DAYA DAN ENERGI LISTRIK

DAYA DAN ENERGI LISTRIK

1.      Sebuah lampu memiliki daya sebesar 10 watt dengan tegangan 100V. Tentukan energi yang digunakan lampu selama 12 jam !

Penyelesaian :

Diketahui : P = 10 watt

                   V = 100V

                   t = 12 jam = 43200 s

Ditanya     : W = . . . ?

Jawab

W = P x T

W = 10 x 43200

W = 432000 J

2.      Sebuah setrika memiliki daya sebesar 350 watt dan tegangan 220 V. Arus yang mengalir pada setrika tersebut sebesar 2A. Berapakah energi listrik yang digunakan setrika selama 2 menit ?

Penyelesaian :

Diketahui : P = 350 watt

                   V = 220 V

                   I = 2A

                   t = 2 menit = 120 s

Ditanya     : W = . . . ?

Jawab

W = V I t

W = (220)(2)(120)

W = 52800 J

3.      Kipas angin yang memerlukan energi listrik sebesar 400 J dengan hambatan 100Ω dan tegangannya 200 V. Berapakah daya yang dilakukan kipas tersebut?

Penyelesaian :

Diketahui : W = 400 J

                    R = 100Ω

                   V = 200 V

Ditanya     : P = . . . ?

Jawab

Hukum Kirchoff

HUKUM KIRCHOFF

RANGKAIAN SERI-PARALEL

RANGKAIAN SERI-PARALEL

HUKUM OHM

HUKUM OHM

1.   Sebuah lampu dihubungkan dengan listrik yang mempunyai tegangan 20 V. Ketika diukur, ternyata kuat arusnya adalah 0,8 Ampere. Tentukan besar hambatan pada lampu tersebut!

Penyelesaian :

Diketahui  : V = 20 V

   I = 0,8 A

Ditanya       : R ....?

Jawab

V = I R maka R = V / I

R =  20 V / 0,8 A

R = 25 Ω

Jadi, besar hambatan pada lampu tersebut adalah  25 Ohm.

2.    Suatu mainan anak bertuliskan tegangan 8 volt, dan hambatannya 25 ohm. Berapakah kuat arus yang ada di dalam mainan anak tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui  : V = 8 Volt

  R = 25 ohm.

Ditanya       : I ....?

Jawab

I = V / R

I =  8V / 25 Ω

I = 0,32 A

Jadi, kuat arus pada mainan anak tersebut adalah 0,32A.

3.   Setrikaan yang memiliki hambatan sebesar 5 ohm dan arus yang mengalir sebesar 60 A. Berapakah tegangan pada setrikaan tersebut.

Penyelesaian :

Diketahui : R = 5 ohm

                   I = 60 A

Ditanya     : V = . . . ?

Jawab

V = IR

V = (60) (5)

V = 300 Volt

Menentukan Sifat Bahan konduktor, isolator, semikonduktor, atau super konduktor

Menentukan Sifat Bahan Perak (Ag)

Perak adalah elemen kedua di kolom kesebelas dari tabel periodik. Perak diklasifikasikan sebagai logam transisi yaitu pada golongan IB. Perak dilambangkan dengan Ag dimana lambangnya berasal dari bahasa latin argentum. Atom perak memiliki 47 elektron dan 47 proton dengan 60 neutron dalam isotop yang paling melimpah. Perak (Ag) memiliki no atom 47, dengan konfigurasi elektronnya (distribusi elektron dalam suatu orbital) yang mugkin diperoleh adalah 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d⁹ , konfigurasi elektron yang stabil adalah 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s¹ 4d¹⁰ atau disingkat dengan Ag = [Kr] 4d¹⁰ 5s¹. Ag yang terionisasi akan menjadi Ag⁺ maka konfigurasi elektron xnya menjadi 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 4d¹⁰.

Perhatikan kecenderungan unsur perak (Ag), unsur ini cenderung untuk melepaskan elektron terluarnya karena bermuatan positif Ag⁺ sehingga unsur ini dapat kita sebut sebagai unsur logam dengan karakteristik sebagai berikut. Perak (Ag) cenderung melepaska elektron dikarenakan agar eletronnya stabil dan memenuhi kaidah oktet atau duplet. Sehingga elektron valensi jika perak melepaskan satu elektron yaitu 2 8 18 8 8 2.

Gambar di atas merupakan bentuk dua dimensi dari konfigurasi elektron Ag = 2 8 18 8 11, hanya saja perlu dipahami bahwa elektron memiliki lintasan masing-masing. Untuk menentukan sifat bahan dengan meninjau karakter bahan listriknya maka perlu memamahi istilah pita valensi, pita larangan dan pita konduksi.

1.      Pita valensi : pita energi terakhir yang terisi penuh oleh elektron-elektron.

2.      Pita konduksi : pita energi yang merupakan tempat lain yang akan di isi oleh elektron setelah pita valensi terpenuhi dan komplit.

3.      Pita Larangan : pita energi yang berada diantara pita valensi dan pita konduksi dimana elektron-elektron tidak boleh berada pada energi tersebut. Untuk itu energi yang diperlukan untuk memindahkan elektron dari pita valensi ke pita konduksi adalah sebesar energi pita terlarang. (bahan semi konduktor memiliki EG= 1 eV dan Bahan Isolator EG = 6 eV).

Maka besarnya , n menunjukan pada posisi kulit dimana elektron tersebut berada (n =1 berarti berada pada kulit K, n = 2 pada kulit L, n = 3 pada kulit M, n = 4 pada kulit N, n = 5 pada kulit O) pada perak berada pada kulit n = 5 maka diperoleh

   

Pada perak memiliki sifat ionisasi yang melepaskan satu elektron terluar maka dimana Ag⁺ menjadikan besi berada pada kulit n = 6 yaitu elektron valensinya adalah 2 8 18 8 8 2 sehingga diperoleh :

 

Maka besarnya energi ini menunjukan bahwa pita terlarang besi sangatlah kecil hanya mencapai 0,378 Ev yang artinya perak tergolong sebagai bahan konduktor. Konduktor dalam rekayasa elektronik adalah zat yang dapat melakukan arus listrik, baik dalam bentuk padat, cair atau gas. Perak merupakan bahan yang bersifat konduktor yang berbentuk padat. Perak memiliki konduktivitas listrik tertinggi dari semua elemen serta konduktivitas termal tertinggi dari semua logam sehingga perak (Ag) digunakan sebagai bahan pembuatan komponen-komponen elektronika dan rangkaian listrik.Perak termasuk logam mulia karena tidak mengalami proses korosif, namun perak bisa mengalami proses oksidasi. Proses oksidasi pada perak mengakibatkan lapisan kehitaman pada permukaan perak yang biasa disebut "tarnish". Namun proses oksidasi ini tidak mengakibatkan kerusakan pada unsur tersebut.