Rangkuman
- Besar daya listrik dapat dihitung dengan rumus P=W/t atau energi listik dibagi waktu.
- Cara untuk mengitung tarif listrik uang dibayarkan dapat menggunakan rumus Tagihan listrik tiap bulan = total kWh x tarif/kWh
Mengenal konsep dasar daya sangat penting dalam kehidupan sehari-hari, terutama bagi mereka yang sering berkutat dengan peralatan listrik. Pemahaman ini tidak hanya membantu dalam memilih peralatan yang sesuai tetapi juga dalam menghitung konsumsi listrik dan biaya yang ditimbulkan.
Dalam artikel ini, kita akan membahas pengertian daya listrik, rumus-rumus penting yang sering digunakan, serta cara menghitung tagihan listrik bulanan berdasarkan konsumsi peralatan elektronik. Mari kita jelajahi lebih dalam mengenai topik yang sangat relevan ini.
Pengertian
Daya listrik adalah besarnya energi listrik yang diserap oleh suatu rangkaian setiap satuan waktu. Daya diartikan sebagai energi yang digunakan tiap waktu.
Dalam Fisika, dikenal satuan Satuan Internasional (SI). Pada satuan SI daya dikenal sebagai Joule/sekon atau Watt (yang diambil dari nama penemu mesin uap, James Watt). Jadi, daya digunakan sebagai besaran skalar.
Contoh mudahnya, daya listrik di rumahmu 900 watt, lalu kamu membeli kompor induksi yang dayanya 1.300 watt. Lalu, apa yang akan terjadi?
Sudah pasti, kompor induksi tidak akan nyala dan listrik di rumahmu akan mati karena energi listrik yang diserap kompor induksi jauh lebih besar dari energi listrik yang tersedia di rumahmu. Maka, kita perlu mempelajari cara menghitung daya listrik.
Rumus Daya Listrik
Daya listrik juga merupakan energi tiap satuan waktu. Yang biasanya dinyatakan dalam volt ampere. Sebuah komponen jika dihubungkan dengan sumber tegangan, maka muatan pada komponen akan bergerak dari potensial tinggi menuju potensial yang lebih rendah. Energi potensial yang dimiliki muatan yang berada dalam beda potensial:
$$E = qV$$
Daya listrik dapat dinyatakan dalam persamaan:
$$P = \frac{Energi}{Waktu} = \frac{E}{t} = \frac{qV}{t}$$
Karena
$$I = \frac{q}{t}$$
maka persamaan menjadi:
$$P = VI$$
dengan P adalah daya listrik (watt), V adalah tegangan (volt) dan I adalah kuat arus listrik (ampere).
Substitusi persamaan hambatan, sehingga daya listrik juga dapat dinyatakan dengan:
$$P = \frac{V^2}{R} \text{ atau } P = I^2R$$
dengan P adalah daya listrik (watt), V adalah tegangan (volt), I adalah kuat arus listrik (ampere), R adalah hambatan (ohm).
Ada beberapa satuan daya listrik yang perlu kita ketahui. Meski memiliki satuan lebih dari satu, namun tidak mengubah nilai besaran tersebut. Berikut satuan daya listrik lainnya:
- Watt adalah satuan internasional (SI) untuk daya listrik. Satuan ini diambil dari nama penemunya, yaitu James Watt.
- Daya listrik merupakan hasil pembagian antara energi listrik yang bersatuan Joule dan waktu yang bersatuan sekon. Itulah mengapa, daya juga bisa dinyatakan sebagai Joule/s, dengan 1 Joule/s = 1 watt.
- Di persamaan kedua, rumus daya dinyatakan sebagai \(P = VI\). Oleh sebab itu, satuan dayanya juga bisa dinyatakan sebagai VA, dengan V satuan tegangan (volt) dan A satuan dari kuat arus listrik (ampere), di mana 1 VA = 1 Joule/s = 1 watt.
