Rangkuman Materi, Contoh Soal & Pembahasan Energi & Daya Listrik Tingkat SMP

Rangkuman Materi Energi Dan Daya Listrik Kelas 9 SMP

Energi listrik

  • Hukum kekekalan energi: “ energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi hanya bisa berubah bentuk dari bentuk yang satu ke bentuk lainnya.”
  • Energi listrik yang berasal dari energi kinetik dapat berubah bentuk menjadi energi cahaya, energi gerak, energi bunyi, dan lain-lain
  • Aplikasi pengunaan energy listrik:
    1. Energi listrik menjadi energi cahaya: lampu
    2. Energi listrik menjadi energi gerak: kipas angin, dinamo
    3. Energi listrik menjadi energi panas: setrika, solder, hair dryer, dan kompor listrik
  • Energi listrik merupakan energi yang disebabkan oleh aliran muatan listrik.
  • Pengukuran besarnya energi listrik dapat dilakukan pada saat perubahan energi listrik menjadi kalor.
  • Dapat dirumuskan sebagai berikut:
    W = V . Q
    Q = I . t
    Jadi, W = V .I . tDengan menggunakan hukum Ohm, V = I . R maka dapat dijabarkan sebagai berikut: W = I2 . R . t atau Keterangan:
    W = energy listrik (joule)
    V  = tegangan (volt)
    I = kuat arus (Ampere)
    t = waktu (s)
    Q = muatan listrik (Coulomb)
    R = hambatan listrik (Ohm)

Daya listrik

  • Daya listrik adalah jumlah energi yang diserap atau dihasilkan dalam sebuah rangkaian listrik.
  • Daya listrik dapat diartikan juga sebagai tingkat konsumsi energi dalam sebuah rangkaian listrik.
  • Hubungan daya listrik dengan energi listrik dapat dirumuskan sebagai berikut:
    Karena  V = I . R maka  sehingga dapat diperoleh rumus sebagai berikut:Keterangan:
    P = daya listrik (watt)
    W = energy listrik (joule)
    t = waktu (sekon)
    R = hambatan listrik (Ohm)
    I = kuat arus (Ampere)
    V  = tegangan (volt)
  • 1 watt = 1 joule/ 1 sekon atau 1 joule = 1 Watt sekon, sedangkan
    1 kWh = 1 kW x 1 jam = 1000 W x 3.600 sekon = 3.600.000 J = 3,6 x 106 J

Contoh Soal & Pembahasan Energi & Daya Listrik Kelas IX Tingkat SMP

Soal No.1
Hambatan sebesar 4Ω dan 8Ω dirangkai seri dan dihubungkan dengan sebuah baterai dan menghasilkan arus masuk sebesar 4A. Jika arus mengalir selama 6 menit, energi listrik yang diberikan baterai adalah….
  1. 32, 45 J
  2. 43,45 J
  3. 52,34 J
  4. 69,12 J

PEMBAHASAN :
Diketahui:
R1 = 4Ω
R1 = 8Ω
I = 4A
t = 6 menit = 360 s
Menentukan hambatan pengganti
Rtotal = R1 + R2 = 4 + 8 = 12 Ω
Menentukan energi yang diberikan baterai (W)
W = I2Rtotal t = (4A)2 (12Ω). (360 s) = 69.120 Joule = 69,12 kJ
Jawaban D

Soal No.2
Lampu yang memiliki hambatan 6 ohm dialiri arus listrik selama 4 menit. Energi listrik yang dihasikan adalah 5760 Joule. Kuat arus yang mengalir pada lampu tersebut adalah….
  1. 0,5 A
  2. 0,75 A
  3. 1 A
  4. 2 A

PEMBAHASAN :
Diketahui:
R = 6 ohm
t = 4 menit = 240 detik
W = 5760 J
Menentukan kuat arus
W = I2 .R. t


Jawaban D

Soal No.3
Setrika listrik digunakan pada tegangan 220 V mengalirkan arus sebesar 30 A. Daya setrika tersebut adalah…
  1. 200 W
  2. 400 W
  3. 600 W
  4. 800 W

PEMBAHASAN :
Diketahui:
V = 220 V
I = 30 A
Menentukan daya setrika (P)
P = V.I = 220V. 2 A =  440 watt
Jawaban B

Soal No.4
Ibu memiliki kipas yang memiliki daya 20 watt yang kemudian digunakan selama 30 menit. Energi yang dihasilkan kipas tersebut adalah…..
  1. 12 kJ
  2. 14 kJ
  3. 28 kJ
  4. 36 kJ

PEMBAHASAN :
Diketahui:
P = 20 watt
t = 30 menit = 1800 s
Menentukan energi yang dihasilkan kipas
W = P.t = 20 watt. 1800 s = 36.000 Joule = 36 kJ
Jawaban D

