Pelajaran IPA FIsika Energi Dan Daya Listrik

Bimbel Jakarta Timur | Bimbel Diah Jakarta Timur | WA : +6285875969990

Energi yang kita kenal ada dalam berbagai bentuk. Dalam kehidupan modern kita tidak bisa terlepas penggunaan energi listrik. Energi listrik ini dapat diubah menjadi energi bentuk lain.

Apa itu Energi Listrik?

Energi listrik adalah energi yang berasal dari energi potensial listrik atau energi kinetik partikel bermuatan. Secara umum disebut sebagai energi yang telah diubah dari energi potensial listrik. Kita dapat mendefinisikan energi listrik sebagai energi yang dihasilkan oleh pergerakan elektron dari satu titik ke titik lain. Pergerakan partikel bermuatan sepanjang/melalui media (misalnya kawat) merupakan arus atau listrik. Dapat juga didefinisikan sebagai jumlah kerja yang dapat dilakukan oleh gaya, sedangkan daya didefinisikan sebagai laju kerja yang dilakukan.

Apa saja contoh energi listrik?

Beberapa contoh energi listrik adalah:

Dalam aki mobil, reaksi kimia menghasilkan pembentukan elektron yang memiliki energi untuk bergerak dalam arus listrik. Muatan bergerak ini memberikan energi listrik ke sirkuit di dalam mobil.
Petir, selama badai petir, adalah contoh energi listrik - apa yang kita lihat sebagai petir tidak lain adalah pelepasan listrik di atmosfer.
Belut listrik menghasilkan energi listrik dan menggunakannya melawan predator untuk pertahanan.
Energi Listrik Menjadi Energi Mekanik
Energi listrik dapat diubah menjadi bentuk energi lain seperti energi panas, energi cahaya, gerak, dll. Contoh yang paling terkenal adalah:
Kipas: Motor di Kipas mengubah energi listrik menjadi energi mekanik
Lampu: Di sini energi listrik diubah menjadi energi cahaya.

Apa itu Daya Listrik?

Definisi Daya listrik – Ini adalah tingkat di mana pekerjaan dilakukan atau energi diubah dalam rangkaian listrik. Sederhananya, itu adalah ukuran berapa banyak energi yang digunakan dalam rentang waktu.

Dalam fisika, laju perpindahan energi listrik oleh suatu rangkaian listrik per satuan waktu disebut daya listrik. Di sini energi listrik dapat berupa energi kinetik atau energi potensial. Dalam kebanyakan kasus, energi potensial dipertimbangkan, yang merupakan energi yang tersimpan karena posisi relatif partikel bermuatan atau medan listrik. Daya listrik dilambangkan dengan P dan diukur menggunakan Watt.

Apa saja Bentuk dari Energi dan Daya Listrik?

Ada berbagai bentuk energi. Ini termasuk kinetik, potensial, termal, gravitasi, elektromagnetik, suara, cahaya dan elastis. Bentuk energi tergantung pada kerangka acuan, dan dapat diubah menjadi bentuk lain. Misalnya energi potensial bergantung pada posisi benda, sedangkan energi kinetik adalah energi yang diperlukan untuk mempercepat suatu benda hingga kecepatan tertentu, dan seterusnya.

Apa itu Transformasi Energi ?

Berbagai perangkat dapat digunakan untuk mengubah satu bentuk energi menjadi energi lain. Misalnya, baterai mengubah energi kimia menjadi energi listrik, ledakan kimia mengubah energi kimia menjadi energi kinetik dan panas, dan seterusnya. Kekuasaan tidak dapat diubah atau diubah.

Bagaimana cara Mengukur Energi dan. Daya Listrik ?

Meskipun tidak mungkin untuk mengukur energi secara langsung, usaha yang dilakukan dapat didefinisikan dan diukur. Metode melibatkan penggunaan kalorimeter, yang mengukur panas yang diserap atau dilepaskan dalam reaksi kimia atau perubahan fisik, termometer, yang mengukur suhu atau bolometer yang digunakan untuk mengukur intensitas radiasi. Energi yang dihasilkan dapat disimpan sedangkan daya tidak.

