ENERGI DAN DAYA LISTRIK / FISIKA

ENERGI DAN DAYA LISTRIK

A.   ARUS, TEGANGAN, DAN ENERGI LISTRIK

Energy kimia berubah menjadi energy listrik, dan energy listriklah yang mampu menggerakan mobil-mobilan. Artinya energy listrik yang dihasilkan baterai berubah menjadi energy gerak.

(a)  Semakin besar beda potensial, semakin tinggi naiknya suhhu air.  Jadi energy yang dilepaskan dan diubah menjadi kalor sebanding dengan beda potensial.

(b)  Semakin besar arus yang mengalir pada alat, semakin besar pula naiknya suhu air. Jadi energy yang dilepaskan dan diubah menjadi kalor sebanding dengan kuat arus yang mengalir lewat alat tersebut.

(c)   Semakin lama arus mengalir lewat alat, semakin besar naiknya suhu air, jadi energinya yang dilepaskan dan diubah menjadi  kalor sebanding   dengan   waktu

Jika beda potensial ditulis V, kuat arus ditulis l, dan waktunya ditulis t, maka energy yang dilepakan oleh alat dan diubah mejadi energy kalor W adalah :

  W = VIt 

Keterangan :

V = beda potensial (Volt)

I = kuat arus (ampere)

T = waktu (sekon)

W = energy yang dilepaskan oleh sumber tegangan (joule)

Besarnya energy dapat ditulis dalam persamaan sebagai berikut :

W = QV

Keterangan :

W = energy yang dilepaskan oleh sumber tegangan (joule)

Q = besar muatan yang dipindahkan (coulomb)

V = beda potensial (Volt)

Karena I = Q/t sehingga Q = It, maka ;

W = (It)V

Satuan W dan SI adalah joule. Namun energy kalor sering digunakan dalam satuan lain yaitu kalori (Kal) atau kilokalori (KKal). Hubungan antara satuan kalori dengan satuan joule adalah :

1 kal = 0,24 joule

Karena itu dalam peristiwa perubahan energy listrik menjadi energy kalor, berlaku persamaan energy yang bersatu kalori :

W = 0,24 VIt

Menurut hokum Ohm :

V = IR

Dengan demikian persamaan W = VIt dapat diubah menjadi W = (IR)It atau W = I²Rt

B.   DAYA LISTRIK

Adalah besarnya usaha yang dilakukan oleh sumber tegangan dalam 1 sekon. Jika dalam waktu t sekon sumber tegangan telah melakukan usaha sebesar W, maka daya alat tersebut :

P=W/t

Dengan W adalah usaha dalam satuan joule dan t adalah waktu dalam satuan sekon, jadi satuan daya P adalah joule/sekon atau J/S dan selanjutnya diberi nama satuan watt.

1 joule/sekon = 1 watt  atau 1 J/S = 1 W

Karena W = VIt, maka

                P = (VIt)/t atau

                P = VI

Dengan :

V = beda potensial (Volt)

I = kuat arus yang mengalir (ampere)

P = daya alat (watt)

Kelipatan satuan watt antara lain; miliwatt (mW), kilowatt  (kW), atau megawatt (MW).

1 miliwatt = 1 mW = 0,001 W = 10^-3 W

1 kilowatt = 1 kW = 1000 W = 10³ W

1 megawatt = 1 MW = 1000.000 W = 10⁶ W

Menuru hokum Ohm :

V=IR, sehingga P=I²R dan karena I=V/R maka P=V²/R

Daya listrik :

·         P=W/t

·         P=V.I

·         P=I².R

·         P=V²/R

C.   PERNGHITUNGAN PEMAKAIAN ENERGI  LISTRIK DI RUMAH

Satuan usaha atau energy adalah watt-sekon atau Ws. Satuan ini dianggap terlalu kecil dalam pengukuran pemakaian listrik. Lalu ditentukan satuan yang lebih besar yaitu watt-jam/watt-hour atau Wh.

1 Wh = 3600 Ws

Meteran diperumahan memakai satuan kilowatt-jam atau kilowatt-hour.

