Membandingkan daya konsumsi suatu peralatan listrik

Foto oleh Pok Rie dari Pexels

Daya menurut kamus besar Bahasa Indonesia adalah kemampuan melakukan sesuatu atau kemampuan bertindak. Dalam ilmu fisika, daya adalah energi yang digunakan tiap waktu. Dalam satuan SI, satuan daya adalah Joule/sekon atau Watt untuk menghormati penemu uap pada abad ke-18 yaitu James Watt. Daya adalah besaran skalar.

Foto oleh Anna Tarazevich dari Pexels.

Daya listrik adalah besar energi listrik yang dihasilkan setiap detik. Setiap alat-alat listrik dalam rumah tangga akan tercantum besaran daya listrik alat tersebut.

Misalkan pada sebuah lampu pijar tertulis 60W/220V. Artinya bila lampu tersebut dipasang pada tegangan listrik 220v, akan dihasilkan daya listrik sebesar 60 W.

Berdasarkan definisi di atas, daya listrik dapat dinyatakan secara sistematis sebagai berikut.

W= energy listrik [joule, J]

T= selang waktu [detik atau sekon, s]

Pada dasarnya, sumber listrik yang tersedia harus seimbang dengan daya listrik yang beroperasi. Sebagai contoh, jika sumber listrik yang memiliki daya 900 VA, daya listrik yang beroperasi seharusnya tidak melebihi daya 900 VA tersebut.

Jika terjadi ketidakseimbangan, akan mengakibatkan sering terputusnya aliran listrik atau dikenal dengan istilah “sekring meteran turun." Atas dasar inilah, diperlukan perhitungan daya listrik yang harus disediakan agar terhindar dari ketidakseimbangan daya.

Foto ini mungkin mengganggumu, apakah tetap ingin melihat?

Lihat

Gambar : setrika listrik

Misalnya pemakaian strika 350 Watt dengan selang waktu lampu otomatis 2 menit menyala – 2 menit mati – kembali menyala = 4 menit total satu siklus, maka perhitungan rata-rata pemakaian daya adalah :

  • pemakaian per menit : [350 Watt / 1.000] x [[[jumlah menit / 4] x 2] / 60]
  • pemakaian per jam : [350 Watt / 1.000] x [[60 / 4] x 2] / 60]
  • pemakaian per hari : [350 Watt / 1.000] x [[60 / 4] x 2] / 60] x jumlah jam
  • pemakaian per bulan : pemakaian per hari x 30

Contoh Kasus I :

pemakaian strika 350 watt dalam sehari = 30 menit :

= [350 Watt / 1.000] x [[[30 / 4] x 2] / 60]
= 0,0875 kWh per hari

sehingga perhitungan sebulan menjadi :

= 0,0875 kWh x 30 hari
= 2,625 kWh per bulan

Contoh Kasus II.A. :

pemakaian strika 350 watt dalam sehari = 3 jam :

=[350 Watt / 1.000] x [[[60 / 4] x 2] / 60] x 3 jam
= 0,525 kWh per hari

sehingga perhitungan sebulan menjadi :

= 0,525 kWh x 30 hari
= 15,75 kWh per bulan

Tidak semua perangkat strika memiliki perbandingan jeda waktu menyala dan mati yang sama. Ada beberapa model perangkat strika memiliki fitur unik, seperti bagian untuk pelicin terbuat dari bahan logam penyimpan panas. Fitur seperti ini, umumnya dapat ditemukan pada perangkat strika berdaya besar namun mengkonsumsi daya listrik dalam waktu relatif sebentar dengan jeda waktu stand-by lebih lama.