Karena daya adalah energi per satuan waktu, secara teori daya dapat dihitung setelah mengukur energi yang digunakan per detik. Saat menghitung konsumsi daya sebenarnya dari perangkat listrik, penting untuk mengukur tegangan yang diterapkan dan arus yang dikonsumsi, dengan mempertimbangkan daya yang dihamburkan dalam rangkaian.

Apa saja Satuan Energi?

Energi biasanya diukur dalam Joule, satuan lainnya termasuk erg dan kalori. Daya diukur dalam Watt, yaitu Joule per detik, atau erg per detik. Mesin biasanya digambarkan dengan power rating-nya, semakin tinggi angkanya semakin kuat mesin tersebut.

Energi Listrik adalah kemampuan suatu rangkaian listrik untuk menghasilkan kerja dengan menciptakan suatu tindakan. Tindakan ini dapat mengambil banyak bentuk, seperti termal, elektromagnetik, mekanik, listrik, dll. Energi listrik dapat dibuat dari baterai, generator, dinamo, dan fotovoltaik, dll. Atau disimpan untuk penggunaan masa depan menggunakan sel bahan bakar, baterai, kapasitor atau medan magnet, dll. Dengan demikian energi listrik dapat dibuat atau disimpan.

Kita ingat dari kelas sains sekolah kita bahwa “Hukum Kekekalan Energi” menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya diubah. Tetapi agar energi dapat melakukan pekerjaan yang bermanfaat, ia harus diubah dari satu bentuk menjadi bentuk lain. Misalnya, motor mengubah energi listrik menjadi energi mekanik atau kinetik (rotasi), sedangkan generator mengubah energi kinetik kembali menjadi energi listrik untuk menyalakan rangkaian.

Yaitu mesin listrik mengubah atau mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lain dengan melakukan usaha. Contoh lain adalah lampu, bola lampu atau LED (light emitting diode) yang mengubah energi listrik menjadi energi cahaya dan energi panas (termal). Kemudian energi listrik sangat fleksibel karena dapat dengan mudah diubah menjadi berbagai bentuk energi lainnya.

Agar energi listrik dapat memindahkan elektron dan menghasilkan aliran arus di sekitar rangkaian, pekerjaan harus dilakukan, yaitu elektron harus bergerak dengan jarak tertentu melalui kawat atau konduktor. Kerja yang dilakukan disimpan dalam aliran elektron sebagai energi. Jadi "Usaha" adalah nama yang kita berikan untuk proses energi.

Oleh karena itu kita dapat mengatakan bahwa Usaha dan Energi secara efektif sama dengan energi dapat didefinisikan sebagai "kemampuan untuk melakukan beberapa pekerjaan". Perhatikan bahwa pekerjaan yang dilakukan atau energi yang ditransfer berlaku sama untuk sistem mekanik atau sistem termal seperti halnya pada sistem listrik. Ini karena energi mekanik, panas, dan listrik dapat dipertukarkan.

Energi Listrik: Volt

Seperti yang kita ketahui sekarang bahwa energi adalah kapasitas untuk melakukan usaha, dengan satuan standar yang digunakan untuk energi (dan usaha) adalah Joule. Energi joule didefinisikan sebagai energi yang dikeluarkan oleh satu ampere pada satu volt, bergerak dalam satu detik. Arus listrik dihasilkan dari pergerakan muatan listrik (elektron) di sekitar suatu rangkaian, tetapi untuk memindahkan muatan dari satu simpul ke simpul lain perlu ada gaya untuk menciptakan usaha untuk memindahkan muatan, dan ada: tegangan.

Kita cenderung menganggap tegangan (V) ada di antara dua terminal, titik, atau simpul yang berbeda dalam rangkaian atau suplai baterai. Tetapi tegangan penting karena memberikan pekerjaan yang diperlukan untuk memindahkan muatan dari satu titik ke titik lain, baik dalam arah maju atau mundur. Tegangan, atau beda potensial antara dua terminal atau titik didefinisikan sebagai memiliki nilai satu volt, ketika satu joule energi digunakan untuk memindahkan satu coulomb muatan listrik antara dua terminal tersebut.