1 kwh = 1000x3600 Ws

1 kwh = 3,6    x106    Ws

1 kwh = 3,6    x106    joule

D.  PERUBAHAN ENERGI LISTRIK

1.      Energy listrik menjadi energy kalor

2.      Penyepuhan sebagai contoh perubahan energy listrik menjadi energy kimia

Syarat-syarat penyepuhan :

a.       Menggunakan arus listrik searah

b.      Bahan yang disepuh sebagai katode dan bahan penyepuh dipasang sebagai anode.

c.       Menggunakan larutan elektrolit yang tepat. Penyepuhan perak menggunakan perak nitrat (A_gNO₃), larutan asam khromat (H₂C_rO₄) dan larutan tembaga sulfat (C_USO₄).

Penghitungan pemakaian energy listrik di rumah :

1 kwh = 1 kw x 1 jam

            = 1000 W x 3600 s

            = 3600.000 Ws

            = 3,6 juta joule

            = 3,6 x 10⁶ joule

Contoh :

1.      Dalam sebuah rumah terdapat 4 lampu 20 W 2 lampu 60 W dan sebuah TV 60 W. setiap hari dinyalakan 4 jam. Berapa biaya yang harus dibayar selama 1 bulan. Jika harga kwh =Rp.300,-?

Jawaban :

Daya =P=(4x20)+(2x60)+(1x60)

                            = 80       + 120     + 60

                            = 260 W

1 bulan = 30 hari

t             = 4 jam = 4x30 hari

                          = 120 jam

W = Pxt

     = 200 x 120 jam

     = 31200 wh

W = 31200/1000 kwh = 31,2 kwh

Biaya = 31,2 kwh x Rp.300/kwh

            = Rp. 9.360,-

E.   KONSEP ENERGI LISTRIK

60 W/220 V artinya :

·         Lampu menyala normal pada tegangan 220 V dengan daya 60 W

·         Energy listrik yang dipakai sebesar 60 joule dalam 1 sekon pada tegangan 220 V

Persamaan energy listrik ;

·         W=Q.V

·         W=I.t.V

·         W=V²/R.t

·         W=I².R.t

·         W=Pxt

Contoh :

Dalam 5 menit megalir arus sebesar 0,5 A pada kawat pemanas yang memiliki hambatan 80 ohm. Berapakah energy listrik yang dilepaskan.

Jawaban :

DIK.

t=5 menit =5x60 s = 300 s

I=0,5 A
R=80 ohm

DIT.

W=?

W=I².R.t

    =(0,5)².80.300

    =0,25.24000

    =6000 joule

Pendapatan nasional, indeks harga, konsumsi, tabungan dan investasi / Ekonomi

PENDAPATAN NASIONAL

A.   Konsep Pendapatan Nasional

1.      GDP (Gross Domestic Product)/PBB : WNI, WNA

2.      GNP (Gross National Poduct)/PNB : Nasional (oleh suatu negara itu sendiri/WNI), Produk (barang/jasa). GNP hanya menghitung hasil produksi dari WNI saja baik didalam negeri maupun diluar negeri.

3.      NNP (Net National Product) yaitu produk bersih suatu Negara. NNP = GNP/PNB – (penyusutan + barang pengganti modal). Cara menghitungnya ialah nilai dari barang itu sendiri – ekonomi.

4.      NNI (Net National Income) yaitu pendapatan bersih suatu Negara. NNI = NNP – Pajak tidak langsung + subsidi.

5.      PI (Personal Income) yaitu PI = (NNI + Transfer Payment (Biaya Operasional) – iuran jaminan social + iuran asuransi + laba ditahan  + pajak perseorangan.

6.      DI (Disposibble Income) yaitu DI = PI - PPh

B.    Pendapatan Perkapita

Rumusnya :

C.   Metode Menghitung Pendapatan Nasional

1.      Production approach

Y = (Q₁ x P₁) + (Q₂ x P₂) + … (Q_n x P_n)

2.      Income approach

Y = r + w + i + P

Keterangan :

r = rent (sewa)

w = weight (gaji)

i = interest (bunga)

p = Profit (laba)

3.      Expenditure

Y = C + G + I + (X - M)

Keterangan :

C = consumtion (Pengeluaran Masyarakat)

G = Government (Pengeluaran Pemerintah)

I = Investasi

X = Ekspor

M = Impor

INDEKS HARGA

A.   Metode Menghitung Indeks Harga

Indeks harga adalah suatu ukuran statistic untuk menyatakan perubahan – perubahan harga yang terjadi dari suatu period eke periode lainnya.

