---
title: "Daya dan Energi Listrik"
book: "Fisika Sekolah Dasar dan Menengah Pertama"
subject: physics
language: id
chapter: 68
exercises: 12
source: https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/68-daya-dan-energi-listrik
---

# Bab 68 — Daya dan Energi Listrik

Tagihan listriknya tidak menagih [volt](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/56-tegangan-dan-voltmeter#def-g8-voltage-voltmeter-voltage), dan tidak pula [ampere](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/55-kuat-arus-dan-amperemeter#def-g8-intensity-ammeter-intensity) — ia menagih sesuatu yang telah diam-diam dikalikan bersama oleh perkakas keluargamu sepanjang bulan. Bab ini menikahkan kedua besaran listriknya menjadi yang ketiga, memberi nama yang sepatutnya kepada pembelanjaan yang cepat dan yang lambat, lalu berakhir di meteran di dekat pintu depan: fisika yang dapat kamu periksa terhadap uang yang sungguhan.

## 68.1 Daya: laju pengantaran

**Definisi 68.1 (Daya dan watt).**

*Daya* $P$ sebuah alat adalah laju ia mengubah [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) — [joule](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/66-energi-kinetik-dan-keselamatan-jalan#def-g9-kinetic-energy-safety-joule) tiap sekon. [Satuannya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring) adalah *watt* ($\mathrm{W}$): satu [joule](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/66-energi-kinetik-dan-keselamatan-jalan#def-g9-kinetic-energy-safety-joule) tiap sekon, yang menghormati insinyur zaman uap; *kilowatt* ($1\,\mathrm{kW}$ $=$ $1000\,\mathrm{W}$) melayani para pemberat dapurnya. Daya bukanlah jumlah [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) melainkan sebuah *langkah* pembelanjaan — aliran sebuah keran, bukan isi sebuah ember.

**Proposisi 68.2 (Daya listrik).**

Sebuah alat yang diberi [tegangan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/56-tegangan-dan-voltmeter#def-g8-voltage-voltmeter-voltage) $U$ dan menarik arus $I$ menerima [daya](#def-g9-electric-power-energy-power) listrik

$$
P = U \times I ,
$$

[watt](#def-g9-electric-power-energy-power) dari [volt](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/56-tegangan-dan-voltmeter#def-g8-voltage-voltmeter-voltage) kali [ampere](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/55-kuat-arus-dan-amperemeter#def-g8-intensity-ammeter-intensity). Rumusnya menghitung ke ketiga arahnya, dan resep keduanya menjalankan kotak [sekringnya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/48-korsleting-dan-keselamatan-listrik#def-g7-short-circuits-safety-fuse): $I = P/U$ memberitahu arus apa yang akan ditarik [daya](#def-g9-electric-power-energy-power) tertakar sebuah perkakas dari listrik rumahnya.

**Contoh 68.3 (Tangga rumah tangganya).**

Bacalah pelat pada mesin keluarganya: sebuah lampu penunjuk, $1\,\mathrm{W}$; sebuah lampu zaman sekarang, $5\,\mathrm{W}$ (leluhurnya yang berpijar membelanjakan enam puluh untuk [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) yang sama — selisihnya berupa panas); sebuah komputer jinjing, $50\,\mathrm{W}$; sebuah televisi, $100\,\mathrm{W}$; sebuah mesin cuci yang memanaskan airnya, $2000\,\mathrm{W}$; cereknya, $2300\,\mathrm{W}$; sebuah pemanas air seketika, sampai $9000\,\mathrm{W}$. Pola tangganya: apa pun yang tugasnya *memanaskan* memanjat ke kilowatt — kehangatan adalah bentuk [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) yang paling mahal untuk dipasok.

