CONTOH SOAL DAN JAWABAN DAYA DAN ENERGI KELAS XII SEMESTER 1

Soal No.1

---

Sebuah peralatan listrik dipasang pada tegangan listrik sebesar 12 volt dan arus yang mengalir adalah sebesar 750 mA. Hitunglah besarnya energi listrik yang dibutuhkan dalam jangka waktu 1 menit ?

Pembahasan

V = 12 v
I = 750 mA = 0,75 A
t = 1 menit = 60 detik
W = V . I . t
W = 12 . 0,75 . 60
W = 540 joule

Soal No.2

---

Sebuah elemen pemanas listrik yang digunakan untuk memanaskan air memiliki hambatan 24 ohm dihubungkan dengan sumber tegangan 240 V. Berapa energi listrik yang dihasilkan oleh pemanas tersebut selama 1 menit ?.

Pembahasan

V = 240 volt
t = 1 menit = 60 detik
R = 24 ohm
Kemudian kita gunakan rumus :
W =

V² R

. t
W =

240² 24

. 60
W =

240² 24

. 60
W = 144000 J
W = 144 KJ

Soal No.3

---

Jika energi yang kita perlukan dalam memindahkan muatan listrik 4 Coulomb dari titik A ke titik B adalah 20 Joule. Hitunglah perbedaan potensial antara titik A dan B ?

Pembahasan

Q = 4 Coulomb
W = 20 Joule
Kemudian kita cari potensialnya dengan rumus :
W = Q . V
V =

W Q

V =

20 4

= 5 Volt

Soal No.4

---

Berapa besar hambatan total pada sebuah lampu yang bertuliskan 120 V dan 60 W ?

Pembahasan

V = 120 volt
P = 60 watt
Kemudian kita gunakan rumus :
P =

V² R

R =

V² P

R =

(120)² 60

R =

14400 60

= 240 Ohm

Soal No.5

---

Sebuah lampu bertuliskan 40 W/110 V dinyalakan selama 10 menit. Berapakah arus listrik dan energi listrik yang diperlukan ?

Pembahasan

P = 40 W
V = 110 V
t = 10 menit = 600 s
Untuk mencari arus listrik, kita gunakan rumus :
P = V . I
I =

P V

I =

40 110

= 0,36 Ampere

Untuk mencari Energi listrik, kita gunakan rumus :
W = P . t
W = 40 . 600
W = 24000 J
W = 24 KJ

Soal No.6

---

Suatu rangkaian listrik yang memiliki hambatan 4 ohm dialiri suatu arus listrik 8 Ampere selama 30 menit. Tentukan energi yang digunakan dalam satuan Joule, Kalori dan kWh ?

Pembahasan

I = 8 Ampere
R = 4 Ohm
t = 30 menit = 1800 detik = 0,5 Jam

W = I² . R . t
W = (8)₂ . 4 . 1800
W = 64 . 4 . 1800
W = 460.800 Joule

Untuk energi dalam satuan Kalori, kita harus ingat bahwa 1 Joule = 0, 24 Kalori. Sehingga :
W = 460.800 Joule x 0,24
W = 110.592 Kalori

Untuk energi dalam satuan kWh, maka waktu yang digunakan adalah Jam, dimana 30 menit = 0,5 Jam
W = I² . R . t
W = (8)₂ . 4 . 0,5
W = 64 . 4 . 0,5
W = 128 Wh
W = 0,128 kWh

Soal No.7

---

Sebuah keluarga menggunakan daya listrik 1200 watt selama 400 jam. Jika harga listrik 1 kWh = Rp 400,- maka berapa biaya yang harus dikeluarkan keluarga tersebut ?

Pembahasan

P = 1200 Watt
t = 400 Jam
1 kWh = Rp 400,-

Maka besar energi listrik yang digunakan adalah :
W = P . t
W = 1200 . 400
W = 480.000 Wh
W = 480 kWh

Biaya yang harus dibayar :
Biaya listrik = Jumlah kWh x Rp 400,-
Biaya listrik = 480 x Rp 400,-
Biaya listrik = Rp 192.000,-

Soal No.8

---

Jika sebuah lampu pijar tertulis 220 V/100 W. Jika lampu tersebut digunakan selam 10 jam dalam sehari. Hitunglah berapa biaya listrik yang harus dibayarkan jika 1 kWh = Rp 1000,- dalam 1 bulan (1 bulan = 30 hari) ?

Pembahasan

P = 100 Watt t = 10 Jam, dalam 1 bulan = 300 Jam
1 kWh = Rp 1000,-
Besar Engergi Listrik yang digunakan adalah :
W = P. t
W = 100 . 300
W = 30.000 Wh
W = 30 kWh

Biaya yang harus dibayar dalam 1 bulan :
Biaya listrik = Jumlah kWh x Rp 1000,-
Biaya listrik = 30 x Rp 1000,-
Biaya listrik = Rp 30.000,-

Soal No.9

---

Sebuah mesin sepeda motor melakukan usaha sebesar 10.000 joule. Jika daya motor itu 2000 watt, hitunglah waktu yang digunakan ?

Pembahasan

W = 10.000 J
P = 2000 Watt
W = P . t
t =

W P

t =

10.000 2000

= 5 detik
Jadi waktu yang diperlukan motor itu adalah 5 detik.