Fisika Junior - Energi dan Daya Listrik. Pembahasan soal ujian nasional bidang study IPA tentang energi listrik yaitu menentukan besar energi listrik yang digunakan selama satu bulan di sebuah rumah. Bagaimana cara menentukan besar energi listrik yang terpakai selama satu bulan? Besar energi listrik yang digunakan merupakan energi total yang terpakai untuk semua peralatan listrik yang digunakan. Untuk mengetahui caranya, berikut akan dibahas salah satu soal ujian nasional tentang energi listrik yang pernah keluar pada tahun 2013. Pada soal ini, murid diminta untuk menghitung besar energi listrik yang digunakan selama satu bulan.
(Soal UN IPA 2013) Dalam sebuah rumah terdapat 4 lampu 20 watt yang menyala selama 12 jam perhari, sebuah kulkas 250 watt yang menyala selama 24 jam setiap hari, dan pompa air 125 watt yang menyala selama 6 jam setiap harinya. Besar energi listrik yang digunakan selama 30 hari adalah ....
A. 426,6 kWh
B. 231,3 kWh
C. 180 kWh
D. 81 kWh
Pembahasan :
Untuk mengerjakan soal fisika seperti ini, sangat disarankan untuk mengidentifikasi besaran-besaran apa saja yang diketahui dalam soal dan kemudian melihat apa hubungannya dengan besaran yang ditanya. Besaran yang diketahui dapat dilihat dari satuan yang digunakan.
Dalam soal diketahui besaran dengan satuan watt. Watt (Joule/sekon) merupakan satuan dari daya listrik. Sementara itu, kita diminta untuk menentukan besar energi listrik. Jadi, untuk mengerjakan soal ini kita harus tahu apa hubungan antara daya dengan energi listrik.
Secara matematis, daya (P) merupakan hasil bagi energi (W) dengan waktu (t). Dengan demikian, daya dan energi listrik memiliki hubungan yang berbanding lurus. Artinya, semakin besar energi yang mengalir tiap detiknya, maka akan semakin besar pula daya listriknya.
Perhitungan :
Sekarang mari perhatikan kembali soalnya. Pada soal disebutkan bahwa rumah itu menggunakan tiga perlatan listrik yaitu lampu, kulkas, dan pompa air. Sebagai langkah awal kita dapat menentukan daya total untuk masing-masing alat untuk 30 hari.
Energi total dari 4 lampu 20 watt, 12 jam :
⇒ W = P . t
⇒ W = 4 x 20 Watt x 12 hours
⇒ W = 960 Wh
Energi total dari 1 kulkas 250 watt, 24 jam :
⇒ W = P . t
⇒ W = 250 Watt x 24 hours
⇒ W = 6.000 Wh
Energi total dari 1 mesin pompa 125 watt, 6 jam :
⇒ W = 125 watt x 6 hours
⇒ W = 750 Wh
Energi total yang digunakan selama 1 hari :
⇒ W total = 960 + 6.000 + 750
⇒ W total = 7710 Wh
Energi total yang digunakan selama 30 hari :
⇒ W total = 30 x 7710 Wh
⇒ W total = 231.300 Wh
⇒ W total = 231,3 kWh.
Jadi, besar energi listrik yang digunakan selama 30 hari adalah 231,1 kWh.
(Soal UN IPA 2013) Dalam sebuah rumah terdapat 4 lampu 20 watt yang menyala selama 12 jam perhari, sebuah kulkas 250 watt yang menyala selama 24 jam setiap hari, dan pompa air 125 watt yang menyala selama 6 jam setiap harinya. Besar energi listrik yang digunakan selama 30 hari adalah ....
A. 426,6 kWh
B. 231,3 kWh
C. 180 kWh
D. 81 kWh
Pembahasan :
Untuk mengerjakan soal fisika seperti ini, sangat disarankan untuk mengidentifikasi besaran-besaran apa saja yang diketahui dalam soal dan kemudian melihat apa hubungannya dengan besaran yang ditanya. Besaran yang diketahui dapat dilihat dari satuan yang digunakan.
Dalam soal diketahui besaran dengan satuan watt. Watt (Joule/sekon) merupakan satuan dari daya listrik. Sementara itu, kita diminta untuk menentukan besar energi listrik. Jadi, untuk mengerjakan soal ini kita harus tahu apa hubungan antara daya dengan energi listrik.
Hubungan Energi Listrik dan Daya Listrik
Energi listrik merupakan hasil kali antara besar muatan listrik dengan beda potensial. Sedangkan daya merupakan laju aliran energi listrik atau laju dimana energi listrik dibebaskan. Dengan kata lain, daya merupakan banyaknya energi yang mengalir tiap satuan waktu.| P = W/t |
Secara matematis, daya (P) merupakan hasil bagi energi (W) dengan waktu (t). Dengan demikian, daya dan energi listrik memiliki hubungan yang berbanding lurus. Artinya, semakin besar energi yang mengalir tiap detiknya, maka akan semakin besar pula daya listriknya.
Sekarang mari perhatikan kembali soalnya. Pada soal disebutkan bahwa rumah itu menggunakan tiga perlatan listrik yaitu lampu, kulkas, dan pompa air. Sebagai langkah awal kita dapat menentukan daya total untuk masing-masing alat untuk 30 hari.
Energi total dari 4 lampu 20 watt, 12 jam :
⇒ W = P . t
⇒ W = 4 x 20 Watt x 12 hours
⇒ W = 960 Wh
Energi total dari 1 kulkas 250 watt, 24 jam :
⇒ W = P . t
⇒ W = 250 Watt x 24 hours
⇒ W = 6.000 Wh
Energi total dari 1 mesin pompa 125 watt, 6 jam :
⇒ W = 125 watt x 6 hours
⇒ W = 750 Wh
Energi total yang digunakan selama 1 hari :
⇒ W total = 960 + 6.000 + 750
⇒ W total = 7710 Wh
Energi total yang digunakan selama 30 hari :
⇒ W total = 30 x 7710 Wh
⇒ W total = 231.300 Wh
⇒ W total = 231,3 kWh.
Jadi, besar energi listrik yang digunakan selama 30 hari adalah 231,1 kWh.
Jawaban : B