Konsep Listrik (Work dan Energy)

Listrik adalah bentuk energi. Studi tentang listrik terutama berkaitan dengan belajar bagaimana mengendalikan energi listrik. Bila dikontrol dengan baik, listrik bisa melakukan banyak pekerjaan yang diperlukan untuk menjaga agar aktivitas kita tetap berjalan. Namun, beda hal dengan energi listrik yang tidak terkendali, seperti petir, bisa sangat merusak. Energi listrik adalah bagian dari kehidupan kita sehari-hari sehingga kita cenderung menganggapnya biasa saja. Namun tanpa listrik hidup kita akan sangat berbeda, dan jauh lebih sulit. Energi listrik menyalakan rumah dan industri kita, mengoperasikan komputer, radio, telepon seluler, dan perangkat televisi kita. Dan ternyata banyak motor yang digunakan dalam jam, mesin cuci, pengering pakaian, penyedot debu, dan sebagainya. Sulit membayangkan rumah yang tidak ada energi listrik. Listrik bisa dihasilkan dari berbagai macam energi. Dan bentuk energi lain yang negara kita andalkan dihasilkan dari minyak dan batu bara. Keduanya adalah sumber energi tak terbarukan dan keduanya mengakibatkan kerusakan serius pada lingkungan kita saat diubah menjadi bentuk energi lainnya.

Work dan Energi

Energi dan work sangat erat kaitannya. Meskipun mereka disingkat (diwakili) dengan simbol yang sama dan menggunakan unit yang sama, istilah tersebut tidak saling dipertukarkan. Masing-masing didefinisikan dan digunakan dengan cara yang berbeda.Work didefinisikan sebagai kekuatan yang bergerak melalui jarak. Energi adalah kemampuan, atau kapasitas, untuk melakukan pekerjaan. Dengan kata lain, dibutuhkan energi untuk melakukan pekerjaan. Misalnya, dibutuhkan energi untuk menarik perahu keluar dari air ke pantai, dan pekerjaan dilakukan dengan menarik perahu keluar dari air.Energi yang dibutuhkan untuk menarik perahu dari air berasal dari tubuh manusia. Sebuah kekuatan adalah dibutuhkan untuk mengatasi gesekan perahu di atas pasir. Sebuah gaya juga diharuskan untuk mengatasi tarikan gravitasi di atas kapal saat air tersebut naik keluar dari air. Pekerjaan kemudian terdiri dari kekuatan yang dibutuhkan untuk menggerakkan perahu beberapa jarak seperti yang ditarik ke pantai.

Simbol (atau singkatan) untuk work atau energi adalah W. Simbol yang sama digunakan untuk pekerjaan dan energi karena kedua istilah tersebut sangat terkait erat satu sama lain. Namun kedua istilah tersebut tidak boleh dibingungkan satu sama lain. Energi tidak tergantung pada pekerjaan; Itu ada apakah pekerjaan sedang dikerjakan atau tidak. Kerja, namun. Membutuhkan energi
 

Unit dari Energi

Unit dasar adalah istilah yang digunakan untuk menunjukkan jumlah sesuatu. Joule adalah unit dasar energi dan kerja. Simbol untuk joule adalah J. Menentukan energi di joule sama dengan menentukan gula dalam kg atau uang dalam dolar. Semua adalah unit dasar yang digunakan untuk menentukan jumlah. Unit dasar penting karena hampir semua hubungan listrik dinyatakan dalam unit dasar.

Joule energi (atau kerja) sangat kecil dibandingkan dengan jumlah energi yang Anda gunakan setiap hari. Misalnya, pemanggang roti listrik menggunakan kira-kira 100.000 joule energi untuk menyatukan dua potong roti. Hal lain membutuhkan 360.000 joule untuk mengoperasikan lampu meja berukuran kecil (lOO watt) selama l jam.

Pekerjaan atau energi yang terlibat dalam sistem mekanis (seperti menarik kapal) dapat ditentukan oleh hubungan berikut:

Work : force x distance

Dalam sistem metrik, unit dasar untuk gaya adalah newton (sekitar 0,248 pound). Unit dasar untuk jarak adalah meter (kira-kira 39,4 inci), dan unit dasar untuk pekerjaan (energi) adalah joule. Joule sama dengan newton meter, yang merupakan unit nyaman untuk energi mekanik.

CONTOH 1

Jika membutuhkan kekuatan 150 newton untuk menarik sebuah kapal, berapa banyak workyang dibutuhkan untuk menarik sebuah kapal dengan jarak 8 meter?

Diketahui :
Force = 150 newtons
Jarak = 8 meter

Cari Work
Formula: Work (W) = force  x  distance
1 newton-meter = l joule (J)

Solusi: 

Work = 150 newtons x 8 meter = 1200 newton-meter 

          = 1200 joules 

          = 1200 joule 

     W = 1200 J

Perhatikan prosedur yang digunakan dalam memecahkan masalah yang diberikan pada contoh di atas. Pertama, informasi (nilai) yang diberikan dalam masalah tercantum. Selanjutnya, informasi yang harus Anda temukan dicatat. Akhirnya, hubungan (rumus) antara keduanya ditulis. Untuk masalah sederhana, prosedur formal ini mungkin tidak perlu dilakukan, namun memecahkan masalah yang lebih kompleks akan lebih mudah jika Anda membangun kebiasaan menggunakan prosedur formal ini.

Sebagai contoh l-l, kami menemukan bahwa pekerjaan yang dilakukan dalam menggerakkan kapal adalah 1200 joule (J). Jumlah energi yang dibutuhkan untuk menggerakkan kapal juga 1200 J. Kerja dan energi memiliki unit dasar yang sama. Mereka pada dasarnya sama. Work adalah penggunaan energi untuk melakukan beberapa tugas. Misalnya, baterai mobil memiliki energi yang tersimpan di dalamnya. Saat mesin mobil di mulai, energi dari baterai digunakan untuk melakukan pekerjaan mesin cranking. Pekerjaan yang dilakukan dan energi yang digunakan adalah dua cara untuk mengatakan hal yang sama.

CONTOH 2

sebuah kasus membutuhkan 500 joule energi dan 100 gaya baru untuk memindahkan benda dari titik A ke titik B. Berapakah jarak antara titik A dan titik B?Diketahui :
Energi = 500 joule
Force = 100 newton 

Temukan: Jarak
Formula : W = Force x distance, oleh mengatur ulang

Jarak = W/Force
1 newton-meter = l joule

Solusi:
Jarak (distance) = 500 newton-meter/100 newtons
         = 5 meter

Jawaban: Jarak = 5 meter

Sejauh ini, perhitungan jumlah work atau energi tertentu terbatas pada contoh mekanis. Begitu kita mempelajari beberapa istilah baru, seperti voltase, arus, dan kekuatan, kita akan bisa memecahkan masalah yang melibatkan energi listrik. 


Sebagai pengingat bahwa anda telah memahami materi diatas, silahkan jawab pertanyaan dibawah ini :

1. Tentukan kerja dan energi.  
2. Apa itu base unit?
3. Berapakah unit dasar energi?
4. Berapa banyak energi yang dibutuhkan untuk mendorong mobil 120 meter dengan kekuatan 360ton yang stabil?