Energi dan Daya (SOAL DAN PEMBAHASAN)

A. Pilihan Ganda
1. Besamya energi listrik yang dikeluarkan sumber energi listrik dipengaruhi oleh…(kecuali)

a.     tegangan          c.     daya

b.     waktu              d.     kuat arus

Jawab: C. Daya

2.  Dalam Sistem Internasional, satiian energi listrik adalah....

a.     Ohm                c.     Joule               

b.     Newton           d.     Watt

Jawab: C. Joule

3. Arus yang mengalir pada sebuah penghantar listrik yang memiliki hambatan 2,5 ohm adalah 2 A. Jika energi listrik yang terpakai 600 J, maka waktu yang diperlukan adalah…

a.      1 menit            c.     60 menit

b.     2 menit            d.     120 menit

Jawab: C. 1 menit

Diketahui : R = 2,5

                   I = 2 A

                   W = 600 Joule

Ditanya       t = …..?

4.  Perubahan energi yang terjadi pada motor listrik adalah....

a. energi listrik menjadi energi kalor                            

b. energi listrik menjadi energi kimia

c. energi listrik menjadi energi mekanik

d. energi listrik menjadi energi bunyi

Jawab: C. Energi listrik menjadi energi mekanik

5. Sebuah peralatan listrik dihubungkan dengan tegangan 120 V dan mengalir arus sebesar 3 A. Daya alat listrik tersebut adalah....

a.     40 watt

b.     120 watt

c.     240 watt d   

d.     360 watt

Jawab: D. 360 Watt

Diketahui: V= 120 V

                   I= 3A

Ditanya:      P=…?

6. Suatu alat listrik yang memiliki daya 25 watt digunakan 40 menit setiap harinya. Energi listrik yang dihasilkan alat listrik tersebut adalah

a.     60 J                   c.     60 kj

b.     600 J                 d.     600 kj

Jawab: C. 60 KJ

Diketahui: P= 25 watt

                  t= 40 menit= 2400 s

Ditanya      W= …?

7. Sebuah lemari es memiliki daya 300 W. Jika digunakan selama 20 jam setiap harinya, banyaknya energi yang digunakan setiap harinya adalah ....

a.     6Wh                c.     6kWh

b.     600 Wh            d.     600 kWh

Jawab: B. 600 Wh

8. Sebuah lampu pijar bekerja dengan arus 0,5 A dan beda potensial 220 V. Daya yang digunakan lampu tersebut adalah ....

a.      110W              c.     330 W

b.     220 W              d.    440 W

Jawab: A. 110 W

9. Alat-alat berikut dapat mengubah energi listrik menjadi kalor, kecuali....

a.     setrika listrik

b.     kompor listrik

c.      motor listrik

d.     solder listrik

Jawab: C. motor listrik

Motor listrik merupakan alat yang mengubah energi menjadi energi mekanik atau yang disebut energi gerak

10.Ana menggunakan peralatan listrik komputer dan televisi setiap harinya selama 4 jam. Jika daya listrik komputer dan televisi masing-masing 350 W dan 250 W dan harga 1 kWh Rp250,00, maka biaya yang harus dikeluarkan Ana selama 10 hari adalah ....

a.     Rp6.000,00       c.     Rp8.000,00

b.     Rp7.000,00       d.     Rp9.000,00

Jawab: A. Rp 6.000,00

Diketahui t= 4 jam per hari

                 Komp= 350 W

                 TV= 250 W

                   T= 10 hari ,

Ditanya       Biaya=…? Jika 1 kwh 250 makan

B.    Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini!

1.    Sebutkan perbedaan listrik statis dan listrik dinamis!

Jawab:

Perbedaan listrik statis dan listrik dinamis yaitu:

Listrik Statis	Listrik Dinamis
Listrik statis ada karena pergesekan benda	Listrik dinamus dihasilkan dari suatu sumber atau pembangkit listrik.
Tidak dapat dialirkan dalam suatu rangkaian	Dapat mengalir dalam suatu rangkaian listrik.
Pelepasan muatan listrik dalam waktu yang cukup singkat	Pelepasan muatan listrik dapat diatur secara berkelanjutan atau dalam waktu tertentu
Sulit diukur	Dapat diukur menggunakan alat ukur

2.    Apa yang dimaksud dengan daya listrik dan energi listrik?

Jawab:

·      Energi listrik merupakan energi yang paling utama. Energi listrik yang dihasilkan dari energi kinetik dapat berubag bentuk menjadi energi cahaya, energi panas, energi bunyi, dan benutk energi lainnya.

