DAYA LISTRIK

Pada saat kelas VIII, kita sudah belajar mengenai daya. Daya dapat didefinisikan sebagai kecepatan melakukan usaha atau usaha per satuan waktu. 

P = daya (watt)
W = energi (joule)
t = waktu (s)

Dari persamaan di atas, didapatkan hubungan :
1 watt = 1 joule/sekon
Sehingga dapat didefinisikan :
1 watt (1 W) adalah besarnya daya ketika energi sebesar 1 joule dibebaskan dalam waktu 1 sekon.
Satuan yang lain :
1 kW = 1000 W

Dengan mengingat kembali rumus energi  diperoleh :

W = energi listrik (J)­
V = tegangan (V)
I = kuat arus listrik (A)
t = waktu (s)
R = hambatan (ohm atau W)

Contoh Soal
1. Sebuah lampu dipasang pada tegangan 220 V menyebabkan arus mengalir sebanyak 2 A. berapa daya lampu tersebut?
Penyelesaian
Diketahui :
V = 220 V
I = 2 A
Ditanya : P ?
Jawab 
P = V I = 220 . 2 = 440 W

2. Sebuah seterika listrik tertulis 350 W, 220 V dipasang pada tegangan yang sesuai selama 10 menit. Berapa energi yang dihasilkan?
Penyelesaian
Pada soal seperti ini menggunakan rumus hubungan antara energi dengan daya.
Diketahui :
P = 350 W 
V = 220 V
t = 10 menit = 600 s
Ditanya : W ?
Jawab
W = P t = 350 . 600 = 210.000 J = 210 kJ

Daya Lampu pada Alat-alat Listrik

Lampu dengan berbagai daya

Beberapa lampu tertulis : 220V 60 W, 220V 40 W, 220V 20 W, 220V 8 W. Jika lampu-lampu tersebut dinyalakan pada tegangan yang sama maka lampu dengan spesifikasi 220 V 60 W akan menyala paling terang dan lampu dengan spesifikasi 220V 8 W paling redup.
Sebuah lampu tertulis 220 V 60 W artinya lampu akan menyala normal ketika menggunakan tegangan 220 volt. Lampu akan menjadi redup tidak seperti biasanya jika suplai tegangannya berkurang, akibatnya dayanya juga berkurang. Besarnya daya yang berkurang ini dapat dihitung dengan menganggap bahwa hambatan R dari alat lampu tersebut sama.

Dari persamaan : 

Diperoleh
 . 
Dengan menganggap R tetap diperoleh :

atau

Dari persamaan di atas juga dapat dituliskan :

P₁ = daya yang tertera pada alat listrik (W)
P₂ = daya sesungguhnya (W)
V₁ = tegangan yang tertera pada alat listrik (V)
V₂ = tegangan yang diberikan (V)
Dari persamaan tersebut terlihat bahwa perbandingan daya sesungguhnya P₂, dengan daya yang tertera pada peralatan listrik P₁, adalah sebanding dengan kuadrat perbandingan tegangannya.

Contoh Soal
Sebuah lampu tertulis 220 V 40 W. Ketika diberikan tegangan 110 V, berapa daya lampu sekarang?
Penyelesaian 
Diketahui :
P₁ = 40 W
V₁ = 220 V
V₂ = 110 V
Ditanya : P₂ ?
Jawab :

Jadi ketika lampu tersebut diberikan tegangan sebesar 110 V (setengah dari tegangan yang tertera) maka daya lampu akan berkurang seperempat kali daya yang tertera (lampu menjadi redup).

Referensi :
Kanginan, Marthen. 2002. IPA Fisika untuk Kelas IX. Jakarta : Erlangga
Referensi gambar :
http://lebengjumuk.blogspot.com/2012/03/tips-dan-trik-memperbaiki-lampu-jari-tl.html

Read More

ENERGI LISTRIK

Masih ingatkah dengan hukum kekekalan energi? Ya, energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan. Energi hanya berpindah dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Energi berguna ketika terjadi perubahan bentuk. Di antara berbagai bentuk energi yang banyak digunakan adalah energi listrik. Agar energi listrik itu bermanfaat, maka harus dirubah menjadi menjadi bentuk energi yang lain.