Misalnya, strika berdaya 750 Watt dengan waktu pemanasan awal selama 3 menit. Konsumsi daya selanjutnya, hanya berlangsung 0,5 menit dan jeda waktu stand-by selama 2 menit. Maka perhitungan satu siklus menyala – mati – kembali menyala adalah 2,5 menit. Dalam 1 jam [60 menit], siklus ini terjadi sebanyak :

= 60 menit / 2,5menit
= 24 kali

Maka, total waktu strika menyala dan mengkonsumsi daya selama satu jam adalah hanya selama :

= 24 x 0,5 menit
= 12 menit saja.

Dengan demikian, nilai pemakaian daya yang sebenarnya strika berdaya 750 Watt tersebut selama 1 jam adalah sebesar :

= [[750 Watt / 1.000] x [12 menit / 60]]
= 0,15 kWh atau 150 Watt per jam saja.

Jika dibuat rumus berdasarkan nilai awal konsumsi daya strika yang sebesar 750 Watt, maka akan seperti di bawah ini cara penyajiannya :

  • pemakaian per menit : [[750 Watt / 1.000] x [12 menit / 60]] x jumlah menit / 60
  • pemakaian per jam : [[750 Watt / 1.000] x [12 menit / 60]]
  • pemakaian per hari : [[750 Watt / 1.000] x [12 menit / 60]] x jumlah jam
  • pemakaian per bulan : jumlah pemakaian per hari x 30 hari

Namun, jika rumus dibuat setelah perhitungan siklus nyala-mati strika selama satu 1 jam dikerjakan, maka akan seperti ini penampakannya :

  • pemakaian per menit : 0,15 kWh x [jumlah menit / 60]
  • pemakaian per jam :0,15 kWh
  • pemakaian per hari :0,15 kWh x jumlah jam
  • pemakaian per bulan : jumlah pemakaian per hari x 30 hari

Hasil akhir dari kedua rumus adalah sama. Bedanya, detail rumus pertama biasa digunakan untuk pemrograman komputer. Sedangkan detail rumus kedua biasa ditemukan untuk perhitungan manual dari soal matematika pada umumnya.

Contoh Kasus II.B :

pemakaian strika 750 Watt dalam sehari = 3 jam :

= [[750 Watt x 1.000] x [12 / 60]] x 3 jam= 0,15 kWh x 3 jam

= 0,45 kWh per hari atau 450 Watt per hari

sehingga perhitungan pemakaian dalam sebulan menjadi :

= 0,45 kWh x 30 hari
= 13,5 kWh per bulan

Untuk hasil yang lebih mendekati, tambahkan nilai proses pemanasan selama 3 menit di awal pemakaian sebesar :

= [750 Watt / 1.000] x [3 menit / 60]
= 0,0375 kWh.

Sehingga untuk perhitungan pemakaian sehari selama 3 jam menjadi :

= 0,45 kWh + 0,0375kWh
= 0,4875 kWh atau 487,5 Watt per hari.

Maka, dalam sebulan menjadi :

= 0,4875 kWh x 30 hari
= 14,625 kWh.

Daya Listrik = Tegangan x Arus

Atau

Watt = Volt x Ampere

Jadi jika di MCB tertulis 10A, berapakah batas Daya Listrik yang diizinkan ?
Pada Umumnya, Tegangan Listrik yang dihasilkan oleh PLN Indonesia adalah 220V

Watt = 220V x 10A
Watt = 2200 Watt atau 2200VA

Pertanyaan selanjutnya adalah berapakah daya listrik yang diperlukan oleh rumah kita?

Sebagai Contoh, anda membangun rumah baru dan akan ingin melakukan pemasangan baru listrik PLN. Berapakah Daya Listrik yang diperlukan ?

Pertama, tuliskan peralatan listrik yang diperlukan dan daya listrik yang dikonsumsinya. Biasanya pada peralatan listrik yang bersangkutan sudah tertera Konsumsi Daya Listrik yang diperlukan. Terdapat 2 jenis penulisan pada Label peralatan listrik, diantaranya adalah mencantumkan Watt atau Ampere.
Anda dapat menggunakan rumus daya listrik diatas [Watt = Volt x Ampere] untuk menghitung konversi Ampere ke Watt.