Energi listrik yang diperoleh dirumuskan sebagai berikut:

W= V I t       atau W= I² R t

·      Daya listrik adalah kecepatan energi listrik untuk berubah bentuk, dirumuskan dengan

P= V I       atau P= I R

3.    Mana yang lebih menguntungkan untuk energi listrik?

a.         beberapa hambatan dirangkai secara seri

b.         beberapa hambatan dirangkai secara paralel

Jelaskan jawabanmu!

Jawab:

Energi listrik untuk ketika hambatan disusun secara seri, karena energi listrik yang dihasilan semakin besar.

4. Sebuah rumah menggunakan peralatan-peralatan listrik sebagai berikut:

·      Empat buah lampu dengan daya 50 W dinyalakan 8 jam setiap hari.

·      Dua buah lampu dengan daya 80 W dinyalakan 5 jam setiap hari.

·      Televisi dengan daya 300 W dinyalakan 5 jam setiap hari.

·      Setrika listrik dengan daya 300 W dinyalakan 3 jam setiap hari.

·      Kompor listrik dengan daya 500 W dinyalakan 4 jam setiap hari.

·      Komputer dengan daya 300 W dinyalakan 10 jam setiap hari.

Berapakah besar biaya yang harus dibayar oleh pemilik rumah tersebut pada bulan Maret jika harga 1 kWh Rp750,00?

Jawab: 

Read More

LISTRIK STATIS (Fisika SMP)

Listrik statis merupkan muatan listrik sementara yang diam pada suatu benda. kajian tentang listrik statis pertama kali dilakukan oleh seorang matematikawan yunani kuno bernama Thales of Miletus (625-574SM). ia menggosokkanbatu ambar pada kain wol dan mendekatkannya pada benda ringan, seperti bulu ayam. saat itu juga, bulu ayam tersebut terbang dan menempel pada batu ambar. Dari peristiwa ini istilah listrik berasal. Litrik (electricity) diambil dari kata elektron,  yang dalam bahasa yunani berarti batu ambar. 

1. Struktur Atom 

atom dalam bahasa yunani atomos yang bearti tidak dapat dibagi-bagi lagi. Atom berarti juga partikel dari suatu materi yang paling kecil. Pendapat bahwa atom merupakan bagian terkecil dari sebuah materi akhir runtuh setaah J.J. Thomson, seorang ahli Fisika Inggris berhasil menemukan elektron. Elektron berada didalam atom.
Penelitian mengenai atom lebih lanjut dilakukan oleh Enest Rutherford. Rutherford melalui percobaannya menyimpulkan bahwa selain elektron, di dalam atom juga terdapat sebuah muatan positif. Muatan positif ini kemudian disebut sebagai proton.
 Penemuan elektron oleh J.J. Thomson dan proton oleh Rutherford dilengkapi dengan hasil penelitian Niels Bohr. Hasil penelitian ini seakan-akan membuktikan kebenaran penelitian-penelitian sebelumnya. Dari hasil penelitiannya Bohr menyimpulkan bahwa atom terdiri atas inti atom dan kulit atom. Inti atom terdiri atas muatan positif atau proton dan muatan netral atau neutron. Inti atom ini dikelilingi oleh elektron yang menempati kulit atom. Struktur atom yang terdiri atas inti atom dan kulit atom ditunjukkan pada Gambar 1. 

Gambar 1. Struktur atom menurut Niels Bohr

Penelitian lebih jauh dapat diketahui bahwa massa inti atom lebih besar dari pada massa elektron. Massa inti hampir sama dengan massa atomnya sendiri. Hampir semua massa atom berpusat pada inti atom. 

Sisir yang telah digosok dengan kain wol dapat menarik sobekan-sobekan kertas. Mengapa hal ini terjadi? Pada awalnya, kain wol dan sisir keduanya tidak bermuatan. Tidak bermuatan berarti jumlah elektron dan proton dalam atom plastik dan wol tersebut adalah sama. Gosokan kain wol pada sisir mengakibatkan elektron-elektron yang terdapat pada kain wol berpindah ke sisir. Dengan demikian, sisir tersebut akan menerima elektron dari kain wol sehingga jumlah eloktronnya lebih banyak dari pada protonnya. Sisir tersebut menjadi bermuatan negatif. Ketika didekatkan dengan sobekan-sobekan kertas, sobekan-sobekan kertas ini akan tertarik oleh sisir tersebut. Dengan menggosok-gosokkan dua benda (sisir dan kain wol) dapat membuat benda bermuatan listrik. Metode ini disebut metode gesekan. Contoh lain adalah ebonit akan bermuatan negatif jika digosok dengan kain wol dan kaca akan bermuatan positif jika digosok dengan kain sutra. Jadi, dapat disimpulkan bahwa sebuah benda yang bermuatan listrik dapat menarik benda-benda di sekitarnya. Listrik statis adalah listrik yang muatan-muatannya tidak mengalir atau ada dalam keadaan diam. 

