Kekuwatan Hukum Watt (Aplikasi - Olahraga)
Tagihan layanan listrik gumantung ing konsumsi ing daya listrikMula, migunani banget kanggo ngerti babagan apa, cara ngukur lan cara nyuda konsumsi kanthi ngetrapake ukum Watt. Kajaba iku, minangka variabel dhasar kanggo panelitian jaringan listrik, lan ing desain piranti listrik.
Ilmuwan Watt nggawe undang-undang, sing dijenengi jenenge, sing ngidini kita ngetung variabel penting iki. Sabanjure, panelitian ukum iki lan aplikasi.
KONSEP DASAR:
- Sirkuit listrik: Hubungan elemen listrik sing bisa arus listrik.
- Arus listrik: Aliran muatan listrik saben wektu unit liwat bahan konduktif. Iki diukur ing ampli (A).
- Ketegangan listrik: Uga dikenal minangka voltase listrik utawa bedane potensial. Iki minangka energi sing dibutuhake kanggo mindhah muatan listrik liwat elemen. Iki diukur kanthi volt (V).
- Energi: Kemampuan kanggo nindakake karya. Iki diukur ing joule (J), utawa ing watt-jam (Wh).
- Tenaga listrik: jumlah energi sing dikirim utawa dilebokake dening elemen ing wektu tartamtu. Tenaga listrik diukur ing watt utawa watt, pralambang karo aksara W.
Mungkin sampeyan bisa uga kasengsem ing: Hukum Ohm lan rahasia, olahraga lan apa sing ditemtokake
Hukum Watt
Hukum Watt negesake "Tenaga listrik sing digunakake utawa diwenehake piranti ditemtokake dening voltase lan arus sing mili liwat piranti."
Kekuwatan listrik piranti, miturut Hukum Watt, diwenehake kanthi ekspresi:
P = V x I
Tenaga listrik diukur ing watt (W). "Segitiga daya" ing Gambar 1 asring digunakake kanggo nemtokake daya, voltase, utawa arus listrik.
Ing gambar 2, formula sing ana ing segi telu daya ditampilake.
James Watt (Greenok, Skotlandia, 1736-1819)
Dheweke dadi insinyur mekanik, panemu, lan ahli kimia. Ing taun 1775, dheweke ngasilake mesin uap, amarga menehi kontribusi kanggo pangembangan mesin kasebut, pangembangan industri diwiwiti. Dheweke minangka pencipta mesin rotary, mesin efek dobel, instrumen indikator tekanan uap, lan liya-liyane.
Ing sistem unit internasional, unit daya minangka "watt" (Watt, W) kanggo ngurmati pelopor iki.
Pitungan konsumsi energi lan tagihan layanan listrik nggunakake ukum Watt
Miwiti saka kasunyatan manawa tenaga listrik minangka jumlah energi sing dikirim utawa diserep dening sawijining elemen ing wektu tartamtu, energi kasebut diwenehake dening formula ing gambar 3.
Energi listrik biasane diukur ing unit Wh, sanajan bisa uga diukur ing joule (1 J = 1 Ws), utawa ing tenaga jaran (hp). Kanggo ngukur macem-macem, disaranake sampeyan maca artikel ing alat ukur listrik.
Olahraga 1 ngetrapake ukum Watt
Kanggo unsur ing Gambar 4, ngetung:
- Daya diserap
- Energi kaserep sajrone 60 detik
Latihan Solusi 1
A.- Daya listrik sing diserap dening elemen ditemtokake miturut gambar 5.
B.- Energi sing diserap
Asil:
p = 10 W; Energi = 600 J
Konsumsi energi listrik:
Penyedia layanan listrik nggawe tarif miturut konsumsi listrik- Konsumsi listrik gumantung karo tenaga sing dikonsumsi saben jam. Iki diukur kanthi kilowatt-jam (kWh), utawa tenaga jaran (hp).
Konsumsi listrik = Energi = pt
Olahraga 2 ngetrapake ukum Watt
Kanggo jam ing Gambar 8, batere lithium 3 V dituku. Batere duwe energi disimpen 6.000 joule saka pabrik. Ngerti manawa jam nggunakake arus listrik 0.0001 A, pirang-pirang dina suwene wektu kanggo ngganti batere?