**Contoh 68.4 (Hitungan kotak sekringnya).**

Cereknya pada listrik rumah $230\,\mathrm{V}$: $I = 2300 \div 230 =
10\,\mathrm{A}$ — perkakas sepuluh [ampere](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/55-kuat-arus-dan-amperemeter#def-g8-intensity-ammeter-intensity) pada bab yang lama, kini diturunkan. Pemanas air $9000\,\mathrm{W}$: hampir $40\,\mathrm{A}$, yang menuntut [cabang](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/30-rangkaian-seri-dan-paralel#def-g5-series-parallel-circuits-parallel) dan pemutus arusnya sendiri yang kekar. Dan stopkontak jamak yang kelebihan beban pada penyelidikan kebakarannya: cerek, pemanas, dan penggorengnya menjumlahkan arus $P/U$ mereka melewati takaran [cabangnya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/30-rangkaian-seri-dan-paralel#def-g5-series-parallel-circuits-parallel) — tiga yang tidak bersalah, satu kejahatan hitungan, tepat sebagaimana didakwakan.

## 68.2 Energi: jumlah yang diantarkan

**Proposisi 68.5 (Energi dari daya dan waktu).**

Sebuah alat berdaya $P$ yang berjalan selama waktu $t$ mengubah [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) sebesar

$$
E = P \times t ,
$$

[joule](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/66-energi-kinetik-dan-keselamatan-jalan#def-g9-kinetic-energy-safety-joule) dari [watt](#def-g9-electric-power-energy-power) kali sekon. Keran yang cepat atau rembesan yang panjang, embernya terisi menurut hasil kalinya: tiga menit sebuah cerek $2300\,\mathrm{W}$ ($2300 \times 180 \approx 4.1 \times 10^{5}\,\mathrm{J}$) membelanjakan lebih banyak daripada sehari penuh sebuah lampu $5\,\mathrm{W}$ ($5 \times
86400 = 4.3 \times 10^{5}\,\mathrm{J}$) — sebenarnya hampir tepat seri: satu pendidihan setara dengan sehari [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) yang baik.

**Definisi 68.6 (Kilowatt-jam).**

[Energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) rumah tangga menghasilkan hitungan [joule](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/66-energi-kinetik-dan-keselamatan-jalan#def-g9-kinetic-energy-safety-joule) yang janggal, sehingga meterannya berbicara *kilowatt-jam* ($\mathrm{kWh}$): [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) satu kilowatt yang dipertahankan selama satu [jam](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/8-mengukur-waktu#ex-g2-measuring-time-clock),

$$
1\,\mathrm{kWh} = 1000 \times 3600 = 3.6 \times 10^{6}\,\mathrm{J}
$$

— tiga koma enam juta [joule](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/66-energi-kinetik-dan-keselamatan-jalan#def-g9-kinetic-energy-safety-joule) tiap [satuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring) pada tagihannya. Dengan $P$ dalam kilowatt dan $t$ dalam [jam](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/8-mengukur-waktu#ex-g2-measuring-time-clock), $E = P \times t$ menyerahkan kilowatt-jam secara langsung: itulah rumus yang menjadi hidup meterannya.

**Metode 68.7 (Memeriksa sebuah perkakas).**

Untuk mesin dan bulan mana pun:

1. bacalah [dayanya](#def-g9-electric-power-energy-power) $P$ pada pelatnya (atau hitunglah $U \times I$ );
2. taksirlah dengan jujur waktu jalannya $t$ — tiap hari, lalu tiap bulan;
3. $E = P \times t$ dalam [kilowatt-jam](#def-g9-electric-power-energy-kwh) ( $P$ dalam $\mathrm{kW}$ , $t$ dalam [jam](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/8-mengukur-waktu#ex-g2-measuring-time-clock) );
4. kalikan dengan tarifnya (ambillah kira-kira $0.25$ [satuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring) mata uang tiap $\mathrm{kWh}$ ) untuk memperoleh biaya bulannya.

Cereknya, enam menit tiap hari: $2.3 \times 0.1 \times 30 =
6.9\,\mathrm{kWh}$ tiap bulan. Televisinya, tiga [jam](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/8-mengukur-waktu#ex-g2-measuring-time-clock) tiap hari: $0.1 \times 3 \times 30 = 9\,\mathrm{kWh}$. [Daya](#def-g9-electric-power-energy-power) yang kecil dengan [jam](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/8-mengukur-waktu#ex-g2-measuring-time-clock) yang panjang menyaingi [daya](#def-g9-electric-power-energy-power) yang besar dengan [jam](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/8-mengukur-waktu#ex-g2-measuring-time-clock) yang pendek — itulah pelajaran pemeriksaannya yang berulang.