Berbagai bentuk perubahan energi

Lampu neon dua stick

Kipas Angin

Solder Listrik

Penyepuhan logam

1. Energi listrik menjadi energi cahaya
Contohnya pada lampu
2. Energi listrik menjadi energi gerak
Contohnya pada kipas angin
3. Energi listrik menjadi energi panas
Contohnya pada setrika listrik dan solder.
4. Energi listrik menjadi energi kimia
Misalnya pada peristiwa pengisian aki atau penyepuhan.
Ada dua jenis lampu yang biasa digunakan, yaitu lampu pijar dan lampu neon

Lampu neon

Lampu pijar

Perbedaan lampu pijar dengan lampu TL
1. Lampu pijar memiliki filames sedangkan lampu TL tidak
Filamen ini terbuat dari kawat tungsten tipis yang digulung menjadi spiral rangkap. Filamen inilah yang menyebabkan lampu lampu pijar memancarkan cahaya sekaligus panas.
2. Lampu TL memiliki efisiensi tinggi dibanding lampu pijar dalam mengubah energi listrik menjadi energi panas
3. Lampu TL mempunyai waktu hidup yang lebih lama dibanding dengan lampu pijar
4. Harga lampu pijar lebih murah
Meskipun demikian, dengan panas yang dihasilkan, lampu pijar banyak digunakan pada peternakan ayam sebagai penghangat ruangan.

Persamaan untuk Menghitung Energi Listrik

W = energi listrik (J)­
V = tegangan (V)
I = kuat arus listrik (A)
t = waktu (s)
R = hambatan (ohm atau W)

Contoh Soal
1. Sebuah solder listrik yang bertegangan 110 volt dilalui arus 2 ampere. Berapa energi kalor yang dihasilkan setelah solder dialiri arus selama 20 menit?
Penyelesaian
Diketahui :
V = 110 volt
I = 2 ampere
t = 20 menit = 1200 s
Ditanya : W ?
Jawab :
W = V I t = 110 . 2 . 1200 = 264.000 J = 264 kJ

2. Sebuah lampu pijar yang memiliki hambatan 6 ohm dialiri arus sebesar 1,5 ampere selama 5 menit. Berapa energi listrik yang dihasilkan?
Penyelesaian 
Diketahui :
R = 6 Ω
I = 1,5 A
t = 5 menit = 300 s
Ditanya : W ?
Jawab :
W = I² R t = 1,5² . 6 . 300 = 4.050 J = 4,05 kJ

3. Sebuah elemen pemanas radiator memiliki hambatan 40 ohm dihubungkan dengan sumber tegangan 220 V selama 20 sekon. Berapa energi listrik yang dihasilkan?
Penyelesaian :
Diketahui :
R = 40 Ω
V = 220 V
t = 20 s
Ditanya : W ?
Jawab :

Referensi 
Kanginan, Marthen. 2003. Fisika SLTP 3A Kelas 3. Jakarta : Erlangga
Sudibyo, Elok. 2008. Mari Belajar IPA SMP/MTs Kelas IX. Jakarta : Pusat Perbukuan, Depdiknas

Sumber gambar 
Lampu neon 2 stick : http://sparepartmotormurah.com/635-lampu-neon-2-stick-putih.html
Kipas angin : http://klikrumahanda.blogspot.com/2012/03/pilih-ac-atau-kipas-angin.html
Solder listrik : http://www.infoservicetv.com/jenis-jenis-solder-untuk-service.html
Penyepuhan logam : http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/fokus/electrolysis.jpg
Lampu pijar : http://prasuke.blogspot.com/2009/11/bahaya-lampu-neon.html
Lampu neon : http://www.tj-tehnik.indonetwork.co.id/930624/philips-genie-lampu-genie.htm

Read More

HUKUM COULOMB

Kita sudah tahu, bahwa dua muatan yang sejenis akan tarik-menarik dan dua muatan yang tidak sejenis akan tolak-menolak. Ketika sudah kelas IX SMP, pengetahuan itu belum cukup. Kita juga harus tahu berapa besar gaya tarik-menariknya dan berapa gaya tolak-menolaknya. 

Charles Augustin de Coulomb, menemukan hubungan antara gaya listrik dengan besar muatan-muatan dan jarak antara kedua muatan tersebut. Hubungan ini disebut sebagai Hukum Coulomb.

“Besarnya gaya tarik-menarik dan tolak-menolak sebanding dengan besar muatan masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan”.

Gaya tarik-menarik atau tolak menolak ini disebut dengan gaya Coulomb atau gaya listrik.

Sekarang mari kita kupas hukum Coulomb ini dengan seksama :

a. Besarnya gaya tarik menarik atau tolak-menolak sebanding dengan besar muatan masing-masing

Contoh :

Dua muatan masing-masing + 2Q dan + Q terpisah sejauh d mengalami gaya listrik sebesar F. Berapa besar gayanya jika muatan masing-masing menjadi +3Q dan +4Q?

