Klik
ENERGI LISTRIK Tujuan : Menentukan faktor – faktor yang mempengaruhi besar energi listrik
Alat dan bahan : 1. Power Suplay 2. Amperemeter 3. Voltmeter 4. Hambatan geser 5. Termometer 6. Stopwatch 7. Statif 8. Kawat nikelin 1 m 9. Kaki tiga 10. Kabel penghubung 11. Air 12. pengaduk
Langkah Kerja 1. Lilit kawat nikelin hingga membentuk spiral 2. Tuangkan air pada gelas beker 100 ml 3. Rangkai alat seperti gambar 4. Ukur suhu awal air dan catat hasilnya pada tabel 5. Tutup saklar power suplay dan atur hambatan geser sehingga volt meter menunjuk 2 volt 6. Bersamaan saklar ditutup hidupkan stopwatch dan buka saklar ketika arus listrik telah dialirkan selama 1 menit 7. Aduk air dengan perlahan - lahan 8. Baca kuat arus yang mengalir dan catat hasilnya pada tabel 9. Baca skala yang ditunjukkan termometer dan catat hasilnya pada tabel. 10. Ulangi kegiatan diatas dengan memperhatikan veriabel yang diubah pada tabel dan ganti air yang baru
Klik Tabel Data Variabel Manipulasi : Beda Potensial dan kuat arus Variabel Respon
: Energi ( kenaikan suhu )
Variabel Kontrol
: Waktu , massa air
No
V ( volt )
1
2
2
4
I (Ampere)
Suhu awal
Suhu akhir
Kenaikan Suhu
Variabel Manipulasi : Waktu Variabel Respon
: Energi ( kenaikan suhu )
Variabel Kontrol
: Beda Potensial dan Kuat arus , massa air
No
Waktu
V ( volt )
1
1 menit
2
2
2 menit
2
Suhu awal
Suhu akhir
Kenaikan suhu
Menentukan faktor Klik yang mempengaruhi besar energi listrik Klik
Termometer
Gelas beker
110 100 90 80 70 60 50 40 30 20
Voltmeter
Baca nilai yang terukur dan catat pada tebal
Kabel penghubung
Air Kawat nikelin
Statif Kaki tiga
Stopwatch
Tekan off on on
Baca nilai yang terukur dan catat pada tebal
Amperemeter
Klik Hambatan geser
Power Suplay
off
Kesimpulan
Klik
• • • • •
• • •
Ketika tegangan dan kuat arus diperbesar bagai mana pertambahan suhunya ? Bila pertambaan suhu semakin besar artinya energi listrik yang dihasilkan semakin besar atau semakin kecil ? Jika demikian bagaimana hubungan tegangan dan kuat arus terhadap energi listrik yang dihasilkan ? Ketika lama waktu mengalirkan arus listrik diperbesar bagaimana pertambahan suhunya ? Jika demikian bagaimana hubungan waktu terhadap energi listrik yang dihasilkan ? Buatlah grafik hubungan antara tegangan dengan energi ! Buatlah grafik hubungan antara kuat arus dengan energi ! Buatlah grafik hubungan antara waktu dengan energi !
W
W
V
W
I
t
ENERGI LISTRIK
Klik •
Untuk mendapatkan hal-hal yang mempengaruhi besar energi listrik kita sebaiknya mengingat kembali definisi dari beda potensial dan kuat arus listrik
•
Beda potensial adalah energi yang diperlukan untuk memindah muatan listrik dari
W V Q
W = V.Q
W V .I .t
satu titik ke titik yang lain •
Kuat arus listrik adalah jumlah muatan listrik yang mengalir pada suatu titik di dalam penghantar dalam setiap satuan waktu
Dari Hukum Ohm
V I .R W V .I .t
W I 2 .R.t
Q I t
V R W V .I .t I
Q=I.t
V2 W t R
Klik
Contoh
• Sebuah lampu dihubungkan pada sumber tegangan PLN 220 volt, jika kuat arus yang mengalir pada lampu 0,2 A dan lampu dinyalakan selama 5 menit berapakah besar energi listrik yang dihasilkan lampu?
Klik
Jawab V = 220 volt I = 0,2 Ampere menit = 300 sekon
t =5 Klik W =
V
I
t
13.200 Joule
Klik Klik Klik
Daya
Klik
Lampu mana yang akan menyala lebih terang ketika saklar ditutup? Klik
6V,5W
3V,5W
A
B
Klik 1,5 V
Mengapa lampu B menyala lebih terang ?
1,5 V
Klik •
Lampu B menyala lebih terang karena menghasilkan energi yang lebih besar dalam setiap detiknya dibanding lampu A. • Daya dapat didefinisikan sebagai energi yang dihasilkan tiap sekon
Klik
Klik
W P t W P t W V .I .t
P = Daya ( Watt ) W = Energi ( Joule ) t = Waktu ( Sekon )
P
V .I .t t
W P Klik t
I 2 R.t P 2 t W I R.t
W V2 t R t 2 P V t W t R
Klik P
1 Watt = 1 J/s
P V .I
1 Watt = 1 VA
PI R
1 Watt = 1 A2 Ω
2
2
V P R
1 Watt = 1 V2/ Ω
Contoh Klik Sebuah seterika listrik terdapat tulisan 300 W, 220 V Jika seterika digunakan pada tegangan 220 V berapakah kuat arus yang mengalir pada seterika ?
Jawab
Dua buah lampu L1 dan L2 Klik masing – masing memiliki spesifikasi 10 W, 200 V dan 20 W, 200 V dirangkai seri seperti gambar jika rangkaian lampu dicatu pada tegangan 200 V berapakah daya yang dihasilkan masing – masing lampu ?
L1
P V
200 V 2 V Klik R2 2 P2
2 Klik V1 R1 P1
200 R1 10 I = 1,36 A
Rt = 6000 Ω
I
V R
Klik
200 6000 I 130 A I
2
R1 = 4000 Ω
200 2 R2 20 R2 = 2000 Ω
Klik
P ( ) 4000 1
1
300 W
V = 220 V
I=
L2
Klik
Rt = 4000 + 2000
P1 = I2 R1
Klik
P=
Rt = R1 + R2
2
30
P1 = 4,44 Watt P2 = I2 R2
P ( ) 2000 1
2
2
30
P2 = 2,22 Watt
Klik
Daya alat listrik ketika diberi tegangan yang tidak sesuai dari tegangan spesifikasinya dapat ditentukan melalui persamaan di bawah 2 2 V1 = tegangan spesifikasi V1 V2 P1 = daya spesifikasi P1 P2 V2 = tegangan yang diberikan P2 = daya yang diberikan Contoh Sebuah lampu V12 terdapat tulisan = P1 2202V, 60 W jika 2202 lampu dipasang = pada tegangan 60 1102V maka daya 2 yang dihasilkan 220 lampu adalah ? P2 =
P2 = 60 110 110 2202 2202
V22 P2
Klik
1102
Klik
P2 =
4
P2 15 W
60 1102 Klik