2. Muatan Listrik

 Atom sebagai unsur penyusun zat pada dasarnya tersusun dari partikel-partikel yang sangat kecil, disebut partikel subatom. Terdapat tiga jenis partikel subatom yang penting dan perlu kita kenali, yaitu proton, neutron, dan elektron.

Subpartikel atom yang memiliki sifat sama, yaitu proton dan elektron, kemudian disebut sebagai muatan listrik. Muatan listrik ibarat udara yang tidak bisa dilihat, tetapi bisa dirasakan. Akibatnya, penelitian mengenai muatan listrik hanya bisa dilakukan berdasarkan efek reaksi yang diberikannya. Alat yang digunakan untuk mengetahui adanya muatan listrik disebut elektroskop. 

Besar muatan listrik proton dan elektron adalah sama, tetapi jenisnya berbeda. Muatan listrik ini pertama kali ditemukan oleh Benjamin Franklin, ia kemudian memberikan tanda (+) atau {-) pada muatan listrik yang tak mengandung arti fisis. Jenis muatan listrik proton adalah positif (+), neutron adalah netral, dan elektron adalah (-). Untuk dapat mengamati efek dari muatan listrik, lakukanlah kegiatan berikut. 

Gambar 2.Benjamin Franklin https://tse3.mm.bing.net/th?id=OIP.BRxMwj9elOAW837uAepIKwAAAA&pid=15.1&P=0&w=300&h=300

1. Sifat-Sifat Muatan Listrik

    Sifat-sifat yang dimiliki muatan listrik adalah:

    a) Muatan listrik yang sejenis (negatif dengan negatif atau positif dengan positif) jika didekatkan             akan saling tolak-menolak.

    b) Muatan listrik yang tidak sejenis (negatif dengan positif) jika didekatkan akan saling tarik                   menarik.

2. Pemualan Listrik

    Terdapat tiga cara untuk proses pemuatan listrik, yaitu menggosok, induksi, dan arus listrik.

3. Elektroskop

    Elektroskop adalah alat yang digunakan untuk mengetahui adanya muatan listrik pada suatu benda.     Salah satu jenis elektroskop yang sering digunakan adalah elektroskop daun. Bagian penting               elektroskop daun adalah sebuah tangkai logam dari bagian logam kuningan dengan ujung bawah         berbentuk pipih. Pada ujung ini ditempatkan dua helai logam sangat tipis yang terbuat dari bahan       aluminium atau emas, biasa disebut dengan bagian daun. Ujung atas berbentuk cakram atau bola         yang berfungsi sebagai penghantar muatan dan kotak kaca.

Read More

Besaran dan Satuan

1. Pengukuran dan Ketidakpastian
    Tahukah anda apakah definisi dari pengukuran itu?Apakah tujuan dilakukan pengukuran?
    Pengukuran adalah membandingkansesuatu yang diukur dengan suatu alat yang dijadikan patokan     atau acuan (standar). Tujuan pengukuran adlah untuk mendapatkan hasil yang akurat (Subagya,           2004).


   a. Ketidakpastian dalam pengukuran
       salah satu fakta menyatakan bahwa tidak ada pengukuran yang benar-benar tepat.

   b. Perkiraan Ketidakpastian
       Ketika menyatakan hasil pengukuran, perlu dinyatakan perkiraan ketidakpastian pada                          pengukuran tersebut.

     

       contoh:
       Hasil pengukuran adalah 13 cm dan ketidakpastian dengan nilai sekitar 0,1 cm, maka persentase          ketidakpastiannya adalah

      untuk mengukur suatu besaran, seperti  besaran panjang, massa, waktu , dan suhu, digunakan               berbagai jenis alat. jenis alat yang digunakan bergantung pada:

• Ketelitian yang diinginkan
• Ukuran benda yang diukur
• Bentuk benda yang akan diukur, dan
• Wujud benda yang akan diukur.

Read More