![Energi sebagai luas: daya kali waktu. Serpih tinggi milik cereknya dan jalur panjang milik sore televisinya dapat melingkupi luas yang sebanding — kilowatt-jam yang sebanding.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g9-electric-power-energy/fig-e60179ba4c52.svg)

*[Energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) sebagai luas: [daya](#def-g9-electric-power-energy-power) kali waktu. Serpih tinggi milik cereknya dan jalur panjang milik sore televisinya dapat melingkupi luas yang sebanding — [kilowatt-jam](#def-g9-electric-power-energy-kwh) yang sebanding.*

## 68.3 Meteran dan tagihannya

**Contoh 68.8 (Membaca tagihannya).**

Meteran di dekat pintu depan menghitung setiap [kilowatt-jam](#def-g9-electric-power-energy-kwh) yang masuk ke rumahnya; tagihannya adalah selisih sebulannya dikali tarifnya. Angka $250$ [satuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring) bulanan sebuah keluarga yang khas terurai menurut pemeriksaannya: pemanasan air dan pemanas ruangannya lebih dahulu (klub kilowattnya), lalu perkakas dinginnya — [wattnya](#def-g9-electric-power-energy-power) sederhana, tetapi berjalan selalu — lalu memasak, mencuci, [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source), dan elektronikanya. Kekuatan pemeriksaannya: ia menemukan [tuas](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/17-tuas-dan-neraca#def-g3-levers-and-scales-lever) yang sesungguhnya. Mengganti sepuluh [bohlam](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/16-rangkaian-listrik-pertama#def-g3-first-electric-circuit-bulb) tua $60\,\mathrm{W}$ dengan yang $5\,\mathrm{W}$ menghemat lebih banyak daripada mencabut setiap pengisi [daya](#def-g9-electric-power-energy-power) di rumahnya seribu kali lipat.

**Contoh 68.9 (Vampir siaganya).**

Cetakan kecil, [jam](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/8-mengukur-waktu#ex-g2-measuring-time-clock) yang panjang: lampu siaga sebuah televisi menyeruput $0.5\,\mathrm{W}$ — tetapi selama seluruh $720$ [jam](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/8-mengukur-waktu#ex-g2-measuring-time-clock) bulannya: $0.0005 \times 720 = 0.36\,\mathrm{kWh}$. Satu vampir tidak berbahaya; sebuah rumah dengan dua puluh penyeruput sewatt masing-masing membayar $0.02 \times 720 \approx 14\,\mathrm{kWh}$ tiap bulan untuk tidak apa-apa. [Daya](#def-g9-electric-power-energy-power) kali waktu tidak memaafkan suku mana pun: faktor keduanya menggigit ketika yang pertama bersembunyi.

**Catatan 68.10 (Daya di dunia yang lebih luas).**

Watt, yang lahir sebagai [satuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring) listrik di sini, [mengukur](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring) setiap langkah [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy). Tubuhmu yang beristirahat menganggur dekat $100\,\mathrm{W}$ — sebuah bohlam-leluhur kehangatan yang berpijar (ingatlah pengapnya ruang kelas yang penuh sesak: tiga puluh murid, tiga kilowatt biologi). Seorang pengendara sepeda bertahan pada $200\,\mathrm{W}$; mesin sebuah mobil melepaskan puluhan kilowatt; pembangkit listrik kotanya, ratusan juta [watt](#def-g9-electric-power-energy-power); [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) matahari yang jatuh pada kotanya, dengan nyaman lebih banyak lagi — itulah langit-langit yang di bawahnya semua langkah yang lain bekerja. Bab berikutnya mengikuti [watt](#def-g9-electric-power-energy-power) jaringannya sampai ke sumbernya yang berputar.

## 68.4 Latihan

**Latihan 68.1 ★.**

Batasilah [daya](#def-g9-electric-power-energy-power) dan [satuannya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring) — keran atau ember? Tuliskan kedua rumus babnya.

**Solusi Latihan 68.1.**

[Daya](#def-g9-electric-power-energy-power) adalah langkah pengubahan [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) — [joule](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/66-energi-kinetik-dan-keselamatan-jalan#def-g9-kinetic-energy-safety-joule) tiap sekon, dalam [watt](#def-g9-electric-power-energy-power): aliran kerannya, bukan embernya. $P = U \times I$ dan $E = P \times t$.