 

Keterangan :

Pn = Terbaru

Po = Tahun dasar

Perbandingan angka dari satu periode ke periode yang lain yang dilambangkan dengan presentasi (%).

KONSUMSI, TABUNGAN, DAN INVESTASI

Konsep negara maju

Y = C + S + I

Konsep Negara berkembang

Y= C + S

Keterangan :

Y = pendapatan nasional

C = pengeluaran/konsumsi

S = tabungan/saving

I = penanaman modal/investasi

A.  Konsumsi

Konsumsi adalah salah satu komponen pendapatan nasional, lebih jelasnya pendapatan yang siap dibelanjakan oleh konsumen.

Y = C : Konsep Negara miskin

Fungsi Konsumsi

Perubahan Konsumsi

Perubahan Tabungan

Fungsi Tabungan

Fungsi Investasi

Y = C + I atau S = I

Kemagnetan / Fisika

KEMAGNETAN

A.  Penggolongan Magnet

1.    Berdasarkan Sifat Kemagnetan

·         Bahan magnetic (Ferromagnetik)

Ferromagnetic adalah benda-benda yang dapat ditarik dengan kuat oleh magnet. Contoh : besi, baja, nikel, kobalt.

·         Bahan non-magnetik

a.      Paramagnetic

Adalah benda-benda yang ditarik dengan lemah oleh magnet. Contoh : platina, aluminium.

b.      Diamagnetic

Adalah benda-benda yang tidak ditarik oleh magnet. Contoh : seng dan bismuth, kayu, kaca, emas.

Magnet adalah suatu benda yang dapat menarik benda-benda yang terbuat dari besi, baja, dan logam-logam tertentu.

2.    Berdasarkan bahan pembentuknya

·         Magnet keras

Adalah bahan yang sukar dijadikan magnet tetapi sukar pula kehilangan kemagnetannya. Contoh : baja

·         Megnet lunak

Adalah bahan yang mudah dijadikan magnet tetapi mudah pula kehilangan kemagnetannya. Contoh : besi

3.    Sifat-sifat megnet

·         Dapat menarik benda logam tertentu

·         Gaya tarik magnet terbesar terletak pada ke-2 kutubnya

·         Selalu menunjukan arah utara dan selatan

·         Memiliki 2 kutub magnet

·         Kutub-kutub magnet yang berlain jenis tarik-menarik

·         Kutub-kutub magnet yang sejenis tolak-menolak

B.  Cara Membuat Magnet

Berdasarkan asalanya, magnet ada 2 macam yaitu magnet alam dan magnet buatan. Cara membuat magnet adalah :

·      Dengan menggososk

Ujung yang terakhir digosok akan berlawanan dengan yang menggosok.

·      Dengan menggunakan arus listrik

Arus mengalir dari positif kearah negative.

·      Dengan induksi magnetic

Induksi magnetic adalah peristiwa dimana bahan magnet menjadi sebuah magnet karena didekati oleh sebuah magnet kuat tanpa menyentuhnya.

dan 

C.  Teori Kemagnetan

Menyatakan bahwa sebuah bahan magnet tersusun dari magnet-magnet kecil yang disebut magnet elementer.

D. Teori Kemagnetan Bumi

1.      Deklinasi adalah sudut yang dibentuk antara arah utara-selatan geografi dengan arah utara-selatan kompas.

2.      Inklinasi adalah sudut yang terbentuk oleh medan magnetic (garis-garis gaya magnet) disembarang titik dengan arah horizontal permukaan bumi. Alat untuk mengukur inklinasi adalah lingkaran inklinasi.

E.   Medan Magnet

Adalah ruang atau daerah disekitar magnet yang masih dipengaruhi oleh gaya magnetic.

F.   Electromagnet (Magnet Listrik)

G. Gaya Lorentz