Latihan Solusi 2
Tenaga listrik sing dikonsumsi dening kalkulator ditemtokake nggunakake Hukum Watt:
Yen energi sing dikonsumsi dening kalkulator diwenehake dening hubungan Energi = pt, ngatasi wektu "t", lan ngganti nilai energi lan tenaga listrik, mula wektu batere bakal dipikolehi. Deleng gambar 6
Batere duwe kapasitas njaga kalkulator tetep udakara 20.000.000 detik, sing padha karo 7,7 wulan.
Asil:
Batere jam kudu diganti sawise 7 wulan.
Olahraga 3 ngetrapake ukum Watt
Sampeyan kudu ngerti perkiraan biaya saben wulan kanggo layanan listrik kanggo warga lokal, ngerti yen tarif konsumsi listrik 0,5 $ / kWh. Gambar 7 nuduhake piranti sing ngonsumsi listrik ing papan kasebut:
- Pangisi daya telpon 30 W, dioperasikake 4 jam saben dina
- Komputer desktop, 120 W, dioperasikake 8 jam saben dina
- Bohlam pijar, 60 W, operasi 8 jam saben dina
- Lampu meja, 30 W, dioperasikake 2 jam saben dina
- Komputer laptop, 60 W, dioperasikake 2 jam saben dinane
- TV, 20 W, dioperasikake 8 jam saben dina
Solusi:
Kanggo nemtokake konsumsi listrik, digunakake Konsumsi Energi = pt digunakake. 30 W lan digunakake 4 jam saben dina, bakal nganggo 120 Wh utawa 0.120Kwh saben dina, kaya sing dituduhake ing gambar 8.
Tabel 1 nuduhake pitungan konsumsi listrik piranti lokal. 1.900 Wh utawa 1.9kWh dikonsumsi saben dina.
Kanthi tarif 0,5 $ / kWh, layanan listrik bakal dikenani biaya:
Asil:
Biaya layanan listrik ing papan kasebut yaiku $ 28,5 saben wulan, kanggo konsumsi 57 kWh saben wulan.
Konvensi tandha pasif:
Unsur bisa nyedhot utawa nyuplai energi. Nalika kekuwatan listrik saka unsur duwe tandha positif, unsur kasebut bakal nyerep energi. Yen tenaga listrik negatif, unsur kasebut nyedhiyakake energi listrik. Deleng gambar 9
Iki digawe minangka "konvensi tandha pasif" sing duwe listrik:
- Positif yen arus mlebu liwat terminal positif voltase ing elemen kasebut.
- Negatip yen saiki mlebu liwat terminal negatif. Deleng gambar 10
Olahraga 4 ngetrapake ukum Watt
Kanggo unsur sing ditampilake ing Gambar 11, ngitung daya listrik nggunakake konvensi tandha positif lan nunjukake manawa unsur kasebut nyuplai utawa nyerep energi:
Solusi:
Gambar 12 nuduhake pitungan daya listrik ing saben piranti.
Hasil
TO. (Taun bathi A) Nalika arus mlebu liwat terminal positif, kekuwatan positif:
p = 20W, unsur kasebut nyerep energi.
B. (Bathi kanggo olahraga B) Nalika arus mlebu liwat terminal positif, kekuwatan positif:
p = - 6 W, unsur kasebut nyedhiyakake kekuwatan.
Kesimpulan kanggo Hukum Watt:
Tenaga listrik, sing diukur ing watt (W), nuduhake sepira cepet energi listrik sing bisa diowahi.
Hukum Watt nyedhiyakake persamaan kanggo pitungan tenaga listrik ing sistem listrik, nggawe hubungan langsung antarane tenaga, voltase lan arus listrik: p = vi
Sinau babagan tenaga listrik migunani kanggo nemtokake kinerja peralatan, kanthi desain sing padha kanggo nyuda konsumsi listrik, kanggo koleksi layanan listrik, lan liya-liyane.
Nalika piranti nggunakake energi, daya listrik positif, yen nyedhiyakake energi, daya listrik dadi negatif. Kanggo analisis daya ing sirkuit listrik, konvensi tandha positif biasane digunakake, sing nuduhake kekuwatan ing unsur positif yen arus listrik mlebu liwat terminal positif.
Uga ing situs web sampeyan bisa nemokake: Ukum Kirchhoff, apa sing ditemtokake lan cara ngetrapake
