Energi dan Daya Listrik

Bab III Energi dan Daya Listrik

W = (IR).ItW = I

2.

R.t(4-2b)Dengan, R = hambatan listrik (ohm)Dengan cara yang sama, karena I = V/R, makapersamaan (4-2a) juga ditulis sebagai

t RV V W

     =

t RV W

2

=

(4-2c)Contoh 1.1

Tentukan kalor yang dilepaskan masing-masingresistor pada rangkaian berikut selama 5 sJawab:Kita tentukan lebih dahulu besarnya arus listrik yang mengalir dalam rangkaian dan beda potensial antara kedua ujung masing-masingresistor.Ketiga resitor dihubungkan secara seri sehinggahambatan totalnya

Ω=++=++=

0001700200100

321

R R R R

s

Kuat arus listrik,

A RV I

01,0100010

===

Elemen Pemanas

Kita mulai dengan alat sehari-hari yangmemanfaatkan energi listrik dengan mengubahnyamenjadi energi kalor (panas). Dalam alat seperti iniselalu terdapat sebuah elemen pemanas (heatingelement) di dalamnya. Pada gambar 4.51 ditunjukknaelemen pemanas yang terdapat dalam teko listrik dansetrika listrik. Elemen pemanas biasanya dibuat darikawat nikrom (memiliki hambatan listrik tinggi) yangdililitkan pada bahan isolator tahan panas, seperti silikatatau mika. Bahan nikrom dipilih sebagai elemenpemanas karena bahan ini memiliki titik lebur tinggidan tak dapat dioksidasi dengan mudah bahkan padasuhu tinggi.Elemen pemanas dapat dianggap sebagaihambatan listrik tinggi R. ketika elemen dialiri aruslistrik I selama selang waktu t maka energi listrik I

2

Rtakan memproduksi kalor pada elemen pemanas.Dalam teko listrik, elemen pamanas dihalangibersentuhan langsung dengan air oleh tabung logamini.Energi kalor yang dihasilkan oleh elemen daritabung logam secara konduksi (bersentuhanlangsung). Kemudian kalor ini disebarkan melalui air secara konveksi. Penting kamu perhatikan bahwatabung yang mengandungelemen pemanas haruslahterendam oleh air, jika tidak elemen akan mengalamipemanasan lebih dan akan “terbakar”. Karena itu isidahulu teko dengan air, baru kemudian tekan sakelar ON-nya. Jangan terbalik, yaitu menekan sakelar ON,baru memasukkan air ke dalam teko.Dalam setrika listrik, panas yang dihasilkan olehelemen pemanas harus segera disebar melaluidaerah yang luas. Untuk keperluan ini sebuah dasar logam yang mengkonduksikan kalor dengan baikdigunakan. Dasar logam ini terbuat dari kepingkromiumuntuk membuatnya lebih halus dan menahan pakaian.Setrika listrik saat ini umumnya mengandungkeping bimetal sebagai pengatur panas atauthermostat (gambar 452). keping bimetal terbuatdari dua keping logam yang jenisnya berbeda. Kepingbawah terbuat dari kuningan dan keping atas terbuatdari logam paduan nikel-besi (gambar 4.53). ketikakedua logam ini dipanaskan keduanya akan memuailebih panjang daripada keping atas (besi-nikel).Sebagai akibatnya keping bimetal akan melengkung keatas (gambar 4.53 bawah), dan ini memutuskanrangkaian setrika dari sumber ac.

Analisis Materi Fisika Sekolah Menengah I