Cara Menghitung Daya Listrik
Selain dua rumus di atas, masih ada satu rumus lagi yang harus kita ketahui. Rumus ini berkaitan dengan cara menghitung tagihan listrik setiap bulan berdasarkan lamanya pemakaian alat-alat elektronik. Adapun rumus yang dimaksud adalah sebagai berikut.
$$\text{Tagihan listrik tiap bulan} = \text{total kWh} \times \text{tarif/kWh}$$
Dengan kWh (kilowatt hours) merupakan total energi yang digunakan setiap bulan. Secara matematis, rumus kWh adalah:
$$\text{kW} \times \text{total jam pemakaian setiap bulan}$$
Besar daya listrik yang digunakan di rumah dinyatakan dalam kWh (kilo watt hour). Setiap kWh dibebankan biaya tertentu sehingga semakin besar konsumsi daya, biaya yang harus dikeluarkan semakin besar.
Contoh soal 1
Di rumahmu ada kulkas berdaya 50 watt yang menyala 24 jam sehari, 8 lampu berdaya 20 watt menyala 8 jam sehari, televisi berdaya 30 watt menyala 3 jam sehari, komputer 120 watt menyala 4 jam sehari. Jika tarif dasar listrik per kWh di rumahmu Rp1.352, berapakah tagihan listrik yang harus kamu bayarkan setiap bulannya? (1 bulan = 30 hari)
Jawab:
Mula-mula, tentukan dahulu besarnya energi listrik masing-masing perangkat elektronik setiap harinya.
- Kulkas = 1 × 50 × 24 = 1.200 Wh
- Lampu = 8 × 20 × 8 = 1.280 Wh
- Televisi = 30 × 3 = 90 Wh
- Komputer = 120 × 4 = 480 Wh
Total energi listrik yang dibutuhkan setiap hari adalah 1.200 Wh + 1.280 Wh + 90 Wh + 480 Wh = 3.050 Wh = 3,05 kWh
Total energi listrik setiap bulan = 3,05 kWh × 30 = 91,5 kWh.
Dengan demikian, tagihan listrik setiap bulannya adalah 91,5 kWh × Rp1.352 = Rp123.108.
Contoh soal 2
Sebuah pendingin ruangan memerlukan tegangan 440 V dan arus listrik sebesar 2,4 A untuk mengaktifkannya. Berapakah daya listrik yang dikonsumsinya?
Diketahui:
V = 440 volt
I = 2,4 ampere
Ditanya: P?
Jawaban:
\(P = V \cdot I\)
\(P = 440 \cdot 2,4\)
\(P = 1056 \text{ watt}\)
Jadi, daya yang dikonsumsi oleh pendingin ruangan saat diaktifkan adalah sebesar 1056 watt.
Kesimpulan
Daya listrik adalah besarnya energi listrik yang diserap oleh suatu rangkaian setiap satuan waktu. Daya diartikan sebagai energi yang digunakan tiap waktu. Dalam Fisika, dikenal satuan Satuan Internasional (SI). Pada satuan SI daya dikenal sebagai Joule/sekon atau Watt.
Daya listrik biasa dicantumkan dalam peralatan elektronik rumah tangga, agar kita dapat menghitung pengeluaran biaya listrik pada rumah kita. Besar daya yang digunakan di rumah dinyatakan dalam kWh (kilo watt hour).
Setiap kWh dibebankan biaya tertentu sehingga semakin besar konsumsi listrik, biaya yang harus dikeluarkan semakin besar.
Referensi
- Sarah, L. L., dan Suwarna, I.R. 2022. Fisika untuk SMA/MA Kelas XII, Jakarta Pusat: Pusat Kurikulum dan Perbukuan Kementrian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi.
- Quipper.com. Pengertian Daya Listrik Lengkap dengan Rumus dan Contohnya
- Zenius.net. 4 Rumus Daya Listrik dalam Fisika Beserta Contoh Soal