**Latihan 68.2 ★.**

Hitunglah [dayanya](#def-g9-electric-power-energy-power): sebuah lampu pada $230\,\mathrm{V}$ yang menarik $0.022\,\mathrm{A}$; sebuah [motor](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/41-rangkaian-listrik-dan-keselamatan#ex-g6-circuits-and-safety-motor) penyala pada $12\,\mathrm{V}$ yang menarik $100\,\mathrm{A}$.

**Solusi Latihan 68.2.**

Lampunya: $230 \times 0.022 \approx 5\,\mathrm{W}$. [Motor](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/41-rangkaian-listrik-dan-keselamatan#ex-g6-circuits-and-safety-motor) penyalanya: $12
\times 100 = 1200\,\mathrm{W}$.

**Latihan 68.3 ★.**

Resep kotak [sekringnya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/48-korsleting-dan-keselamatan-listrik#def-g7-short-circuits-safety-fuse): arus berapa yang ditarik cerek $2300\,\mathrm{W}$ dan oven gelombang mikro $700\,\mathrm{W}$ pada $230\,\mathrm{V}$?

**Solusi Latihan 68.3.**

Cereknya: $2300 \div 230 = 10\,\mathrm{A}$; oven gelombang mikronya: $700 \div
230 \approx 3\,\mathrm{A}$.

**Latihan 68.4 ★.**

Mengapa perkakas pemanas berdesak di puncak tangga [daya](#def-g9-electric-power-energy-power) rumah tangganya?

**Solusi Latihan 68.4.**

Karena kehangatan adalah bentuk [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) yang paling mahal untuk dipasok: menaikkan [suhu](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/15-suhu-dan-termometer#def-g3-temperature-thermometers-temperature) air atau [suhu](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/15-suhu-dan-termometer#def-g3-temperature-thermometers-temperature) sebuah ruangan melahap [joule](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/66-energi-kinetik-dan-keselamatan-jalan#def-g9-kinetic-energy-safety-joule) pada langkah yang tidak pernah didekati lampu dan elektronika — sehingga pelat setiap pemanas terbaca dalam kilowatt.

**Latihan 68.5 ★.**

Ubahlah: $1\,\mathrm{kWh}$ menjadi [joule](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/66-energi-kinetik-dan-keselamatan-jalan#def-g9-kinetic-energy-safety-joule) (tunjukkan kedua faktornya). Mengapa pembuat meterannya meninggalkan [joule](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/66-energi-kinetik-dan-keselamatan-jalan#def-g9-kinetic-energy-safety-joule)?

**Solusi Latihan 68.5.**

$1\,\mathrm{kWh} = 1000 \, \text{W} \times 3600 \, \text{s} =
3.6 \times 10^{6}\,\mathrm{J}$. Sebulan [joule](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/66-energi-kinetik-dan-keselamatan-jalan#def-g9-kinetic-energy-safety-joule) berjalan sampai sepuluh angka; pembuat meterannya memilih [satuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring) yang menjaga bulan rumah tangganya pada ratusan yang nyaman.

**Latihan 68.6 ★.**

Pemeriksaan [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy): yang mana yang membelanjakan lebih banyak, sebuah pemanas $2\,\mathrm{kW}$ selama setengah [jam](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/8-mengukur-waktu#ex-g2-measuring-time-clock) atau sebuah televisi $100\,\mathrm{W}$ selama sesore penuh lima [jam](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/8-mengukur-waktu#ex-g2-measuring-time-clock)?

**Solusi Latihan 68.6.**

Pemanasnya: $2 \times 0.5 = 1\,\mathrm{kWh}$. Televisinya: $0.1
\times 5 = 0.5\,\mathrm{kWh}$. Pemanas setengah [jamnya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/8-mengukur-waktu#ex-g2-measuring-time-clock) melampaui belanja sesore penuh televisinya, dua kali lipat.

