Rumus Mencari Daya Listrik dan Contoh Soalnya

Bagaimana cara menghitung daya (watt)? Berikut ini sejumlah rumus mencari daya listrik, beserta dengan contoh soal daya listrik dan jawabannya.

Kontributor: Yasinta Arum Rismawati

Terbit 23 Jan 2024 19:43 WIB,

Waktu baca ±8 menit

Ilustrasi listrik. foto/istockphoto

tirto.id - Daya listrik merupakan salah satu materi di Ilmu Fisika. Untuk memahami materi ini, perlu mengetahui terlebih dahulu apa yang dimaksud dengan daya listrik.

Daya berarti energi yang digunakan dalam setiap waktu. Adapun daya listrik adalah jumlah energi listrik yang digunakan tiap detik dalam sistem atau alat bertenaga listrik.

Dalam Satuan Internasional (SI), daya listrik umumnya menggunakan satuan Joule atau Watt. Ini bisa diartikan dengan satu Watt sama dengan satu Joule usaha per detik.

Daya listrik dibagi menjadi 3 jenis, yakni sebagai berikut:

Daya nyata (P), yaitu daya sebenarnya yang dibutuhkan oleh beban-beban listrik atau peralatan yang bertenaga listrik (seperti alat elektronik rumah tangga). Satuan daya nyata (P) adalah Watt.
Daya reaktif (Q), yakni daya yang ada karena terbentuknya medan magnet pada beban induktif. Satuan daya reaktif (Q) adalah volt ampere reaktif (VAR).
Daya semu (S), yaitu daya yang menjadi resultan antara daya nyata dan daya reaktif. Satuan daya semu (S) adalah volt ampere (VA).

Terdapat beberapa rumus menghitung daya listrik. Dengan rumus-rumus tersebut, kita dapat mencari nilai daya listrik yang digunakan. Apa rumus mencari daya listrik itu? Berikut ini penjelasannya.

Rumus Mencari Daya Listrik

Rumus utama untuk menghitung daya listrik adalah P = W / t. Rumus ini berfungsi untuk menghitung daya listrik melalui cara membagi nilai usaha dengan waktu.

Biasanya timbul pertanyaan lain untuk masing-masing simbol satuan di atas. Seperti apa itu P? Apa itu w dalam daya? Dan juga apa itu t?

P adalah daya itu sendiri dengan satuan Watt, sedangkan W berarti usaha dengan satuan Joule. Adapun simbol t berarti time atau waktu yang menggunakan satuan detik atau second.

Selanjutnya, rumus di atas bisa diturunkan dalam beberapa rumus daya listrik watt berikut ini:

1. Rumus P = F s/t atau P = F v

Keterangan untuk masing-masing simbol rumus di atas adalah:

P = daya (J/s) atau Watt
W = usaha (J)
t = waktu (s)
F = Gaya (N)
s = jarak (m)
v = kecepatan (m/s)

2. Rumus P = V.I

Keterangan untuk 3 simbol rumus di atas adalah:

P = daya (J/s) atau Watt
V = tegangan (Volt)
I = arus listrik (Ampere)

3. Rumus P = I²R dan P = V²/R

Untuk mencari daya listrik, juga bisa menggunakan rumus daya listrik ohm yakni P = I²R, atau dengan rumus daya lampu, yaitu P = V²/R.

Rumus P = V²/R dan P = I²R bisa dipakai untuk mencari daya listrik (P) dengan turut memperhitungkan arus listrik, tegangan listrik, dan hambatan listrik dalam rangkaian. Untuk lebih memahami 2 rumus ini, perlu juga melihat lagi bunyi hukum ohm.

Adapun keterangan simbol rumus P = V²/R dan P = I²R adalah:

P = daya listrik dalam watt (W)
V = tegangan listrik dalam volt (V)
R = hambatan listrik dalam ohm (Ω)
I = Arus listrik dalam ampere.

Cara Menghitung Daya Listrik Rumah

Alat yang berfungsi untuk menghitung daya listrik rumah adalah KWh meter listrik (meteran listrik yang biasa terpasang di rumah). KWh atau Kilo Watthours berarti seribu watt dalam 1 jam. Lalu bagaimana cara menghitung daya listrik rumah?

