8/2/2019 Fisika - Modul 6 - Energi Listrik

1/5

FISIK A MODUL 6ENERGI LISTRIK

Energi, E , yang dikeluarkan oleh sebuah resistor tiap saat diformulasikan dengan :

E = P t

Dengan P adalah daya resistor dan t adalah lamanya waktu yang digunakan resistor

untuk menghasilkan energi.Daya resistor dirumuskan dengan :

P = V I

Dari hukum ohm, yaitu

V = I R

Maka rumus daya dapat berbentuk :

P = V I = (I R) I = I2

R

Atau

RV

RVVIVP

2=

==

8/2/2019 Fisika - Modul 6 - Energi Listrik

2/5

Contoh

Pada sebuah lampu pijar tertulis : 220 [V] , 20 [W]. Artinya adalah jika lampu pijar

tersebut dipasang pada tegangan 220 [V] lampu pijar akan menyala normal, dan akan

menghasilkan daya 20 [watt]. Jika lampu pijar tersebut dipasang pada tegangan lebih

kecil dari 220 [V] lampu pijar akan menyala redup, dan akan menghasilkan daya lebih

kecil dari 20 [watt] . Karena resistansi lampu pijar tidak berubah akibat perubahan

tegangan yang dipakai, maka dari formulasi di atas :

2

2

2

1

2

1

P

VR

P

V==

Misalkan lampu pijar dipasang pada tegangan 110 [volt], maka :

( ) ( )

( ) ]watt[520220

110P

P

110

20

202

P

V

P

V

2

2

2

22

2

2

2

1

2

1

=

=

==

Jika lampu pijar dipasang pada tegangan yang lebih besar dari 220 [volt] maka bahan

resistor pada lampu pijar tidak akan kuat menahan beban sehingga bahan itu rusak dan

putus.

Contoh

Pada sebuah lampu pijar tertulis : 220 [V] , 40 [W]. Dalam 1 jam maka energi yang

akan dihasilkan oleh lampu tersebut adalah

E = P t = (40 [watt]) (3600 [s]) = 144 [kilojoule]

Dan arus maksimum yang diizinkan melewati bahan resisitor pada lampu pijar adalah

8/2/2019 Fisika - Modul 6 - Energi Listrik

3/5

[ ]ampere18,0220

40

V

PI ===

Contoh

Pada sebuah lampu pijar tertulis : 220 [V] , 40 [W]. Maka resistansi bahan lampu pijar

adalah

( ) [ ]ohm121040

220

P

VR

22

===

ContohPerhatikan rangkaian berikut :

Jika R1 = 120 [ohm] ; R2 = 60 [ohm] ; lampu (40 [volt], 40 [watt]) ; = 12 [volt].

Dalam 10 [s], berapa energi yang hasilkan lampu?

Hambatan lampu :( ) [ ]ohm40

40

40

P

VR

22

L ===

Tegangan pada lampu : ( ) [ ]volt31220104

40

RR

RV

1L

L

L=

+=

+=

Energi yang dihasilkan lampu dalam 10 [s] :( ) [ ]joule

4

910

40

3t

R

VE

2

L

2

L ===

R1

R2

L

+

8/2/2019 Fisika - Modul 6 - Energi Listrik

4/5

Transformator

Sebuah transformator atau trafo adalah sebuah alat yang digunakan untuk menaikkan atau

menurunkan tegangan.

Lambang :

Sebuah trafo step up adalah travo untuk menaikkan tegangan (Vi < Vo)

Sebuah trafo step down adalah travo untuk menaikkan tegangan (Vi > Vo)

Formulasi pada transformator

Perbandingan tegangan, V , berbanding lurus dengan perbandingan lilitan, N , yaitu :

i

o

i

o

V

V

N

N=

Efisiensi sebuah transformator :

ii

oo

i

o

IV

IV

P

P==

Contoh :

Pada sebuah trafo step up, yang efisiensinya 40% , perbandingan lilitan output dan

inputnya adalah 50. Jika pada input diberi tegangan masukan 20 [volt] dan arus

masukan 0,1 [ampere], berapakah tegangan dan arus pada keluaran?

Ii Io

Ni NoVi Vo

8/2/2019 Fisika - Modul 6 - Energi Listrik

5/5

Jawab

( ) ( )

[ ]ampere0008,0500

4,0I

1,0

I

0510

4

1,0

I

0510

4

1,0

I

N

N

10

4

I

I

V

V%40

IV

IV

P

P

o

oo

o

i

o

i

o

i

o

ii

oo

i

o

==

=

=

=

===

[ ]volt250V5

V05

V

V

N

N

o

o

i

o

i

o ===

Latihan Mandiri

01. Perhatikan rangkaian berikut :

Jika R = 240 [ohm] ; L1 (60 [volt], 40 [watt]); lampu (40 [volt], 20 [watt]) ;

= 12 [volt]. Dalam 10 [s], berapa energi yang hasilkan tiap lampu?

02. Pada sebuah trafo step down, yang efisiensinya 50% , perbandingan lilitan output

dan inputnya adalah 0,4. Jika pada input diberi tegangan masukan 40 [volt] dan

arus masukan 0,1 [ampere], berapakah tegangan dan arus pada keluaran?

R1

R2

L

+