**Latihan 68.7 ★.**

Periksalah satu mesin: sebuah komputer jinjing $50\,\mathrm{W}$ yang dipakai empat [jam](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/8-mengukur-waktu#ex-g2-measuring-time-clock) tiap hari, selama sebulan tiga puluh hari, pada $0.25$ tiap $\mathrm{kWh}$. Berapa [energinya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) dan berapa biayanya?

**Solusi Latihan 68.7.**

$E = 0.05 \times 4 \times 30 = 6\,\mathrm{kWh}$; biayanya $6 \times
0.25 = 1.5$ [satuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring) mata uang — sebulan pekerjaan rumah seharga sepotong kue.

**Latihan 68.8 ★.**

Apa yang dihitung meteran di pintu depannya, dan bagaimana tagihannya mengubah hitungannya menjadi uang?

**Solusi Latihan 68.8.**

Setiap [kilowatt-jam](#def-g9-electric-power-energy-kwh) yang masuk ke rumahnya. Tagihannya mengurangkan bacaan bulan lalu dari bacaan bulan ini lalu mengalikan selisihnya dengan tarifnya.

**Latihan 68.9 ★★.**

Pertukaran [bohlamnya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/16-rangkaian-listrik-pertama#def-g3-first-electric-circuit-bulb): sepuluh leluhur $60\,\mathrm{W}$ lawan sepuluh yang sezaman $5\,\mathrm{W}$, empat [jam](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/8-mengukur-waktu#ex-g2-measuring-time-clock) tiap malam, tiga puluh malam. Hitunglah kedua [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) bulanannya dan penghematannya — dalam [kilowatt-jam](#def-g9-electric-power-energy-kwh) dan pada $0.25$ masing-masing.

**Solusi Latihan 68.9.**

Leluhurnya: $0.6 \times 4 \times 30 = 72\,\mathrm{kWh}$. Yang sezaman: $0.05 \times 4 \times 30 = 6\,\mathrm{kWh}$. Penghematannya: $66\,\mathrm{kWh}$ — $16.5$ [satuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring) mata uang tiap bulan, dari sesore di atas sebuah tangga lipat.

**Latihan 68.10 ★★.**

Pelat sebuah pengering rambut terbaca “230 V, 2000 W”. Berapa arusnya? Bolehkah ia berbagi sebuah [cabang](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/30-rangkaian-seri-dan-paralel#def-g5-series-parallel-circuits-parallel) $16\,\mathrm{A}$ dengan cerek $2300\,\mathrm{W}$, dengan keduanya berjalan? Tunjukkan jumlahnya.

**Solusi Latihan 68.10.**

Pengeringnya: $2000 \div 230 \approx 8.7\,\mathrm{A}$. Bersama $10\,\mathrm{A}$ milik cereknya: $18.7$ — melewati takaran [cabang](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/30-rangkaian-seri-dan-paralel#def-g5-series-parallel-circuits-parallel) $16\,\mathrm{A}$-nya: pemutus arusnya akan (dengan benar) mengakhiri percobaannya.

**Latihan 68.11 ★★.**

[Baterai](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/16-rangkaian-listrik-pertama#def-g3-first-electric-circuit-battery) sebuah mobil listrik menyimpan $60\,\mathrm{kWh}$. Berapa lama itu dapat menjalankan cerek $2.3\,\mathrm{kW}$? Lampu $5\,\mathrm{W}$? Dan apa yang diajarkan pasangan jawabannya tentang besarnya selera [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) pengangkutan?

**Solusi Latihan 68.11.**

Cereknya: $60 \div 2.3 \approx 26$ [jam](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/8-mengukur-waktu#ex-g2-measuring-time-clock). Lampunya: $60 \div
0.005 = 12000$ [jam](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/8-mengukur-waktu#ex-g2-measuring-time-clock) — setahun empat bulan. Namun simpanan yang sama menggerakkan mobilnya hanya beberapa ratus kilometer: menggerakkan seton mesin melahap [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) pada skala yang di sampingnya penerangan rumah tangga hanyalah kesalahan pembulatan.

