pertemuan 15 Daya dan energi listrik

1.      Sebuah lampu memiliki spesifikasi 18 watt, 150 Volt. Lampu dipasang pada tegangan 150 volt. Tentukan:

               
a) Energi yang digunakan lampu selama pemakaian 12 jam
b) Hambatan lampu

c) Kuat arus yang mengalir pada lampu

Pembahasan
Data lampu:

Daya P = 18 watt

Tegangan V = 150 voltt

Waktu t = 12 jam = 12 x 3600 sekon = 43200 s

a) Energi yang digunakan lampu selama pemakaian 12 jam
Dari rumus energi listrik jika telah diketahui dayanya (P) dan waktu (t)

W = Pt

W = 18 watt x 432000 s = 777600 joule = 777,6 kilojoule

b) Hambatan lampu

Dari spesifikasi pada lampu dan rumus hambatan hubungannya dengan daya listrik:

Sehingga hambatan lampu adalah

c) Kuat arus yang mengalir pada lampu:
I = V/R

I = 150/1250

I = 0,12 ampere

2.      Sebuah lampu memiliki spesifikasi 100 watt, 220 Volt.


Tentukan daya lampu tersebut jika di pasang pada tegangan:
a) 220 volt b) 110 volt

Pembahasan
a) Saat dipasang pada 220 volt.
Lampu memperoleh tegangan sesuai specifikasinya, jadi dayanya 100 w.
b) Saat dipasang pada 110 volt.
Daya lampu akan berubah, namun hambatan pada lampu tetap. Dari hubungan daya, tegangan dan hambatan lampu pada rumus nomor sebelumnya:

Hambatan saat di 220 v dan saat di 110 v sama:

diperoleh rumusnya

Masukkan datanya:

P₁ = 100 w

V₁ = 220 V

V₂ = 110 V

P₂ =......

3.Budi memiliki sebuah lampu dengan spesifikasi 27,5 watt, 110 volt. Ia ingin memasang lampu tersebut pada tegangan 210 volt. Agar lampu menyala normal sesuai spesifikasi yang tertera pada lampu, tentukan besar hambatan listrik yang harus ditambahkan pada rangkaian!

Pembahasan
Lampu menyala normal artinya daya lampunya tetap 27,5 watt dan tegangan pada lampu juga tetap 110 volt. Rangkaian harus ditambah dengan sebuah hambatan untuk menyerap kelebihan tegangan yang disediakan.
Hitung dulu kuat arus yang mengalir pada lampu adalah:


Rangkaiannya kira-kira seperti ini



Tegangan yang tadinya 210 volt dari sumber listrik, dipakai oleh hambatan pada lampu yaitu RL sebesar 110 volt, sehingga sisanya adalah (210 − 110) = 100 volt, tegangan ini digunakan oleh hambatan yang ditambahkan yaitu Rs. Sehingga besarnya hambatan Rs adalah