Langsung ke isi
Stasiun 1 · Listrik dan rangkaianDaya dan energi: watt, kWh, token listrik

Materi 9 dari 14 · Stasiun 1

Daya dan energi: watt, kWh, token listrik

20 menit8 kartuDraf AI · belum direview

Setelah materi ini, kamu bisa:

  • Bisa menghitung daya, yaitu tegangan × arus (P = V × I), dan membedakan watt dari watt-jam.
  • Bisa menghitung energi dalam kWh dan memperkirakan biaya listrik.
  • Bisa memeriksa apakah sebuah resistor kepanasan dengan rumus arus kuadrat × hambatan (P = I² × R).

Token habis lebih cepat dari biasanya

Bulan ini token listrik habis lebih cepat. Siapa yang paling boros? Setrika yang dayanya besar? Atau kulkas yang dayanya kecil tapi menyala 24 jam?

Untuk menjawabnya, kamu perlu membedakan dua hal yang sering tertukar. Daya (watt) dan energi (watt-jam atau kWh).

Daya dan energi

Ketuk satu per satu.

Daya · P · watt (W)
Seberapa cepat energi dipakai, setiap detiknya. 1 W = 1 joule per detik. Tertulis di label alat, misalnya "350 W".
Energi · E · watt-jam (Wh)
Berapa banyak energi terpakai selama waktu tertentu. Energi = daya × waktu.
kWh
1 kilowatt-jam = 1.000 Wh. Satuan di meteran dan token PLN. Lampu 100 W yang menyala 10 jam memakai 1 kWh.

Watt seperti kecepatan, watt-jam seperti jarak. Mobil yang ngebut sebentar bisa menempuh jarak lebih pendek daripada mobil pelan yang jalan seharian.

Rumus daya listrik

Daya listrik = tegangan × arus:

P = V × I

Digabung dengan Hukum Ohm (V = I × R), muncul dua bentuk lain yang berguna untuk resistor: arus dikuadratkan × hambatan (P = I² × R), dan tegangan dikuadratkan ÷ hambatan (P = V² ÷ R).

Resistor kecil yang biasa dipakai di breadboard umumnya bertahan sampai ¼ W (0,25 W). Lebih dari itu, resistor kepanasan. Itulah peringatan "kepanasan" yang mungkin kamu lihat di simulator materi Hukum Ohm dan Rangkaian seri.

Tebak dulu

  1. Mana yang memakai energi lebih banyak dalam sehari?
    • Setrika 350 W dipakai 1 jam
    • Kulkas 100 W menyala 24 jam (kompresornya bekerja sekitar sepertiga waktu)
    • Sama saja
    Jawaban

    Kulkas 100 W menyala 24 jam (kompresornya bekerja sekitar sepertiga waktu). Setrika 350 W × 1 jam = 0,35 kWh. Kulkas 100 W × kira-kira 8 jam kerja = 0,8 kWh. Daya besar belum tentu paling boros, lama pakainya menentukan.

Hitung tagihan sebulan

Atur berapa jam tiap alat menyala per hari. Cari tahu alat mana yang paling banyak menghabiskan energi. Kartu terbuka setelah kamu membuat dua alat berbeda menjadi yang paling boros.

Simulasi interaktif tersedia saat JavaScript aktif.

Biaya ditentukan energi (kWh), yaitu daya × lama pakai. AC yang menyala lama hampir selalu jadi juara. Alat berdaya kecil yang menyala terus juga bisa menumpuk.

Hitung sendiri

  1. Resistor dialiri 30 mA pada tegangan 9 V. Berapa dayanya?
    Jawaban

    0.27 W. P = 9 × 0,03 = 0,27 W. Sedikit di atas ¼ W, jadi resistor ¼ W akan kepanasan. Pakai resistor ½ W.

  2. Resistor 100 Ω dialiri 50 mA. Berapa dayanya?
    Jawaban

    0.25 W. P = 0,05 × 0,05 × 100 = 0,25 W. Tepat di batas resistor ¼ W. Sebaiknya pilih yang lebih kuat.

  3. Kipas 50 W menyala 8 jam setiap hari selama 30 hari. Berapa kWh?
    Jawaban

    12 kWh. 50 × 8 × 30 = 12.000 Wh = 12 kWh.

Benar atau salah?

  1. "Watt dan watt-jam adalah dua nama untuk hal yang sama."
    • Benar
    • Salah
    Jawaban

    Salah. Watt adalah laju pemakaian energi. Watt-jam adalah jumlah energi. Tagihan dihitung dari watt-jam (kWh).

  2. "Alat dengan watt terbesar pasti paling boros."
    • Benar
    • Salah
    Jawaban

    Salah. Lama pemakaian ikut menentukan. Setrika 350 W yang dipakai sebentar bisa lebih hemat daripada kulkas yang menyala terus.

  3. "Charger yang tetap dicolok tanpa HP masih memakai sedikit energi."
    • Benar
    • Salah
    Jawaban

    Benar. Biasanya ya, walau sangat kecil (sering di bawah 0,5 W untuk charger modern). Kecil per alat, tapi tetap ada.

Selesai

  • Daya = tegangan × arus (P = V × I), satuan watt. Untuk resistor bisa juga arus kuadrat × hambatan (P = I² × R).
  • Energi = daya × waktu. Tagihan PLN dihitung dalam kWh.
  • Resistor kecil biasanya hanya tahan ¼ W. Cek dayanya sebelum memilih.

Pancingan

Listrik rumah 220 V ternyata berbeda jenisnya dari listrik baterai. Kenapa? Itu Listrik AC dan DC, kenapa 220 V. Dan kenapa 220 V berbahaya sementara 9 V tidak terasa? Itu Keselamatan listrik.

Berikutnya

Referensi
  • Halliday, Resnick, Walker, Fundamentals of Physics, bab tentang energi dan daya dalam rangkaian listrik.
  • PT PLN (Persero), penetapan tarif tenaga listrik triwulanan (cek nilai terbaru di situs resmi PLN).

Draf AI. Belum direview manusia. Tarif Rp1.444,70/kWh adalah tarif golongan R-1 1.300 VA yang berlaku beberapa triwulan terakhir sebelum materi ini ditulis, perlu dicek ulang. Daya kulkas dan durasi kerja kompresor adalah angka perkiraan.

Kode materi l9 · versi 0.1 · 2026-10-06