Penyelesaian

Dari soal di atas dapat dibuat diagram sebagai berikut.

Karena besarnya gaya Coulomb F sebanding dengan muatan-muatannya maka dapat dituliskan

Perhatikan diagram berikut.

Nampak bahwa, ketika muatan-muatannya menjadi lebih besar maka besar gaya Coulomb-nya juga lebih besar.

b. Besarnya gaya Coulomb berbanding terbalik kuadrat jarak kedua muatan

Ketika dua buah muatan terpisah makin jauh, tentunya pengaruh keduanya akan semakin kecil. Lebih kecilnya, bukan sekedar berbanding terbalik tetapi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak keduanya.

Contoh :

Dua muatan masing-masing +Q C dan +Q C terpisah sejauh d mengalami gaya Coulomb sebesar F. Berapa gaya tolak-menolaknya, ketika jarak muatan-muatannya menjadi 2d?

Penyelesaian

Besarnya gaya Coulomb berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan, sehingga besar gaya Couomb F’ nya menjadi :

Perhatikan diagram berikut

 

Jadi, ketika jarak kedua muatan menjadi 2 kali lebih besar, maka gaya Coulombnya ¼ kali gaya semula, ketika jaraknya menjadi 3 kali, maka gaya Coulombnya menjadi 1/9 kali gaya semula dan seterusnya.

Latihan :

1. Dua muatan masing-masing + 2Q dan + 3Q terpisah sejauh d mengalami gaya listrik sebesar F. Jika muatan masing-masing menjadi +6Q dan +4Q,

a. Gambarkan diagramnya?

b. Berapa gaya Coulombnya sekarang?

2. Dua muatan masing-masing +Q C dan +Q C terpisah sejauh d mengalami gaya Coulomb sebesar F. Ketika jarak kedua muatannya menjadi ½ d,

a. Gambarkan diagramnya?

b. Berapa gaya Coulombnya sekarang?

Rumus Hukum Coulomb

Dari bunyi hukum Coulomb, yaitu “besarnya gaya tarik-menarik dan tolak-menolak sebanding dengan besar muatan masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan”, maka dapat dirumuskan :

F = besarnya gaya Coulomb (N)

Q_1,2 = muatan 1 dan 2 (C)

r = jarak kedua muatan (m)

k = 9.10⁹ N m²/C²

Contoh :

Dua buah muatan masing-masing + 2µ C dan + 3µ C, terpisah sejauh 2 cm. Jika k = 9.10⁹ N m²/C², berapa besar gaya tolak-menolaknya?

Penyelesaian

Diketahui :

k = = 9.10⁹ N m²/C²

Q₁ = + 2µ C = 2.10⁶ C

Q₂ = + 3µ C = 3.10⁶ C

r = 2 cm = 2.10^-2 m

Ditanya : F ?

Jawab :

=

=

= 13,5. 10^9-6-6-(-4)

= 13,5. 10¹

= 135 N

Latihan :

1. Dua buah muatan masing-masing + 2µ C dan + 6µ C, terpisah sejauh 3 cm. Jika k = 9.10⁹ N m²/C², berapa besar gaya tolak-menolaknya?

2. Dua buah muatan masing-masing + 4.10^-5 C dan + 8.10^-5 C, terpisah sejauh 4 cm. Jika k = 9.10⁹ N m²/C², berapa besar gaya tolak-menolaknya?

Read More

Komite Sekolah Butuh Evaluasi Total

JAKARTA - Berjalan satu dekade, komite sekolah belum menunjukkan tajinya sebagai badan independen penyalur aspirasi masyarakat ke sekolah. Sebaliknya mereka cenderung menjadi alat pengeruk uang dari wali murid yang digerakkan kepala sekolah. Evaluasi total digulirkan untuk memperbaiki kualitas komite sekolah.

Rencana evaluasi besar-besaran terhadap keberadaan komite sekolah ini disampaikan Inspektur Jenderal Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan (Irjen Kemendikbud) Haryono Umar di Jakarta kemarin (29/6). Mantan pimpinan KPK itu tidak memungkiri jika banyak laporan dari masyarakat yang mengeluhkan keberadaan komite sekolah.



"Memang benar komite sekolah hanya bertugas menetapkan biaya-biaya sekolah dan mengumpulkan dana dari wali murid saja," kata dia. Bahkan ada masyarakat yang melaporkan jika komite sekolah sering membuat kebijakan yang mengada-ada dan ujung-ujungnya membuat biaya pendidikan menjadi kian mahal. Diantara kebijakan tersebut adalah, mewajibkan para siswa untuk ikut les atau pembelajaran tambahan yang dijalankan pihak sekolah.