Soal No.5
Dalam sebuah rumah terdapat 5 buah lampu 20 W, 2 buah lampu 30 W dan 1 buah LCD TV 50 W. Semua alat tersebut digunakan selama 7 jam setiap harinya. Biaya yang harus dikeluarkan setiap bulannya jika harga 1 kWh = Rp. 1000 adalah….
  1. Rp. 44.100,00
  2. Rp. 52.200,00
  3. Rp. 57.800,00
  4. Rp. 65.200,00

PEMBAHASAN :
Diketahui:
Plampu 1 = 20 W x 5 buah
Plampu 2 = 30 W x 2
PTV = 50 W
t = 7 jam/hari
tarif untuk 1 kWh = Rp. 1000
Menentukan daya total listrik
Ptotal = (5 x 20 W) + (2 x 30 W) + 50 W = 100 W + 60 W + 50 W = 210 W
Menentukan energi listrik untuk 1 hari (W)
W = P.t = 210 W. 7 jam = 1.470 W/jam = 1,47 kWh
Menentukan energi listrik untuk 1 bulan (W)
W = 30 hari x 1,47 kWh = 44,1 kWh
Menentukan biaya untuk 1 bulan
biaya 1 bulan = 44,1 kWh x Rp. 1000 = Rp. 44.100,00
Jawaban A

Soal No.6
Alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi kalor adalah…
  1. solder listrik
  2. pompa listrik
  3. kipas angin
  4. gerinda

PEMBAHASAN :
Alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi kalor adalah solder listrik, sedangkan pompa listrik, kipas angin dan gerinda mengubah energi listrik menjadi gerak
Jawaban A

Soal No.7
Sebuah penghantar listrik memiliki hambatan 3 ohm diberi arus sebesar 3A. Jika energi listrik yang digunakan sebesar 2025 J. Waktu yang diperlukan adalah….
  1. 75 s
  2. 80 s
  3. 85 s
  4. 90 s

PEMBAHASAN :
Diketahui:
I = 3 A
R = 3Ω
W = 2025 J
Menentukan waktu yang diperlukan (t)
W = I2R t

Jawaban A

Soal No.8
Faktor yang tidak mempengaruhi besarnya energi listrik yang dikeluarkan sumber energi listrik adalah….
  1. kuat arus
  2. waktu
  3. tegangan
  4. daya

PEMBAHASAN :
Rumusan menentukan energi listrik yaitu:
W = V.I.t
Dengan:
I = kuat arus
t = waktu
V = tegangan
Maka yang tidak mempengaruhi besarnya energi listrik adalah daya
Jawaban D

Soal No.9
Sebuah setrika memiliki daya 250 W. Jika digunakan selama 2 jam setiap harinya, maka besarnya energi yang diperlukan setiap harinya adalah…
  1. 900 kJ
  2. 1800 kJ
  3. 3600 kJ
  4. 4200 kJ

PEMBAHASAN 
Diketahui:
P = 250 watt
t = 2 jam = 7200 s
Menentukan energi yang diperlukan

W = P.t = 250 W. 7200 s = 1.800.000 J = 1800 kJ
Jawaban B

Soal No.10
Sebuah pompa air dialiri arus 1 A dengan beda potensial 220 V. Daya yang digunakan pompa air tersebut adalah…
  1. 180 W
  2. 200 W
  3. 220 W
  4. 250 W

PEMBAHASAN :
Diketahui:
I = 1A
V = 220 V
Menentukan daya yang digunakan
P = V.I = 220 V. 1 A = 220 watt
Jawaban C

Soal No.11
Alat listrik yang memiliki hambatan sebesar 500 Ω dipasangkan pada tegangan listrik 220 V selama 1 jam. Energi yang dipakai alat tersebut adalah….
  1. 320,25 kJ
  2. 348,48 kJ
  3. 412,35 kJ
  4. 467,54 kJ

PEMBAHASAN :
Diketahui:
R = 500 Ω
V = 220 V
t = 1 ja, = 3.600 sekon
Menentukan besar energi listrik


W = 348,48 kJ
Jawaban B

Soal No.12
Suatu rangkaian listrik dengan hambatan 15 Ω dan beda potensial 24 V akan menghasilkan daya listrik sebesar….
  1. 25 W
  2. 32,5 W
  3. 38,4 W
  4. 42,3 W

PEMBAHASAN :
Diketahui:
R = 15 Ω
V = 24 V
Menentukan daya listrik yang dihasilkan

Maka daya listrik yang dihasilkan adalah 38,4 W
Jawaban C

Soal No.13
Energi yang diperlukan untuk memindahkan muatan dari titik awal ke titik akhir yang memiliki beda potensial 24 V sebesar 500 joule. Maka besar muatan yang dipindahkan adalah….
  1. 8,12 C
  2. 12,21 C
  3. 15,32 C
  4. 20,84 C