Untuk menghitung banyaknya tagihan listrik per bulan berdasarkan durasi lamanya pemakaian alat-alat elektronik di rumah, bisa menggunakan rumus energi listrik kwh berikut ini:

Tagihan listrik tiap bulan = total kWh × tarif/kWh.

Total kWh (kilowatt hours) adalah jumlah energi listrik yang digunakan dalam satu bulan. Rumus kWh yang bisa digunakan untuk menghitung daya listrik rumah ialah kW × total jam pemakaian setiap bulan.

Contoh Soal Daya Listrik Fisika dan Jawabannya

Contoh soal daya listrik dalam ujian Fisika berikut ini dapat membantu para pelajar untuk berlatih serta lebih memahami materi.

Berikut ini beberapa contoh soal menghitung daya listrik beserta jawaban atau cara penyelesaiannya:

1. Suatu kumparan terdiri atas 200 lilitan berbentuk empat persegi panjang dengan panjang 10 cm dan lebar 5 cm. Kumparan ini bersumbu putar tegak lurus medan magnet sebesar 0,5 Wb.m-2 dan diputar dengan kecepatan sudut 60 rad.s-1 . Pada ujung-ujung kumparan timbul ggl bolak-balik maksimum sebesar....?

Jawaban:

Diketahui:

A=PxL

=10cm x 5 xm

=50 cm⇒0,5m

ω=60 rad/s

B=0,5Wb/m²

N=200 lilitan

Ditanyakan: ε=?

Dijawab:

ε=B.A.ω.N

=0,5.0,5.60.200

=30 volt

2. Sebuah lampu pijar bertuliskan 60 Watt, 220 V dipasang pada suatu sumber tegangan sebesar 110 V. Maka daya lampu pijar menjadi....?

Jawaban:

Diketahui:

Pt = 60 W

Vt = 220 V

Vs = 110 V

Ditanya : Ps = ......?

Dijawab:

Pt = Vt² / R

R = Vt² / Pt

R = 220² / 60

R = 806,67 Ω

Ps = Vs / R

Ps = 110² / 806,67

Ps = 15 W

3. Suatu alat pemanas air memiliki besar daya 180 Watt, 200 Volt. Apabila pemanas ini terpasang dalam sumber tegangan 100 Volt, berapakah besar daya listrik yang terserap?

Jawaban:

Diketahui:

P1 = 180 Watt

V1 = 200 Volt

V2 = 100 Volt

Ditanyakan: P2 = .....?

Dijawab:

P1 / P2 = V1 / V2

180 Watt / P2 = 200 Volt / 100 Volt

180 Watt / P2 = 2

P2 = 180 Watt / 2

P2 = 90 Watt

4. Lima buah hambatan masing-masing 3,75 Ω, 4,45 Ω, 9 Ω, 11,4 Ω, dan 7 Ω. Kelimanya dirangkai secara seri dan dihubungkan dengan baterai 25 volt. Hitung hambatan pengganti rangkaian tersebut!

Jawaban:

Diketahui:

R1= 3.75

R2 = 4.45

R3 = 9

R4 =11.4

R5 = 7

Ditanya: Jumlah hitungan hambatan pengganti rangkaian Ω?

Dijawab:

Rs = R1 + R2 + R3 + R4 + R5

Rs = 3,75 + 4,45 + 9 + 11,4 + 7 = 35,6 Ω

5. Dalam sebuah rumah, terdapat 5 lampu 20 watt, 3 lampu 10 watt, 3 lampu 40 watt yang menyala 5 jam setiap hari. Jika harga listrik per kWh Rp500, biaya pemakaian listrik yang harus dibayar dalam 1 bulan (30 hari) adalah …?

Jawaban:

Diketahui:

P1 = 20 Watt, n1 = 4, t1 = 5 jam

P2 = 10 Watt, n2 = 2, t2 = 5 jam

P3 = 40 Watt, n3 = 3, t3 = 5 jam

Harga listrik per KwH = Rp500,-

Ditanya: Biaya listrik 1 bulan = ....?

Dijawab:

W1 = P1 x t1 x n1

W1 = 20 x 5 x 5

W1 = 500 WH

W2 = P2 x t2 x n2