Haryono sepakat jika kecenderungan perilaku komite sekolah yang seperti itu tidak bisa dibiarkan terus. Sebab sudah menyimpang dari tujuan awal kebijakan pembentukan komite sekolah.

Dalam Keputusan Menteri Pendidikan Nasional (Kepmendiknas) Nomor 044/U/2002 tentang Dewan Pendidikan Komite Sekolah jika pembentukan komite sekolah didasari tiga tujuan. Yaitu mewadahi dan menyalurkan aspirasi masyarakat dalam melahirkan kewajiban operasional sekolah di suatu satuan pendidikan. Selain itu komite sekolah juga bertujuan untuk meningkatkan tanggung jawab dan peran serta masyarakat dalam mengurusi satuan pendidikan.

Menurut Haryono, perbaikan komite sekolah ini tidak bisa dilakukan dalam skala kecil. "Tidak bisa diperbaiki satu persatu di setiap sekolah. Tetapi perbaikan ini harus bersifat kebijakan nasional," katanya. Cara untuk memperbaiki dengan skala nasional ini adalah, memperbaharui landasan pembentukan komite sekolah.

Secara sederhana, nantinya dalam aturan pendirian komite sekolah yang baru, harus ada rambu-rambu yang tidak boleh dilanggar oleh komite sekolah. Misalnya komite sekolah tidak boleh menjadi tameng kepala sekolah untuk menarik uang kepada wali murid.

Sebelum mewujudkan aturan baru ini, Haryono sudah berancang-ancang untuk memanggil seluruh pimpinan dinas pendidikan dari seluruh Indonesia. Dalam pertemuan ini, seluruh peserta akan dimintai keterangan soal kecenderungan kinerja komite sekolah di daerah setempat. "Kita juga akan mencari sendiri data di lapangan dalam bentuk sampel," tuturnya.

Upaya serius dari Kemendikbud untuk memperbaiki sistem atau pola kerja komite sekolah disambut baik oleh Indonesia Corruption Watch (ICW). Koordinator Monitoring Pelayangan Publik ICW Febri Henderi menuturkan, masih banyak komite sekolah yang kinerjanya jelek.

Dia sepakat jika komite sekolah cukup diperbaiki tanpa harus dihapus. Sebab melalui komite sekolah iklim demokrasi di satuan pendidikan bisa tetap terjaga. "Fungsi kontrol komite sekolah harus diperkuat. Jangan malah jadi kaki tangannya kepala sekolah," kata dia.

Keberadaan komite sekolah sendiri sejatinya mengacu pada sistem pendidikan di Amerika Serikat. Di negeri paman Sam itu, komite sekolah cukup memiliki peran dan posisi yang kuat. Bahkan keputusan penganggakan kepala sekolah ada di tangan komite sekolah.

Febri mengatakan, ada missing link dalam upaya pengadobsian komite sekolah ini. Saat ini komite sekolah oleh pemerintah hanya dijadikan sebagai alat untuk mengeruk dana pendidikan. "Pemerintah pusat cukup cerdik mencari solusi untuk menutup minimnya dana pendidikan dengan membuat komite sekolah," kata dia.

Kecerdikan pemerintah pusat tadi bertambah parah ketika hampir seluruh komite sekolah malas menjalankan wewenangnya mencari dana pendidikan. Mereka selama ini cenderung mencari jalan mudah mengeruk pundi-pundi uang melalui wali murid.

Seharusnya, komite sekolah ini harus kreatif menggalang dana dari pihak ketiga. Misalnya menggali dana dari pemkab atau pemkot serta dari perusahaan-perusahaan setempat melalui dana CSR (Corporate Social Responsibility).

Febri juga berharap komite sekolah diberi wewenang untuk menentukan kepala sekolah. Caranya, dinas pendidikan menyodorkan tiga nama kandidat kepala sekolah. Selanjutnya, komite sekolah menggelar fit and proper test kepada para kandidat tadi. Setelah itu, baru dilakukan voting.

"Dengan cara ini komite sekolah bisa bertaji di hadapan kepala sekolah," kata dia. Tidak seperti sekarang dimana komite sekolah sering dijadikan alat pengeruk uang oleh kepala sekolah. Seperti diketahui, kepala sekolah tidak boleh langsung menarik uang dari masyarakat atau wali murid. (wan)

---

JPNN.com, 30 Juni 2012

Read More