Memahami Rumus Daya Listrik dan Contoh Soalnya

Rumus Daya Listrik—Electrical power atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan daya listrik merupakan jumlah energi yang dihasilkan atau diserap di dalam suatu sirkuit atau rangkaian. Sumber energi seperti halnya tegangan listrik akan menciptakan daya listrik, sedangkan beban yang terhubung dengannya akan menyerap daya listrik tersebut.

Dengan kata lain, daya listrik dapat dikatakan sebagai tingkat konsumsi energi dalam suatu sirkuit ataupun rangkaian listrik. Kita dapat mengambil contoh heater (pemanas) dan lampu pijar. Lampu pijar menyerap daya listrik yang diperolehnya dan mengubahnya menjadi suatu cahaya, sedangkan heater akan mengubah penyerapan daya listrik yang diperolehnya itu menjadi suatu panas. Semakin tinggi nilai watt-nya, akan semakin tinggi pula daya listrik yang dikonsumsinya.

Rumus Daya Listrik

Rumus umum yang dipakai untuk menghitung daya listrik dalam suatu rangkaian listrik adalah sebagai berikut.

P = V x I

Atau

P = I²R
P = V²/R

Keterangan:

• P = Daya listrik dengan satuannya watt (W)
• V = Tegangan listrik dengan satuannya volt (V)
• I = Arus listrik dengan satuannya ampere (A).
• R = Hambatan dengan satuannya ohm (Ω)

 

Persamaan Rumus Daya Listrik

Variabel dalam contoh soal II yang diketahui hanyalah tegangan (V) dan hambatan (R). Jadi, kalian tidak bisa memakai rumus dasar daya listrik, yaitu P = V x I, tetapi kita bisa memakai persamaan menurut konsep Hukum Ohm untuk memudahkan perhitungannya.

Hukum Ohm:
V = I x R

Jadi, jika yang diketahui hanyalah arus listrik (I) dan hambatan (R) saja sebagai berikut.

P = V x I
P = (I x R) x I
P = I²R –> dapat memakai rumus ini untuk mencari daya listrik

Sementara itu, uraian rumusnya jika yang diketahui hanyalah tegangan (V) dan hambatan (R) saja sebagai berikut.

P = V x I
P = V x (V / R)
P = V2 / R –> dapat memakai rumus ini untuk mencari daya listrik

 

Pengertian Daya Listrik

(Sumber foto: www.pexels.com)

Menurut konsep usahanya, sesuatu yang dimaksud dengan daya listrik merupakan besarnya usaha untuk memindahkan muatan per satuan waktu atau secara singkatnya merupakan jumlah energi listrik yang dipakai setiap detik. Berdasarkan definisi itu, rumus daya listrik dapat dituliskan sebagai berikut.

P = E/t

Keterangan:

• P = Daya listrik
• E = Energi dengan satuan joule
• t = Waktu dengan satuan detik

Daya listrik dalam rumus perhitungannya dilambangkan dengan huruf “P”, yang merupakan singkatan dari power. Sementara itu, Satuan Internasional (SI) dari daya listrik adalah watt yang dilambangkan dengan huruf “W”. Watt sama dengan satu joule per detik (watt = joule/detik).

Satuan turunan watt yang sering kali dijumpai di antaranya sebagai berikut.

• 1 miliwatt = 0,001 watt
• 1 kilowatt = 1.000 watt
• 1 megawatt = 1.000.000 watt

Buku ini merupakan kumpulan pemikiran-pemikiran pendek dari penulis selama berkecimpung di bidang energi, ketenagalistrikan, dan elektronika daya. Pemikiran tersebut banyak tersebar dalam Whatsapp Group, Facebook, Blog, maupun Twitter. Pemikirannya sangat bervariasi, mulai dari yang populer sampai yang serius penuh dengan rumus.

Berdasarkan usulan dari banyak kawan, alangkah bergunanya kalau pemikiran tersebut dibukukan, sehingga bisa banyak memberikan manfaat bagi yang memerlukan. Sampai saat ini, memang penulis belum pernah menerbitkan buku karena merasa ilmu yang dimiliki masih jauh dari cukup. Penulis mohon maaf seandainya ada rujukan yang terlupakan atau ada beberapa pihak yang tidak setuju dengan pendapat penulis.