Contoh Peralatan Listrik yang diperlukan :2 unit AC [Air Conditioner] 1 PK = @820Watt x 2 Unit = 1.640 Watt2 unit TV LED 32” = @55Watt x 2 Unit = 110 Watt1 unit Kulkas = @128Watt = 128 Watt1 unit Mesin Cuci = @300Watt = 300 Watt1 unit Rice Cooker = @400Watt = 400 Watt1 unit Kipas Angin = @60Watt = 60 Watt12 biji Lampu Penerang = @18Watt x 12 biji = 216 Watt

Total = 2.854 Watt

Kemudian kita jumlahkan semuanya, hasilnya adalah2.854Watt.

Jadi Daya Listrik Listrik yang diperlukan adalah sekitar2.854Wattatau2.854VA, Jika dikonversikan menjadi arus listrik adalah sebagai berikut [Menggunakan Rumus Daya Listrik diatas] :

Arus = Watt / VoltArus = 2854 Watt / 220 Volt

Arus = 12,97 Ampere

Umumnya PLN hanya menyediakan beberapa pilihan standar Daya Listrik yaitu 220VA [1A], 450VA [2A], 900VA [4A], 1300VA [6A], 2200VA [10A], 3500VA [16A], 4400VA [20A], 5500VA [25A] dan seterusnya. Jadi Pengajuan permintaan Daya Listrik yang dianjurkan ke PLN adalah 3500VA atau 16A.

Hal yang perlu diperhatikan adalah makin tinggi Daya Listrik yang dipasangkan, makin tinggi pula biaya beban yang dikenakan. Oleh karena itu, kita perlu memilih pemasangan daya listrik yang sesuai dengan kebutuhan saja. Pemasangan Daya Listrik yang rendah atau tidak cukup akan mengalami kekurangan arus listrik dan akibatnya adalah sering loncatnya MCB [Breaker Listrik], hal ini dapat merusak peralatan listrik rumah kita. Sedangkan pemasangan Daya listrik yang terlalu tinggi akan mengakibatkan semakin tingginya tagihan listrik yang sebenarnya adalah merupakan suatu pemborosan biaya.

Rumus umum yang digunakan untuk menghitung Daya Listrik dalam sebuah Rangkaian Listrik adalah sebagai berikut :

P = V x I

Atau

P = I2R
P = V2/R

Dimana :

P = Daya Listrik dengan satuan Watt [W]V = Tegangan Listrik dengan Satuan Volt [V]I = Arus Listrik dengan satuan Ampere [A]

R = Hambatan dengan satuan Ohm [Ω]

Contoh-contoh Kasus Perhitungan Daya Listrik

Contoh Kasus I :

Sebuah Televisi LCD memerlukan Tegangan 220V dan Arus Listrik sebesar 1,2A untuk mengaktifkannya. Berapakah Daya Listrik yang dikonsumsinya ?

Penyelesaiannya

Diketahui :

V = 220VI = 1,2A

P = ?

Jawaban :

P = V x IP = 220V x 1,2AP = 264 Watt

Jadi Televisi LCD tersebut akan mengkonsumsi daya listrik sebesar 264 Watt.

Contoh Kasus II :

Seperti yang terlihat pada rangkaian dibawah ini hitunglah Daya Listrik yang dikonsumsi oleh Lampu Pijar tersebut. Yang diketahui dalam rangkain dibawah ini hanya Tegangan dan Hambatan.

Penyelesaiannya

Diketahui :

V = 24VR = 3Ω

P = ?

Jawaban :

P = V2/RP = 242 / 3P = 576 / 3P = 192W

Jadi daya listrik yang dikonsumsi adalah 192W.

