Energi listrik memiliki banyak manfaat bagi kehidupan manusia. Di kota-kota besar, kamu dapat menjumpai pemanfaatan energi listrik di hampir semua sudutnya. Bagaimana ya Fisika mendefinisikan energi listrik? Seperti apa rumusnya dan bagaimana contoh soal energi listrik? Yuk, baca artikel ini sampai tuntas!
Apa itu Energi Listrik dalam Fisika?
Energi listrik merupakan energi yang terbentuk pada saat ada muatan listrik yang bergerak (arus listrik).
Dalam kehidupan sehari-hari, kamu memanfaatkan perubahan energi listrik ke dalam bentuk energi lain untuk mendukung aktivitas sehari-hari. Misalnya, ketika menyalakan setrika. Pada saat menggunakan setrika, terdapat perubahan energi dari energi listrik ke energi kalor.
Contoh lainnya adalah lampu. Pada lampu terjadi perubahan energi listrik menjadi cahaya. Bisa sebutkan contoh lainnya? Good job, selanjutnya mari menengok rumus energi listrik berikut ini.
Rumus Energi Listrik
Penjelasannya sebagai berikut.
W = Energi listrik (satuan J)
P = daya listrik (satuan Watt)
t = waktu (satuan s)
V = beda potensial (satuan Volt)
I = kuat arus (satuan A)
Q = muatan (satuan Coulomb)
R = hambatan (satuan ohm)
Agar lebih jelas, perhatikan contoh soal energi listrik dan pembahasannya berikut.
Contoh Soal Energi Listrik dan Pembahasannya
Contoh Soal Energi Listrik 1
Sebuah alat elektrik dipasang pada tegangan listrik sebesar 12 V. Sementara, arus yang mengalir adalah sebesar 750mA. Jika jangka waktunya adalah 1 menit maka berapakah besar energi listrik yang bekerja pada sistem tersebut?
Pembahasan
Sebelumnya tuliskan dulu elemen-elemen yang diketahui dalam soal seperti berikut ini.
V = 12 V
I = 750 mA atau sama dengan 0,75 A
t = 1 menit atau sama dengan 60 detik
Kamu dapat menyelesaikan soal ini menggunakan rumus berikut.
W = V . I . T
Sekarang, masukkan nilainya ke dalam persamaan tersebut lalu hitung secara teliti.
W = 12 . 0,75 . 60
W = 540 Joule
Jadi, energi listrik yang bekerja selama 1 menit sebesar 540 J.
Contoh Soal Energi Listrik 2
Sebuah alat pemanas listrik yang berfungsi untuk menghangatkan air memiliki hambatan sebesar 24 ohm. Sementara, alat tersebut terhubung dengan sumber tegangan 240 V. Jika jangka waktunya adalah 1 menit, maka alat pemanas tersebut menghasilkan energi listrik sebesar?
Pembahasan
Sebelumnya tuliskan dulu elemen-elemen yang terdapat pada soal seperti berikut ini.
V = 240 V
R = 24 ohm
t = 1 menit atau sama dengan 60 detik
Dari elemen-elemen ini, maka kamu bisa menyimpulkan cara ter-praktis untuk menghitung energi listrik pemanas tersebut adalah menggunakan rumus berikut.
W = V^2 . t / R
Jadi, sekarang kamu bisa masukkan nilainya:
W = (240)^2 . 60 / 24
W = 57.600 . 2,5 = 144.000 Joule
Jadi, alat pemanas tersebut menghasilkan energi listrik sebesar 144.000 J atau 144 kJ.
Contoh Soal Energi Listrik 3
Jika energi yang Baki perlukan untuk memindahkan muatan listrik 4 C dari titik B ke titik Z adalah 20 J, maka berapakah perbedaan potensial antara titik B dan Z?
Pembahasan
Seperti yang tertera di soal, bahwa:
Q = 4 Coulomb
W = 20 J
Maka, kamu bisa mencari beda potensial antara titik B dan Z menggunakan cara berikut.
W = Q . V
20 = 4 V
20 / 4 = V
5 = V
Jadi, perbedaan potensial antara titik B dan Z adalah 5 Volt.
Contoh Soal Energi Listrik 4
Baki baru saja membeli lampu. Jika pada lampu tertulis 40 W dan 110 V, lalu lampu tersebut menyala selama 10 menit, maka berapakah arus listrik dan energi listrik yang bekerja?
Pembahasan
Seperti yang tertera di soal bahwa:
P = 40 Watt
V = 110 V
t = 10 menit atau sama dengan 10 x 60 = 600 s
Maka, arus listriknya bisa kamu hitung menggunakan cara berikut.
P = VI
40 = 110 . I
40 / 110 = I
4 / 11 = I
Jadi, arus listriknya adalah 4/11 A atau sama dengan 0,36 A.
Kemudian, untuk menghitung energi listrik selama 10 menit maka kamu bisa gunakan cara berikut.
W = Pt
Masukkan nilainya sehingga:
W = 40 . 600 = 24.000
W = 24 kJ
Jadi, energi listriknya adalah sebesar 24 kJ.
Demikian pembahasan mengenai energi listrik. Sepanjang waktu ini kita sudah mengulas tentang pengertian, rumus hingga contoh soal energi listrik. Selanjutnya, kamu bisa mampir ke artikel Ketahui Berbagai Jenis Energi dan Contoh Soal Energi untuk mempelajari macam-macam bentuk energi.