 

Contoh-contoh Soal Perhitungan Daya Listrik

Contoh Soal 1:

Suatu televisi Liquid Crystal Display (LCD) membutuhkan tegangan sebesar 220 V dan arus listrik sebesar 1,2 A untuk mengaktifkannya. Berapa daya listrik yang dikonsumsinya?

Penyelesaian:

Diketahui:
V = 220 V
I = 1,2 A
P = ?

Jawaban:
P = V x I
P = 220 V x 1,2 A
P = 264 watt

Jadi, televisi LCD tersebut akan mengonsumsi daya listrik sebesar 264 watt.

 

Contoh Soal 2:

Seperti yang dapat dilihat dalam rangkaian gambar di bawah ini, cobalah hitung daya listrik yang dikonsumsi oleh lampu pijar itu. Keterangan yang diketahui dalam rangkain di bawah ini hanyalah tegangan dan hambatan.

Penyelesaian:

Diketahui:
V = 24 V
R = 3 Ω
P = ?

Jawaban:
P = V²/R
P = 24²/3
P = 576/3
P = 192 W

Jadi, daya listrik yang dikonsumsinya adalah 192 W.

 

Hubungan Horsepower dengan Watt

Hampir semua berbagai peralatan listrik memakai watt sebagai satuan konsumsi daya listrik. Namun, ada juga peralatan jenis tertentu yang memakai satuan horsepower (hp). Dalam penerapannya, 1 horsepower = 746 watt. Berikut ini perbedaan antara satuan watt (W) dengan horsepower (HP) dalam daya listrik agar kalian lebih mudah memahaminya.

1. Satuan Watt

Satuan daya listrik yang dikenal oleh banyak orang adalah watt yang menggunakan simbol W. Sementara itu, untuk daya 1.000 watt menjadi kilowatt dan seterusnya mengikuti sistem yang baku. Satuan watt diambil dari nama penemu mesin uap James Watt dari Inggris. Sebenarnya, watt berasal dari joule per sekon menurut rumus daya.

 

2. Satuan Horsepower

Satuan lainnya adalah horsepower yang sering digunakan dalam pesawat terbang, kapal, mobil, motor, dan mesin. Perhitungan satu horsepower sama dengan 746 watt. Sistem konversi seperti ini bermanfaat agar performa maupun kinerja mesin lebih mudah diukur. Istilah horsepower sendiri berarti tenaga kuda, yang berasal dari pemakaian hewan itu untuk menarik kereta.

---

 

Itulah artikel terkait “rumus daya listrik dalam fisika” yang bisa kalian gunakan untuk referensi dan bahan bacaan. Untuk mendapatkan lebih banyak informasi, Grameds juga bisa membaca buku-buku fisika yang tersedia di Gramedia.com. Sebagai #SahabatTanpaBatas kami selalu berusaha untuk memberikan yang terbaik. Untuk mendukung Grameds dalam menambah wawasan dan pengetahuan, Gramedia selalu menyediakan buku-buku berkualitas dan original agar Grameds memiliki informasi #LebihDenganMembaca. Semoga bermanfaat!

Penulis: Fandy Aprianto Rohman

Rujukan

• Indrajit, Dudi (2007). Mudah dan Aktif Belajar Fisika. Depok: PT Grafindo Media Pratama.
• Sapta, Bayu (2021). Hal-Hal yang Pelu Kamu Ketahui tentang Listrik. Jakarta: Bee Project.
• Sutria, Yuna; Marwiyah, Masringgit (2022). Fisika Terapan. Bandung: Penerbit Media Sains Indonesia.
• Trigonggo (2019). Sumber-Sumber Tegangan Listrik: Sejarah Penemuan, Prinsip Kerja, dan Penerapannya. Yogyakarta: UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta.

 

Rekomendasi Buku dan E-Book Terkait

1.  Pengenalan Elektronika Daya, Penyearah AC-DC

Pengenalan Elektronika Daya, Penyearah AC-DC merupakan salah satu buku yang dapat digunakan sebagai bahan belajar untuk para akademisi studi teknik. Buku ini dituliskan oleh Didi Istardi. Elektronika daya adalah suatu cabang keilmuan dalam teknik elektro yang mempelajari tentang aplikasi komponen elektronika dalam sistem kontrol dan peralatan listrik.