Persamaan Rumus Daya Listrik

Dalam contoh kasus II, variabel yang diketahui hanya Tegangan [V] dan Hambatan [R], jadi kita tidak dapat menggunakan Rumus dasar daya listrik yaitu P=VI, namun kita dapat menggunakan persamaan berdasarkan konsep Hukum Ohm untuk mempermudah perhitungannya.

Hukum Ohm :
V = I x R

Jadi, jika yang diketahui hanya Arus Listrik [I] dan Hambatan [R] saja.

P = V x IP = [I x R] x I

P = I2R –> dapat menggunakan rumus ini untuk mencari daya listrik

Sedangkan penjabaran rumus jika diketahui hanya Tegangan [V] dan Hambatan [R] saja.

P = V x IP = V x [V / R]

P = V2 / R–> dapat menggunakan rumus ini untuk mencari daya listrik

Rumus Menghitung Daya Listrik Menurut Konsep Usaha

Yang dimaksuddidalam Daya Listrik Menurut Konsep Usahaialahbesarnya usaha didalam memindahkan muatan per satuan waktu atau bisa disimpulkan secara lebih sederhana ialah Jumlah Energi Listrik yang dipakai disetiap detik. Dan untuk Cara Menghitung Daya Listrik dengan menggunakan Konsep Usaha ini seperti dibawah ini :

P = E / t

P adalah Daya Listrik

E adalah Energi dalam satuan Joule

t adalah waktu dalam satuan detik

Rumus Mencari Daya Listrik Secara Umum

Kemudian Rumus Daya Listrik secara umum yang sering digunakan dan dipakai dalam menghitung sebuah Rangkaian Listrik adalah

P = V x I atau P = I² x R atau P = V²/R

P adalah Daya Listrik dalam Satuan Watt

V adalah Tegangan Listrik dalam Satuan Volt

I adalah Arus Listrik dalam satuan Ampere

R adalah Hambatan dalam Satuan Ohm

Contoh Soal Menghitung Daya Listrik

1. Contoh Soal Daya Listrik Pertama : ” Terdapat sebuah Laptop yang akan digunakan dan memerlukan Tegangan Listrik sebesar 220 Volt dan Arus Listrik sebesar 1.2 Ampere untuk mengaktifkan Laptop tersebut. Hitunglah Daya Listrik yang diperlukannya ?

Jawaban :

P = V x I

P = 220 Volt x 1.2 Ampere

P = 264 Watt

Sehingga Daya Listrik yang akan dikonsumsi oleh Laptop tersebut sebesar 264 Watt

2. Contoh Soal Mencari Daya Listrik Kedua : ” Terdapat Lampu Pijar yang mempunyai Tegangan Listrik sebesar 24 Volt dan Hambatan sebesar 3 Ohm. Maka hitunglah Daya Listrik Lampu Pijar tersebut ?.

Jawaban :

P = V² / R

P = 24 x 24 / 3

P = 576 / 3

P = 192 Watt

Sehingga Daya Listrik dari Lampu Pijar tersebut sebesar 192 Watt

Mungkin hanya seperti itu saja pembahasan tentang Rumus Daya Listrik dan Contoh Soalnya Secara Detail. Semoga saja ulasan ini bisa berguna dan bermanfaat bagi kalian Para Pembaca di Laman Website Rumus Rumusini karena sekali lagi tidak bisa dipungkiri bahwa diluar sana masih banyak Pembaca Pelajar di Indonesia yang belum begitu memahami tentang Daya Listrik didalam Mata Pelajaran Fisika sehingga sangat diharapkan dengan dituliskan pembahasan ini maka Para Pembaca tersebut bisa memahami Daya Listrik dan bisa dengan mudah dalam mengerjakan Soal – Soal Ujian Fisika terkait Daya Listrik.

Share this:

  • Rumus Momentum Sudut, Gaya, Linier dan Dimensi

  • Rumus Energi Kinetik Rotasi, Translasi, dan Potensial

  • Macam Macam Termometer Beserta Kegunaannya