**Latihan 68.12 ★★★.**

Uji cereknya, dari awal sampai akhir: $1.5\,\mathrm{L}$ air dari $20\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ sampai mendidih memerlukan kira-kira $5.0 \times 10^{5}\,\mathrm{J}$ [kalor](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/34-kalor-dan-isolasi#def-g5-heat-and-insulation-heat). Catatlah waktu cerek keluarganya ($2300\,\mathrm{W}$): ramalkan waktu didihnya dari $E = P t$, lalu jelaskan mengapa cerek yang sesungguhnya memakan waktu sedikit lebih lama — ke mana [joule](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/66-energi-kinetik-dan-keselamatan-jalan#def-g9-kinetic-energy-safety-joule) yang hilang pergi, menurut hukum tertua pada bab [energinya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy)?

**Solusi Latihan 68.12.**

Ramalannya: $t = E/P = 5.0 \times 10^{5} \div 2300 \approx
217\,\mathrm{s}$ — kira-kira tiga setengah menit. Cerek yang sesungguhnya berjalan lebih lama: sebagian [joulenya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/66-energi-kinetik-dan-keselamatan-jalan#def-g9-kinetic-energy-safety-joule) bocor melewati airnya — menghangatkan badan cereknya sendiri, [udaranya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/10-udara-di-sekitar-kita#def-g2-air-around-us-air), lalu lolos sebagai uap yang awal. [Energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) tidak pernah dimusnahkan, tetapi tidak pula seluruhnya diantarkan ke tempat yang dituju: kebocoran rantainya, yang akhirnya dicatat waktunya di dapurmu sendiri.

## 68.5 Soal: Pemeriksaan Energi Rumah

**Soal 68.1.**

Soal akhir pekan — pemeriksaan energi keluarganya; pelat, meteran, dan tagihan bulannya; menemukan tuas yang sesungguhnya

Berbekal kedua rumusnya dan tarifnya ($0.25$ tiap $\mathrm{kWh}$), keluarganya memeriksa sebulan (30 hari). Daftarnya: cerek $2300\,\mathrm{W}$, $6$ menit tiap hari; televisi $100\,\mathrm{W}$, $4$ [jam](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/8-mengukur-waktu#ex-g2-measuring-time-clock) tiap hari; lemari es — perkara khusus di bawah; sepuluh lampu $5\,\mathrm{W}$ masing-masing, $5$ [jam](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/8-mengukur-waktu#ex-g2-measuring-time-clock) tiap hari; mesin cuci $2\,\mathrm{kW}$, satu daur panas $1$ [jam](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/8-mengukur-waktu#ex-g2-measuring-time-clock) tiap dua hari; pemanas air $2.5\,\mathrm{kW}$, $2$ [jam](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/8-mengukur-waktu#ex-g2-measuring-time-clock) tiap hari; penyeruput siaga yang berjumlah $10\,\mathrm{W}$, selalu menyala.

**Bagian I — Mesin demi mesin.**

1. Berapa sebulan cereknya, dalam $\mathrm{kWh}$ .
2. Berapa sebulan televisinya dan sepuluh lampunya.
3. Berapa sebulan mesin cucinya ( $15$ daur) dan pemanas airnya.
4. Berapa sebulan penyeruput siaganya — faktor kedua yang sedang bekerja.

**Bagian II — Lemari es dan jumlahnya.** Kompresor lemari esnya berjalan pada $120\,\mathrm{W}$, tetapi hanya sepertiga waktunya, berdaur siang dan malam.

5. Berapa [daya](#def-g9-electric-power-energy-power) rata-rata efektifnya, dan berapa sebulannya dalam $\mathrm{kWh}$ .
6. Jumlahkan ketujuh baris pemeriksaannya. Ketiga baris yang mana yang menguasainya?
7. Berapa tagihan bulannya pada tarifnya — dan berapa bagian pemanas airnya di dalamnya dalam mata uang.
8. Meterannya membaca $2150$ [satuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring) pada awal bulannya. Ramalkan bacaannya pada akhir bulannya.

