Energi Listrik: Pengertian, Rumus, Contoh Soal

Halo adik-adik, pada kesempatan ini kita akan belajar energi listrik, kita lihat manfaat energi dalam kehidupan sehari-hari. Kira-kira, menurut kalian banyak gak manfaat energi listri dalam keseharian? Yah, tentunya banyak. Contohnya, rumah bisa terang pada malam hari, di jalan-jalan, di kota-kota besar, itu menggunakan lampu. Lampu itu menyala dengan energi listrik, sehingga dimana-mana saat malam hari menjadi terang. 

Manfaat lain dari energi listrik yaitu sebagai sumber energi. Misalnya, energi listrik diubah menjadi energi gerak. Contohnya, dirumah kalian, pasti kalian punya kipas angin kan? Tentunya kipas angin bisa digunakan kalau menggunakan listrik. Kemudian, ada lagi sumber energi yang berubah menjadi panas. Contohnya seterika. Kemudian, ada lagi sumber energinya diubah menjadi bunyi atau suara. Contohnya, pada mic bisa berbunyi karena ada listrik. Energi listrik juga bisa diubah menjadi energi kimia. Contohnya pada saat penyetruman akumulator atau aki.

Manfaat lain dari energi listrik dalam keseharian adalah banyak digunakan dalam sarana hiburan. Contoh paling dekat aja, misalnya smartphone, harus disetrum ketika baterainya habis. Contohnya lain, misalnya kalian main game PS, hanya bisa main ketika menggunakan listrik. Okey, jadi apa sih itu energi listrik? Nah, mari simak pembahasan berikut ini:

Pengertian Energi Listrik

Apa yang dimaksud dengan energi listrik? Nah, jika barang-barang elektronik yang dihubungkan dengan sumber arus listrik, misalnya di rumah kamu, alat elektronik dihubungkan dengan sumber arus listrik, maka besarnya energi listrik yang digunakan bergantung pada beda potensial, kuat arus yang dihasilkan, hambatan kawat yang digunakan, dan waktu yang diperlukan. Waktu disini sangat menentukan besar kecilnya energi listrik yang digunakan. Bagaimana sih besarnya energi listrik itu? Untuk mengetahuinya kita harus menggunakan rumus.

Rumus Energi Listrik

Rumus untuk mengetahui besar energi listrik yang digunakan adalah:

W = V . I . t

Keterangan:

• W = Energi Listrik (J)
• V  = Tegangan Listrik atau beda potensial (Volt)
• I   = Kuat arus (A)
• t   = waktu (s)

Nah, adik-adik agar mudah memahami persamaan ini, biasanya di soal itu bisa ditanyakan macam-macam, bisa ditanya energi, tegangan, kuat arus, atau waktu, maka untuk memudahkan persamaannya, maka kita akan pecah rumus di atas ke dalam beberapa bentuk.

V = ^W⁄_{I . t} (Jika yang ditanyakan adalah tegangan)

I = ^W⁄_{V . t} (Jika yang ditanyakan adalah kuat arus listrik)

t = ^W⁄_{V . I} (Jika yang ditanyakan adalah waktunya)

Okey, kalian masih ingat gak hukum Ohm? Sebenarnya, dari hukum Ohm kita bisa menurunkan rumus energi listrik. Hukum Ohm itu adalah:

V = I . R

Jika persamaan ini disubtitusi ke rumus energi sebelumnya, sehingga menghasilkan:

W = (I . R) . I . t

Maka kita akan mendapatkan rumus energi listrik yang kedua, menjadi:

W = I² . R . t

Karena I² = V² / R², maka kita akan mendapatkan rumus energi listrik yang ketiga, yaitu:

W = V² / R² . R . t

W = V² / R . t

R = Hambatan listrik (Ohm)

Hubungan antara satuan-satuan energi listrik:

1 kWh  = 1000 Watt hours

             = 1000 Watt jam

             = 1000 Watt. 3600 sekon

             = 3.600.000 Watt sekon

             = 3,6 x 10⁶ Joule.

Jadi, 1 kWh itu setara dengan 3,6 x 10⁶ Joule atau 1 Watt sekon = 1 Joule.

Satuan energi lainnya selain Joule, yaitu kalori. Sebab terkadang pada soal yang ditanyakan bukan hanya satuan Joule, terkadang yang ditanyakan adalah satuan kalori. Nah, berikut ini konversinya:

• 1 Joule = 0,24 kalori
• 1 kalori = 4,2 Joule

Contoh Soal

Soal 1:

Sebuah alat pemanas bekerja pada tegangan 220 V, dengan kuat arus sebesar 100 mA. Berapa besar energi kalor yang dihasilkan dalam waktu 1 sekon? 

Jawab:

Diketahui:

• V = 220 Volt
• I = 100 mA = 0,1 A
• t = 1 s

Ditanyakan:

• Q ....?

Penyelesaian:
W = V . I . t
     = 220 . 0,1 . 1
     = 22 Joule
Karena yang ditanyakan adalah Q, maka kita konversikan dari Joule ke kalori:
Q = 22 x 0,24
    = 5,28 Kalori

Soal 2:

Sebuah solder listrik memiliki hambatan elemen sebesar 100 ohm dialiri arus listrik 200 mA selama 5 menit. Berapa besar energi kalor yang dihasilkan oleh solder listrik tersebut?

Jawab:

Diketahui:

• R = 100 Ohm
• I = 200 mA = 0,2 A
• t = 5 menit = 300 sekon

Ditanyakan:

• Q.....? 

Penyelesaian:
W = I² . R . t
     = (0,2)² . 100 . 300
     = 1200 Joule
Q  = 1200 x 0,24 Kal
     = 288 Kal.

Demikianlah ulasan tentang Energi Listrik: Pengertian, Rumus, Contoh Soal, semoga bermanfaat. 

Pelajari Juga Materi Lainnya:

• Pengertian Kuat Arus Listrik
• Listrik Dinamis
• Listrik Statis