Soal Pembahasan Fisika : Energi Listrik

بِسْــــــــــــــــمِ اﷲِالرَّحْمَنِ اارَّحِيم

Soal 1:

Sebuah pemanas air memiliki daya 1500 watt. Jika pemanas tersebut digunakan selama 2 jam, berapa energi listrik yang digunakan dalam kilowatt-jam (kWh)?

Jawaban:

$$E = P \cdot t$$

Diketahui:

• $P = 1500 \, \text{watt} = 1.5 \, \text{kW}$
  
• $t=2\text{jam}$

$$E = 1.5 \, \text{kW} \cdot 2 \, \text{jam} = 3 \, \text{kWh}$$

Energi listrik yang digunakan adalah 3 kWh.

---

Soal 2:

Sebuah lampu pijar menggunakan arus sebesar 0,5 ampere dan memiliki resistansi 240 ohm. Hitunglah energi listrik yang digunakan dalam 3 jam!

Jawaban: Pertama, kita hitung daya menggunakan rumus:

$$P = I^2 \cdot R$$

Diketahui:

• $I = 0.5 \, \text{A}$
  
• $R=240\mathrm{\Omega }$

$$P = (0.5)^2 \cdot 240 = 0.25 \cdot 240 = 60 \, \text{watt}$$

Sekarang, kita hitung energi listrik:

$$E = P \cdot t = 60 \, \text{watt} \cdot 3 \, \text{jam} = 180 \, \text{watt-jam} = 0.18 \, \text{kWh}$$

Energi listrik yang digunakan adalah 0.18 kWh.

---

Soal 3:

Sebuah motor listrik beroperasi dengan daya 500 watt. Jika motor tersebut dinyalakan selama 4 jam, berapa banyak energi listrik yang dikonsumsi dalam joule?

Jawaban:

$$E = P \cdot t$$

Diketahui:

• $P = 500 \, \text{watt}$
  
• $t=4\text{jam}=4\cdot 3600\text{s}=14400\text{sekon}$

$$E = 500 \, \text{watt} \cdot 14400 \, \text{detik} = 7200000 \, \text{joule}$$

Energi listrik yang dikonsumsi adalah 7.200.000 joule.

---

Soal 4:

Sebuah kompor listrik berdaya 2000 watt digunakan selama 30 menit. Hitunglah energi listrik yang digunakan dalam kWh!

Jawaban:

$$E = P \cdot t$$

Diketahui:

• $P=2000\text{watt}=2\text{kW}$
• $t=30\text{menit}=\frac{30}{60}\text{jam}=0.5\text{jam}$

$$E = 2 \, \text{kW} \cdot 0.5 \, \text{jam} = 1 \, \text{kWh}$$

Energi listrik yang digunakan adalah 1 kWh.

---

Soal 5:

Sebuah alat elektronik memiliki arus 2 ampere dan terhubung ke sumber tegangan 120 volt. Jika digunakan selama 10 jam, berapa energi listrik yang digunakan dalam watt-jam?

Jawaban: Pertama, kita hitung resistansi:

$$R = \frac{V}{I} = \frac{120 \, \text{volt}}{2 \, \text{A}} = 60 \, \Omega$$

Kemudian, kita hitung daya:

$$P = I^2 \cdot R = (2)^2 \cdot 60 = 4 \cdot 60 = 240 \, \text{watt}$$

Sekarang, kita hitung energi listrik:

$$E = P \cdot t = 240 \, \text{watt} \cdot 10 \, \text{jam} = 2400 \, \text{watt-jam}$$

Energi listrik yang digunakan adalah 2400 watt-jam.

Soal 6:

Sebuah alat pemanas listrik memiliki daya 1200 watt. Jika alat tersebut digunakan selama 15 menit, berapa energi listrik yang digunakan dalam joule?

Jawaban: Diketahui:

• Daya (P) = 1200 watt
• Waktu (t) = 15 menit = $15 \times 60$ s= 900 s

Menggunakan rumus:

$$E = P \cdot t$$
$$E = 1200 \, \text{watt} \cdot 900 \, \text{detik} = 1.080.000 \, \text{joule}$$

Energi listrik yang digunakan adalah 1.080.000 joule.

---

Soal 7:

Sebuah lampu neon memiliki arus 0,8 ampere dan resistansi 60 ohm. Hitunglah energi listrik yang digunakan jika lampu dinyalakan selama 2 jam!

Jawaban: Pertama, kita hitung daya menggunakan rumus:

$$P = I^2 \cdot R$$

Diketahui:

• Arus (I) = 0,8 ampere
• Resistansi (R) = 60 ohm

$$P = (0,8)^2 \cdot 60 = 0,64 \cdot 60 = 38,4 \, \text{watt}$$

Sekarang, kita hitung energi listrik selama 2 jam (2 jam = 7200 s):

$$E = P \cdot t$$
$$E = 38,4 \, \text{watt} \cdot 7200 \, \text{detik} = 276.480 \, \text{joule}$$

Energi listrik yang digunakan adalah 276.480 joule.

=======================================================

Untuk soal daya listrik bisa dipelajari di: Soal Pembahasan Daya Listrik