**Bagian III — Tuasnya.**

9. Usul satu: mandi yang lebih singkat — pemanasnya turun menjadi $1.5\,\mathrm{h}$ tiap hari. Berapa penghematan bulanannya, dalam [energi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) dan dalam uang?
10. Usul dua: sebuah kampanye umum mendesak orang mencabut pengisi [daya](#def-g9-electric-power-energy-power) telepon ( $0.2\,\mathrm{W}$ masing-masing ketika menganggur). Periksalah sebulan menganggurnya satu pengisi [daya](#def-g9-electric-power-energy-power) lalu bandingkan dengan usul satu; apa yang diajarkan perbandingannya tentang pemeriksaan lawan semboyan?
11. Usul tiga: neneknya menyarankan kebiasaan lama mengisi cereknya hanya seperlunya — separuh airnya, separuh [energinya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/29-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari#def-g5-everyday-energy-energy) . Berapa baris cereknya yang baru, dan berapa penghematan bulannya?
12. Tulislah kesimpulan pemeriksaannya: tiga kalimat — di mana [kilowatt-jamnya](#def-g9-electric-power-energy-kwh) sungguh berdiam, faktor rumus yang mana yang diajarkan perkara siaganya, dan satu perubahan rumah tangga yang mana yang paling menguntungkan.

**Solusi Soal 68.1.**

**1.** $2.3 \times 0.1 \times 30 = 6.9\,\mathrm{kWh}$. **2.** Televisinya: $0.1 \times 4 \times 30 =
12\,\mathrm{kWh}$; lampunya: $0.05 \times 5 \times 30 =
7.5\,\mathrm{kWh}$. **3.** Mesin cucinya: $2 \times 1 \times 15 = 30\,\mathrm{kWh}$; pemanasnya: $2.5 \times 2 \times 30 = 150\,\mathrm{kWh}$. **4.** $0.010 \times 720 = 7.2\,\mathrm{kWh}$ — sepuluh [watt](#def-g9-electric-power-energy-power) yang tersembunyi, sebulan penuh milik sebuah cerek. **5.** Rata-ratanya $120 \div 3 = 40\,\mathrm{W}$; sebulannya: $0.04 \times 720 = 28.8\,\mathrm{kWh}$. **6.** Totalnya $\approx 242\,\mathrm{kWh}$. Yang menguasai: pemanas airnya ($150\,$), mesin cucinya ($30\,$), dan lemari esnya ($28.8\,\mathrm{kWh}$) — yang memanaskan dan yang selalu menyala. **7.** $242 \times 0.25 \approx 60.6$ [satuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring); bagian pemanasnya: $150 \times 0.25 = 37.5$ — jauh lebih dari separuh tagihannya. **8.** $2150 + 242 = 2392$ [satuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring). **9.** Baris pemanas yang baru: $2.5 \times 1.5 \times 30 =
112.5\,\mathrm{kWh}$: penghematannya $37.5\,\mathrm{kWh}$, kira-kira $9.4$ [satuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring) mata uang tiap bulan. **10.** Satu pengisi [daya](#def-g9-electric-power-energy-power) yang menganggur: $0.0002 \times 720 =
0.14\,\mathrm{kWh}$ — kira-kira empat perseratus [satuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring) mata uang: usul satu mengalahkan penghematannya dua ratus kali lipat tiap pengisi [dayanya](#def-g9-electric-power-energy-power). Pemeriksaan menemukan [tuas](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/17-tuas-dan-neraca#def-g3-levers-and-scales-lever); semboyan menemukan pengisi [daya](#def-g9-electric-power-energy-power). **11.** Baris cereknya memaruh menjadi $3.45\,\mathrm{kWh}$: penghematannya $3.45\,\mathrm{kWh}$, kurang dari satu [satuan](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/37-pengukuran-dalam-sains-satuan-dan-alat-ukur#def-g6-measurement-in-science-measuring) mata uang — kebiasaan neneknya benar, dan sederhana. **12.** Misalnya: “[Kilowatt-jamnya](#def-g9-electric-power-energy-kwh) berdiam di tempat airnya menjadi panas dan di tempat mesinnya tidak pernah tidur. Baris siaganya mengajarkan faktor waktunya: [daya](#def-g9-electric-power-energy-power) yang mungil menumbuhkan tagihan ketika $t$-nya selalu. Dan perubahan yang paling menguntungkan adalah mandi yang lebih singkat — pemanasnya memiliki tagihannya, sehingga [jamnya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/8-mengukur-waktu#ex-g2-measuring-time-clock) memiliki penghematannya.”