Elektronika daya umum digunakan untuk konversi energi listrik. Hasil konversi energinya memberikan kualitas daya yang sangat baik. Dalam bidang konversi energi, prinsip elektronika daya banyak digunakan dalam rangkaian penyearah. Elektronika daya dapat diterapkan dalam dioda maupun tiristor. Sistem kontrol elektronika daya ini digunakan untuk mengontrol berbagai macam peralatan industri seperti motor listrik, pemanas, pendingin, kompresor, pompa, conveyor, dan peralatan industri lainnya. Tak hanya di industri elektronika daya ini juga digunakan untuk mengontrol peralatan listrik rumah tangga seperti televisi, air conditioner (AC), kulkas, blender, dan peralatan lainnya.

Elektronika daya dinilai dapat memberikan solusi terhadap permasalahan di dunia industri untuk dapat melakukan pengaturan terhadap peralatan industri yang mempunyai arus dan tegangan yang besar. Beberapa aplikasi dan peralatan di industri bekerja pada arus yang sangat tinggi mencapai ratusan bahkan ribuan ampere dan tegangan tinggi antara 220 V, 380 V, 600 V, 3,8 KV, bahkan ada yang lebih tinggi lagi. Sistem elektronika merupakan dasar keilmuan aplikasi elektronika daya. Sistem elektronika akan membahas tentang peralatan elektronika yang terdiri atas resistor, semikonduktor, kapasitor, dan komponen lainnya yang dapat menyusun suatu rangkaian elektronika.

Buku ini membahas mengenai konsep dasar pengenalan elektronika daya, pengenalan komponen saklar daya, terminologi dan konsep sirkuit daya, tegangan, arus dan daya dalam sirkuit tiga fase, rangkaian pendukung elektronika daya, rangkaian penyearah tidak dikontrol, DC-DC konverter, dan pengendali tegangan bolak-balik (AC-AC controller). Terdapat contoh-contoh sederhana dalam penerapan sistem elektronika daya itu, sendiri sehingga penerapan konsep, teori, dan metodenya dapat dengan mudah diaplikasikan. Setelah selesai membaca buku ini diharapkan mahasiswa dapat memahami pentingnya konsep dan metode sistem elektronika daya bekerja, kemudian mengaplikasikannya dengan benar.

 

2. Fisika Kuantum: Sejarah dan Kisah Inspiratif Para Tokohnya

Fisika kuantum adalah bidang fisika yang luas yang meliputi setiap mata pelajaran bersangkutan dengan sistem-sistem yang menunjukkan efek mekanis kuantum yang terkenal. Mekanika kuantum sangat penting dipelajari untuk memahami atom-atom secara individual bergabung menjadi ikatan kovalen untuk membentuk molekul-molekul. Aplikasi mekanika kuantum untuk kimia dikenal sebagai kimia kuantum.

Keberanian untuk mendobrak paradigma yang ada merupakan kunci dalam menciptakan perubahan. Sebagai seorang yang memiliki latar belakang dalam bidang teknik dan memilih terjun dalam dunia startup bisnis, Maryana sudah lama tidak menyentuh dunia fisika.

Namun, setelah membaca buku ini Maryana kembali menyadari bahwa perkembangan yang terjadi dalam dunia fisika sebenarnya ikut memberikan dampak dan dapat kita ambil hikmahnya dalam multidimensi keilmuan yang lain, termasuk dalam dunia bisnis startup.

Dalam buku ini dijabarkan secara sangat lengkap dan menarik mengenai sejarah pendobrakan paham fisika klasik menuju fisika kuantum yang sangat panjang dan berliku. Setidaknya semangat para ilmuan fisika kuantum dalam mendobrak paradigma “klasik” inilah yang bisa diadopsi secara langsung dalam bidang keilmuan lain.

Perjalanan para ilmuan fisika kuantum dalam menggali rasa penasaran mereka dan kegigihan untuk tidak pernah puas pada akhirnya membuahkan hasil yang berdampak besar bagi manusia dijabarkan dengan sangat menarik dalam buku ini, dan dikemas agar dapat dipahami bukan hanya oleh para fisikawan, namun juga untuk orang umum seperti saya.

 

3. Tujuh Pelajaran Singkat Fisika

Tujuh Pelajaran Singkat Fisika adalah terjemahan dari judul aslinya Sette Brevi Lezionidi Fisica pada 2014 dan diterjemahkan dalam bahasa Inggris pada 2015 dengan judul Seven Brief Lessons on Physics. Hak cipta terjemahan Indonesianya sendiri terbit pada 2018. Buku ini adalah buku best seller di negara aslinya, Italia dan Britania Raya.