PEMBAHASAN :
Diketahui:
W = 500 joule
V = 24 V
Menentukan muatan yang dipindahkan


Jawaban D

Soal No.14
Diketahui daya listrik sebesar 5 kilowatt ditransmisikan dengan tegangan 220 volt maka besar kuat arus yang mengalir adalah….
  1. 8,45 A
  2. 10,21 A
  3. 15,23 A
  4. 22,72 A

PEMBAHASAN :
Diketahui:
P = 5 kW = 5.000 watt
V = 220 V
Menentukan kuat arus yang mengalir
P = V . I

Jawaban D

Soal No.15
Bapak membeli sebuah lampu led yang bertuliskan 5 W, 220 V maka lampu tersebut memerlukan energi dan arus sebesar….
  1. energi 5 joule/detik dan arus 0,023 A
  2. energi 5 joule/detik dan arus 44 A
  3. energi 10 joule/detik dan arus 0,023 A
  4. energi 10 joule/detik dan arus 44 A

PEMBAHASAN :
Diketahui:
P = 5 W = energi 5 joule/detik
V = 220 V
Menentukan kuat arus yang diperlukan
P = V . I

Maka lampu tersebut memerlukan energi 5 joule/detik dan arus 0,023 A
Jawaban A

Soal No.16
Sebuah peralatan listrik dipasang pada tegangan listrik sebesar 10 volt dengan arus yang mengalir sebesar 600 mA. Maka besar energi listrik yang dibutuhkan dalam jangka waktu 30 detik adalah …
  1. 180 joule
  2. 150 joule
  3. 120 joule
  4. 100 joule

PEMBAHASAN :
Diketahui:
V = 10 volt
I = 600 mA = 0,6 A
t = 30 detik
Maka besar energi listrik dapat dihitung sebagai berikut:
W = V . I . t
W = 10 . 0,6 . 30
W = 180 joule
Jawaban A

Soal No.17
Sebuah peralatan listrik rumah tangga tertulis 220 V/330 W dipakai selama 6 menit. Maka besar kuat arus yang mengalir pada peralatan listrik tersebut adalah …
  1. 0,8 Ampere
  2. 1 Ampere
  3. 1,2 Ampere
  4. 1,5 Ampere

PEMBAHASAN :
Diketahui:
V = 220 volt
P = 330 W
t = 6 menit = 360 detik
Maka besar kuat arus listrik dapat dihitung sebagai berikut:
P = V . I
daya listrik 1
daya listrik 2
I = 1,5 Ampere
Jawaban D

Soal No.18
Sebuah rumah memiliki 8 lampu dengan masing-masing daya lampu 15 watt dan dinyalakan selama 10 jam setiap harinya. Maka besar pemakaian jika biaya 1 kWh = Rp 400 adalah …
  1. Rp 9.500
  2. Rp 10.500
  3. Rp 14.400
  4. Rp 15.100

PEMBAHASAN :
Diketahui:
P = (15 watt x 8) = 120 watt
t = 10 jam
Menentukan besar energi yang dipakai sebagai berikut:
W = P . t
W = 120 x 10
W = 1.200 Wh = 1,2 kWh
Besar energi selama 1 bulan = 30 x 1,2 = 36 kWh
Maka besar biaya pemakaian dapat dihitung sebagai berikut:
1 kWh = Rp 400
⇒ 36 x 400 = Rp 14.400
Jawaban C

Soal No.19
Berikut ini yang tidak termasuk cara menghemat energi dan daya listrik adalah …
  1. Memakai lampu neon hemat energi
  2. Menyalakan semua lampu agar terang
  3. Mematikan listrik yang tidak terpakai
  4. Memakai peralatan listrik berdaya kecil

PEMBAHASAN :
Beberapa cara untuk menghemat pemakaian listrik sebagai berikut:

  1. Memakai lampu neon/ TL hemat energi sebagai pengganti lampu pija
  2. Mematikan listrik yang tidak terpakai
  3. Memakai peralatan listrik yang memiliki daya kecil

Jawaban B

Soal No.20
Pernyataan yang tepat pada lampu pijar bertuliskan 25 W dan 220 V adalah …
  1. Lampu pijar 25 W harus ditambah dayanya sampai 220 V
  2. Lampu pijar menyala optimum pada tegangan 220 V dengan energi sebesar 20 joule
  3. Lampu pijar menjadi terang jika berdaya lebih dari 220 V dan energi sebesar 25 W
  4. Lampu pijar akan padam pada tegangan 220 V dan energi sebesar 25 W

PEMBAHASAN :
Tulisan 25 W dan 220 V pada lampu pijar menunjukkan bahwa lampu pijar akan menyala optimum jika dipasang pada tegangan220 V dengan menggunakan energi listrik sebesar 25 joule perdetik.

Jawaban B

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

You cannot copy content of this page