Satuan dan Rumus Energi Listrik beserta Contoh Soal Menghitung Energi Listrik

Berikut ini merupakan pembahasan tentang energi listrik, contoh energi listrik, rumus menghitung energi listrik, satuan energi listrik, contoh soal energi listrik, serta contoh-contoh perubahan energi listrik menjadi energi lainnya seperti engergi cahaya, energi panas dan energi gerak.

Hubungan Tegangan, Kuat Arus, dan Energi Listrik

Apa yang terjadi ketika lampu 3 volt dihubungkan dengan baterai sebesar 6 volt? Ketika lampu 3 volt dihubungkan dengan sumber tegangan sebesar 6 volt, lampu tersebut akan menyala sangat terang.

Sebaliknya, jika lampu tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan 1,5 volt, lampu akan menyala redup. Berdasarkan uraian tersebut, besarnya energi listrik sangat bergantung pada tegangan listrik.

Nah, tahukah kamu faktor-faktor lainnya yang memengaruhi besar energi listrik? Mari menyelidiki faktor-faktor yang memengaruhi besarnya energi listrik melalui kegiatan berikut.

1. Susunlah rangkaian percobaan seperti gambar di bawah ini.

2. Ukurlah suhu air mula-mula. Celupkan pemanas listrik ke dalam gelas kimia yang telah diisi air 200 mL, kemudian hubungkan pemanas air dengan baterai 6 volt.

3. Ukurlah waktu yang diperlukan pemanas air untuk memanaskan 200 mL air sehingga suhunya naik sebesar 5° C.

4. Ulangi langkah 1 sampai langkah 3, tetapi pemanas air dihubungkan dengan baterai 12 V, kemudian tuliskan hasil pengamatanmu.

Gambar: Percobaan Energi Listrik

Dari Kegiatan di atas, kamu dapat mengamati bahwa besar kuat arus yang melewati pemanas air saat dihubungkan dengan tegangan 12 volt adalah dua kali lebih besar daripada saat pemanas air dihubungkan dengan sumber tegangan 6 volt.

Adapun waktu yang dibutuhkan pemanas air saat dihubungkan dengan sumber tegangan 12 volt lebih cepat daripada saat pemanas air dihubungkan dengan sumber tegangan 6 volt.

Dari uraian tersebut dapat diperoleh kesimpulan bahwa energi listrik sebanding dengan tegangan listrik (V), kuat arus listrik (I), dan waktu (t).

Rumus Energi Listrik

Secara matematis pernyataan tersebut dapat dinyatakan sebagai berikut.

Kamu telah mempelajari Hukum Ohm yang menyatakan bahwa:

I = V/R atau V = I R

Sehingga Persamaannya dapat ditulis menjadi:

atau

Keterangan:
W = energi listrik (joule)
V = tegangan listrik (volt)
I = kuat arus listrik (ampere)
t = selang waktu (sekon)
R = hambatan listrik (ohm)

Contoh Soal Energi Listrik

Sebuah lampu 220 volt dialiri arus listrik sebesar 5 ampere. Tentukanlah energi listrik yang timbul setelah lampu tersebut dialiri arus listrik selama:
a. 10 sekon
b. 5 menit

Jawab:
V = 220 volt
I = 5 ampere

a. t = 10 sekon
 W = V • I • t
     = (220 volt) • (5 A) • (10 s)
     = 11.000 joule

b. t = 5 menit = 5 • 60 sekon = 300 sekon
 W = V • I • t
     = (220 volt) • (5 A) • (300 s)
     = 330.000 joule