanas. Pada penghangat air, elemen penghangat terbuat dr kawat nikrom, yaitu gabungan antara nikel & kromium. Kawat nikrom mempunyai kendala yg besar & tahan kepada suhu tinggi. Kawat tersebut dililitkan pada satu lempengan isolator tahan panas. Pada penghangat air tersebut, lilitan kawat nikrom dilapisi kembali oleh bahan isolator tahan panas agar bagi pemakai menjadi lebih kondusif.
2. Perubahan Energi Listrik Menjadi Energi Cahaya
Lampu pijar merupakan salah satu alat yg bisa mengubah energi listrik menjadi energi cahaya. Bagian utama lampu pijar yaitu kawat halus yg dinamakan filamen yang mana filamen ini yang dibuat dr kawat wolfram. titik leleh dr kawat wolfram sangat tinggi, yaitu sekitar 3.400°C. Kawat wolfram pada lampu pijar dilindungi dgn memakai bejana beling yg diisi dgn gas argon murni. Tujuannya yaitu biar kawat wolfram menjadi tahan usang. Pada dikala arus listrik melalui kawat halus yg mempunyai kendala besar, maka elektron-elektron akan bertumbukan dgn atom-atom kawat. Tumbukan – tumbukan pada kawat wolfram ini yg akan menimbulkan panas & akan berpijar apabila berada dlm ruang hampa udara. Sebagai kesannya, teman – teman akan melihat lampu akan memancarkan cahaya.
Daya Listrik
Energi listrik yg melakukan pekerjaan pada suatu penghantar per satuan waktu disebut selaku daya listrik. Teman – sahabat sudah mempelajari kekerabatan antara perjuangan & energi yg menyatakan bahwa energi yakni kemampuan untuk melakukan usaha. Daya listrik bisa didefinisikan sebagai perjuangan yg dijalankan setiap sekon. Secara rumus matematis, daya listrik dapat dituliskan mirip yg berikut ini:
Dari persamaan tersebut bisa dikenali bahwa daya listrik merupakan perkalian antara beda berpeluang & kuat arus listrik. Oleh lantaran itu, pada setiap alat listrik selalu dicantumkan besarnya daya & tegangan yg diperkenankan pada alat tersebut. Misalnya pada suatu lampu pijar tertera goresan pena 220 V, 100 W apabila dipasang pada tegangan 220 V, maka akan mengalirkan energi listrik sebesar 100 joule setiap sekon. Namun, apabila lampu tersebut dipasang pada tegangan di bawah 220 V, energinya akan kurang dr 100 watt. Sebagai hasilnya, kerja lampu pijar tersebut menjadi tak optimal.
Selanjutnya kita akan belajar mengenai mengkalkulasikan listrik & cara meminimalisir listrik
1. Menghitung Energi Listrik
Pada saat kita membayar rekening listrik, ini memiliki arti bahwa kita membayar energi listrik yg telah kita pakai dlm waktu satu bulan. Energi listrik yg dibayar kebanyakan dinyatakan dlm satuan kilowattjam (kWh) yg mana kilowattjam ialah jumlah kerja yg dilaksanakan sebesar 1 kilowatt dlm waktu satu jam. Apabila kita menyalakan lampu pijar 100 watt sebanyak 10 buah selama satu jam, ini mempunyai arti kita sudah menggunakan daya listrik sebesar satu kilowatt (1 kW). Untuk mengukur besarnya energi listrik yg sudah kita pakai, perusahaan listrik menggunakan alat ukur kWh meter yg biasanya terpasang di depan rumahmu.
1 kWh = 1.000 watt × 3.600 sekon = 3.600.000 joule
Cara menjumlah energi listrik mampu dilihat pada contoh yg berikut ini
Apabila rumah kita menggunakan 5 buah lampu pijar yg mempunyai daya 40 watt & dipakai selama 24 jam, diketahui bahwa harga per kWh adalah Rp.90, berapakah energi yg harus dibayar.
P = 40 watt = 0,04 kW
t = 24 jam
W = VIt
W = (5 buah lampu × 0,04 kW) × 24 jam W = 4,8 kWh
Sehingga energi yg mesti dibayar adalah 4,8 kWh × Rp90,00 = Rp432,00
2. Cara Menghemat Listrik
Untuk dapat mengurangi energi yg mesti kita bayar maka harus meminimalisir listrik. Sdapun cara menghemat listrik ialah sebagai berikut:
- Memakai energi listrik sesuai kebutuhan saja.
- Memakai alat-alat listrik yg berdaya kecil, tetapi mempunyai berkemampuan besar, umpamanya pemakaian lampu neon.
- Memakai alat listrik diusahakan sesuai dgn waktu, contohnya saja untuk mencuci busana, menyetrika, & mengolah makanan nasi tak dilaksanakan pada malam hari karena beban listrik sedang tinggi.
Selengkapnya tentang materi pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam kelas IX dapat di lihat melalui link berikut ini >>> Rangkuman Materi Pelajaran IPA SMP/ MTs Kelas 9
Bacajuga : Listrik Dinamis dan Listrik Statis