Dengan kata lain, perbedaan Tegangan antara dua titik atau terminal adalah kerja yang diperlukan dalam Joule untuk memindahkan satu Coulomb muatan dari A ke B.

Energi Listrik: Ampere

Kita telah melihat bahwa satuan muatan listrik adalah Coulomb dan aliran muatan listrik di sekitar rangkaian digunakan untuk mewakili aliran arus. Namun, karena simbol untuk coulomb adalah huruf "C", ini dapat dikacaukan dengan simbol untuk Kapasitansi, yang juga merupakan huruf "C".

Untuk menghindari kebingungan ini, simbol umum yang digunakan untuk muatan listrik adalah huruf kapital "Q" atau huruf kecil "q", yang pada dasarnya berarti kuantitas. Jadi Q = 1 coulomb muatan atau Q = 1C. Perhatikan bahwa muatan Q dapat positif, +Q atau negatif, -Q, yang merupakan kelebihan elektron atau hole.

Aliran muatan di sekitar rangkaian tertutup dalam bentuk elektron disebut arus listrik. Namun, penggunaan ungkapan "aliran muatan" menyiratkan gerakan, sehingga untuk menghasilkan arus listrik, muatan harus bergerak. Ini kemudian mengarah pada pertanyaan tentang apa yang membuat muatan bergerak, dan ini dilakukan oleh teman lama kita Voltage dari atas.

Jadi tegangan atau beda potensial antara dua titik memberikan energi listrik yang diperlukan untuk memindahkan muatan di sekitar rangkaian dalam bentuk arus listrik. Oleh karena itu pekerjaan yang dilakukan untuk memindahkan muatan disediakan oleh perbedaan potensial, dan jika tidak ada perbedaan potensial antara dua titik, tidak ada pergerakan muatan dan oleh karena itu tidak ada aliran arus. Bahkan muatan tanpa aliran atau gerakan apa pun disebut listrik statis.

Jika pergerakan muatan disebut arus listrik, maka kita dapat dengan tepat mengatakan bahwa arus adalah laju pergerakan (atau laju aliran) muatan, tetapi seberapa besar muatan mewakili arus. Jika kita memilih suatu titik dalam suatu rangkaian, titik mana pun, dan mengukur jumlah muatan yang mengalir melewati titik ini tepat dalam satu detik, ini akan memberi kita kekuatan arus listrik dalam Ampere, (A).

Jadi satu ampere arus sama dengan satu coulomb muatan yang mengalir melewati suatu titik tertentu dalam satu satuan detik, dan semakin banyak muatan per detik yang melewati titik ini, semakin besar arusnya. Kemudian kita dapat mendefinisikan satu ampere (A) arus listrik sama dengan satu coulomb muatan per detik. Jadi 1A = 1C/s

Energi Listrik: Watt

Daya Listrik adalah produk dari dua besaran, Tegangan dan Arus dan dapat didefinisikan sebagai tingkat di mana pekerjaan dilakukan dalam pengeluaran energi. Kami mengatakan sebelumnya bahwa tegangan memberikan pekerjaan yang diperlukan dalam Joule untuk memindahkan satu Coulomb muatan dari A ke B dan arus itu adalah laju pergerakan (atau laju aliran) muatan. Jadi bagaimana kedua definisi ini dihubungkan bersama.

Jika tegangan, (V) sama dengan Joule per Coulomb (V = J/C) dan Ampere (I) sama dengan muatan (coulomb) per detik (A = Q/t), maka kita dapat mendefinisikan daya listrik (P) sebagai totalitas dari dua besaran ini. Hal ini karena daya listrik juga dapat menyamai tegangan dikali ampere, yaitu: P = V*I.

Soal-soal berikut bertujuan membantumu mengerti perhitungan energi listrik, perubahan energi listrik serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.