Buku ini adalah kumpulan esai Carlo Rovelli yang tadinya diterbitkan pada edisi Minggu di salah satu koran di Italia, Il Sole 24 Ore. Seperti judulnya, buku ini terdiri dari tujuh bab yang membahas tujuh tema berbeda dalam fisika, yaitu relativitas umum, mekanika kuantum, zarah-zarah dasar, gravitasi, lubang hitam, arsitektur jagat raya, hingga peranan manusia dalam dunia yang terhampar luas ini. Semua itu dirangkum hanya dalam 70 halaman buku berbahasa Indonesia.

Pelajaran-pelajaran di buku ini ditulis untuk mereka yang tak tahu atau hanya sedikit mengetahui tentang sains modern. Kesemuanya memberikan rangkuman singkat aspek-aspek paling mengagumkan dari revolusi besar yang telah terjadi dalam fisika pada abad ke-20 dan ke-21, juga pertanyaan dan misteri yang ditimbulkannya. Sains menunjukkan kepada pembaca cara memahami dunia dengan lebih baik.

Ini sebuah buku tentang sukacita penemuan. Sebuah pengantar fisika modern yang memengaruhi pikiran, menghibur, dan menyenangkan, serta telah menjadi buku terlaris di Italia dan Inggris Raya. Carlo Rovelli menawarkan penjelasan yang mengejutkan—dan secara mengejutkan mudah ditangkap—tentang relativitas umum, mekanika kuantum, zarah-zarah dasar, gravitasi, lubang hitam, arsitektur rumit jagat raya, dan peranan manusia di dalam dunia yang menakjubkan dan aneh ini. Dia membawa kita menuju batas-batas pengetahuan kita: ke sudut-sudut terkecil tatanan penting ruang, kembali ke asal-usul jagat raya, dan ke dalam proses pemikiran kita.

Rovelli mengajak kita semua menjelajahi fisika lewat tulisan-tulisannya dengan cara yang jauh lebih sederhana agar bisa dinikmati dan dipahami oleh siapa saja. Tidak melulu soal angka dan rumus. Nyatanya, fisika ada di sekitar kita, dialami oleh diri kita sendiri dan menjadi salah satu hal yang tidak bisa terpisahkan dalam kehidupan manusia.

 

4. Buku Fisika Dasar untuk Mahasiswa Ilmu Komputer dan Informatika

Fisika dasar adalah mata kuliah yang termasuk ke dalam cabang ilmu pengetahuan alam. Mata kuliah ini adalah salah satu mata kuliah dasar teknik. Materi mata kuliah fisika dasar terdiri atas besaran dan satuan, gerak relatif, dinamika benda titik, gerak rotasi, elastisitas dan osilasi, gravitasi, mekanika fluida, kalor, gelombang mekanik, hukum gauss, medan dan gaya listrik, energi potensial, listrik dan potensial listrik, kapasitor, GGL induksi magnetik, arus bolak-balik, fisika modern.

Buku ini dimaksudkan sebagai buku pegangan mahasiswa peserta mata kuliah Fisika Dasar di Jurusan Ilmu Komputer dan Informatika tahun pertama. Diharapkan pemakai buku ini dapat menguasai materi pemaparan fisika dasar, walaupun pada satuan kredit semester (sks) sedikit secara efektif pada kualitas hasil pembelajaran yang memadai. Materi dan urutan pemaparan di setiap pokok bahasannya disesuaikan dengan Springer-Physics for Computer Science Students, tetapi ditulis dan disesuaikan dengan suasana yang lebih mengindonesia.

Sejauh mungkin buku ini menghindari kalkulus yang berkepanjangan. Setiap bab di buku ini disertai contoh soal, latihan akhir bab, dan soal evaluasi di bagian lampiran buku ini. Untuk meningkatkan pemahaman dalam membaca buku ini, pembaca diharapkan berlatih soal di contoh-contoh soal, dan soal latihan di akhir bab. Soal latihan tersebut dimulai dari nomor gasal dan dibandingkan dengan kunci jawaban yang juga telah disediakan. Selanjutnya, tingkat pemahaman pembaca dapat diuji lagi dengan mengerjakan soal-soal evaluasi di bagian akhir buku ini.