Makalah Daya Listrik [PDF]

Citation preview

Nama : Manuelson Jaka Jusuf NIM : T21.10.020 Tugas : Makalah Hukum Ohm, Usaha dan Daya Listrik (Mata kuliah Dasar Tenaga Listrik)



HUKUM OHM Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus yang mengalir pada suatu konduktor pada suhu tetap sebanding dengan beda potensial antara kedua ujung-ujung konduktor. Hukum Ohm dikemukakan oleh Georg Simon Ohm, fisikawan dari Jerman pada tahun 1825. Hukum Ohm kemudian dipublikasikan pada tahun 1827 melalui sebuah paper yang berjudul “The Galvanic Circuit Investigated Mathematically“. Secara matematis hukum Ohm digambarkan dengan persamaan: V = I.R Dimana : V = Tegangan listrik yang terdapat pada kedua ujung penghantar (Volt) I = Arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar dalam satuan Ampere. R = Nilai hambatan listrik (resistansi) yang terdapat pada suatu penghantar dalam satuan ohm (Ohm).



1. Arus Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu. Muatan listrik bisa mengalir melalui kabel atau penghantar listrik lainnya. I = Q/T Pada zaman dulu, Arus konvensional didefinisikan sebagai aliran muatan positif, sekalipun kita sekarang tahu bahwa arus listrik itu dihasilkan dari aliran elektron yang bermuatan negatif ke arah yang sebaliknya. Satuan SI untuk arus listrik adalah ampere (A). 2. Hambatan Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melewatinya. Hambatan listrik dapat dirumuskan sebagai berikut:



R = V/I di mana V adalah tegangan dan I adalah arus. Satuan SI untuk Hambatan adalah Ohm (R). Pada rangkaian beberapa resistor yang disusun seri, maka dapat diperoleh nilai resistor totalnya dengan menjumlah semua resistor yang disusun seri tersebut. Hal ini mengacu pada pengertian bahwa nilai kuat arus disemua titik pada rangkaian seri selalu sama.



Apabila rangkaian resistor disusun secara paralel, perhitungan nilai resistor totalnya mengacu pada pengertian bahwa besar kuat arus yang masuk ke percabangan sama dengan besar kuat arus yang keluar dari percabangan (I in = I out). Dengan mengacu pada perhitungan Hukum Ohm maka dapat diperoleh rumus sebagai berikut.



3. Tegangan Tegangan listrik (kadang disebut sebagai Voltase) adalah perbedaan potensi listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dinyatakan dalam satuan volt. Besaran ini mengukur energi potensial sebuah medan listrik untuk menyebabkan aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tergantung pada perbedaan potensi listrik satu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra rendah, rendah, tinggi atau ekstra tinggi. V= I .R Satuan SI untuk Tegangan adalah volt (V). Contoh Soal Latihan:  Sebuah bangunan rumah tangga memakai lampu dengan tegangan pada instalansi lampu rumah tangga tersebut adalah 220 Volt, dan arus yang mengalir pada lampu tersebut adalah 20 ampere, berapakah hambatan pada lampu tersebut, hitunglah? JAWAB : Dik : V = 220 Volt I = 10 Amper Dit : hambatan…………….? JAWAB R = V/I R = 220/20 = 11 ohm Jadi hambatan yang mengalir adalah 11 ohm







USAHA DAN DAYA LISTRIK Usaha dan Energi Listrik Usaha secara garis besarnya berarti jumlah energi yang dikerjakan pada suatu benda sehingga benda itu berpindah tempat. Dalam dunia kelistrikan, usaha listrik berarti besarnya energi akhir listrik yang dibutuhkan bagi peralatan listrik untuk menggerakkan motor, lampu penerangan, memanaskan, mendinginkan ataupun untuk menggerakkan kembali suatu peralatan mekanik untuk menghasilkan bentuk energi lain. Besarnya energi ini dapat ditulis dalam persamaan sebagai berikut:



W= Q. V Dimana: W = energi (joule) Q = besar muatan yang dipindahkan (coulomb) V = beda potensial (V) Jika beda potensial ditulis V, kuat arus I, dan waktunya t maka energi yang dilepaskan oleh alat dan diubah menjadi energi kalor W adalah :



W=V.I.t Dengan, V = beda potensial (volt) I = kuat arus (ampere) t = waktu (sekon) W = energi yang dilepaskan oleh sumber tegangan (joule) Satuan energi dalam SI memang joule. Namun untuk energi kalor sering digunakan satuan lain, yaitu kalori (kal) atau kilokalori (kkal). Hubungan antar atuan kalori dengan joule adalah 1 kal = 0,24 joule Karena itu dalam peristiwa perubahan energi listrik menjadi energi kalor, berlaku persamaan energi yang bersatuan kalori :



W=0,24 V.I.t Menurut hukum Ohm : V=I.R Dengan demikian, persamaan W=VIt dapat diubah menjadi :



W=I.R.I.t Dengan cara yang sama, karena I = V/R maka W dapat diubah menjadi:



W= V² . t R Daya Listrik Daya listrik adalah besarnya usaha yang dilakukan oleh sumber tegangan dalam 1 sekon. Jika dalam waktu t sekon sumber tegangan telah melakukan usaha sebesar W, maka daya alat tersebut adalah



P = W/t Dimana : W = usaha (joule)



t = waktu (sekon) P = daya (joule/sekon) atau watt Dimana hal ini berarti 1 Watt = 1 Joule/sekon. Dikarenakan W = V.I.t, maka:



P = V.I.t t P = V.I Atau



P = I².R P = V² R Pada persamaan tadi dapat dilihat bahwa satuan daya listrik adalah watt. Satu watt adalah daya yang sangat kecil. Daya yang lebih besar, seperti daya generator listrik, biasa dinyatakan dalam kilowatt (kW) atau megawatt (MW), dimana 1 kW = 1000 W 1 MW = 1000 kW = 1000. 000 W Contoh soal :  pada solder listrik tertera 250 W, 220 V apa artinya ? Jawab : bila dipasang pada tegangan 220V, solder tersebut menggunakan listrik sebesar 250 joule setiap sekon. Atau daya listriknya 250 watt  Bila kita ingin membuat pemanas listrik dengan daya 110 watt, berapa hambatan kawat yang diperlukan, jika instalasi listrik terpasang pada tegangan 220 Volt? Jawab: P = 110 watt V = 220 Volt Ditanyakan : R =.............. ? P = V² R 110 = 220² R 110= 484000 R R = 484000 = 440 ohm 110  Sebuah pesawat TV 50 watt menyala 8 jam sehari Tentukan: a. Energi listrik yang dipakai selama sehari b. Energi listrik yang dipakai selama sebulan Jawab: Dik: P = 50 Watt =0.05 KW



T = 8 jam/sehari a. W sehari = P . t = 0.05 KW . 8 Jam = 0.4 KWh b. W sebulan = W. Sehari . 30 hari = 0.4 KWh . 30 hari = 12 KWh



Makalah:



HUKUM OHM USAHA DAN DAYA LISTRIK



Nama : Manuelson Jaka Jusuf Nim : T21.10.020 Jurusan : Teknik Elektro