1 Ampere Berapa Watt? Cara Menghitung Volt, Ampere, dan Watt
Ampere, Watt, dan Volt adalah satuan listrik yang saling berhubungan. Mengetahui ketiganya akan memudahkan dalam kehidupan sehari, mengingat saat ini hampir semua peralatan menggunakan listrik.
Contoh paling sederhana adalah Anda dapat mengira seberapa banyak jumlah pemakaian peralatan listrik dapat digunakan agar tidak melebihi kapasitas energi listrik yang tersedia di rumah Anda.
Dalam menghitung Volt, Ampere, dan Watt ada baiknya Anda memahami terlebih dahulu pengertian dari energi listrik baru kemudian ketiga satuan listrik tersebut, ini supaya lebih memudahkan pemahaman ketika dalam perhitungan.
Pengertian Energi Listrik
Jadi, energi listrik memasok daya yang dibutuhkan untuk menghasilkan usaha atau tindakan dalam suatu rangkaian listrik dan dinyatakan dalam Joule per detik.
Dengan demikian, energi listrik adalah kemampuan suatu rangkaian listrik untuk menghasilkan usaha dengan menimbulkan suatu aksi. Aksi ini dapat terjadi dalam berbagai bentuk, seperti termal, elektromagnetik, mekanik, listrik, dll.
Energi listrik dapat dihasilkan dari baterai, generator, dinamo, dan fotovoltaik, dll juga dapat disimpan pada sel bahan bakar, baterai, kapasitor, medan magnet, dll. Jadi, energi listrik dapat dibuat dan disimpan.
Hukum Kekekalan Energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat diubah.
Namun, agar energi dapat melakukan pekerjaan yang bermanfaat, energi harus diubah dari satu bentuk menjadi bentuk lain.
Misalnya, motor mengubah energi listrik menjadi energi mekanik atau kinetik (rotasi), sedangkan generator mengubah energi kinetik menjadi energi listrik.
Artinya, "mesin listrik" mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya dengan melakukan usaha. Contoh lainnya adalah lampu yang mengubah energi listrik menjadi energi cahaya dan energi panas (termal).
Dengan demikian, agar energi listrik dapat menggerakkan elektron dan menghasilkan aliran arus di suatu rangkaian maka harus dilakukan usaha, yaitu elektron harus bergerak sejauh tertentu melalui kawat atau konduktor.
Usaha yang dilakukan disimpan dalam suatu aliran elektron sebagai energi. Jadi, "Usaha" adalah nama yang kita berikan pada proses energi.
Oleh karena itu, kita dapat mengatakan bahwa Usaha dan Energi pada dasarnya sama karena energi dapat didefinisikan sebagai “kemampuan untuk melakukan suatu usaha”.
Perhatikan bahwa usaha yang dilakukan atau energi yang ditransfer berlaku sama pada sistem mekanik atau sistem termal seperti halnya pada sistem kelistrikan. Hal ini karena energi mekanik, panas, dan listrik dapat dipertukarkan.
Baca Juga: Perbedaan Sumber Tegangan dan Sumber Arus
Pengertian Volt (Tegangan Listrik)
Energi merupakan kapasitas untuk melakukan usaha, dengan satuan standar yang digunakan untuk energi (dan usaha) adalah Joule.
Energi Joule didefinisikan sebagai energi yang dikeluarkan sebesar satu Ampere pada satu Volt, bergerak dalam satu detik.
Arus listrik dihasilkan dari pergerakan muatan listrik (elektron) pada suatu rangkaian, tetapi untuk memindahkan muatan dari satu titik ke titik lainnya diperlukan gaya yang menimbulkan usaha untuk memindahkan muatan tersebut, yaitu disebut sebagai tegangan.
Tegangan atau beda potensial antara dua terminal atau titik didefinisikan mempunyai nilai satu Volt, yaitu ketika satu Joule energi digunakan untuk memindahkan satu Coulomb muatan listrik antara dua terminal tersebut.
Dengan kata lain, perbedaan tegangan antara dua titik atau terminal adalah usaha yang diperlukan dalam Joule untuk memindahkan muatan satu Coulomb dari A ke B.
Oleh karena itu, tegangan dapat dinyatakan sebagai: 1V = 1J / 1C.
Keterangan: tegangan dalam satuan Volt, J adalah usaha atau energi dalam satuan Joule, dan C adalah muatan dalam satuan Coulomb. Jadi, jika J = 1 Joule dan C = 1 Coulomb maka V sama dengan 1 Volt.
Pengertian Ampere (Arus Listrik)
Satuan muatan listrik adalah Coulomb dan aliran muatan listrik di sekitar suatu rangkaian digunakan untuk menyatakan aliran arus.
Namun, karena simbol Coulomb adalah huruf “C”, maka hal ini dapat tertukar dengan simbol Kapasitansi, yang juga merupakan huruf “C”.
Untuk menghindari kebingungan ini, simbol yang umum digunakan untuk muatan listrik adalah huruf kapital “Q” atau huruf kecil “q”, yang pada dasarnya berarti quantity (kuantitas).
Jadi, Q = 1 Coulomb muatan atau Q = 1C. Perhatikan bahwa muatan Q dapat berupa positif +Q atau negatif -Q yang merupakan representasi kelebihan elektron atau hole.
Aliran muatan di sekitar rangkaian tertutup dalam bentuk elektron disebut arus listrik. Namun, penggunaan istilah “aliran muatan” menyiratkan adanya pergerakan, sehingga menghasilkan arus listrik, muatan harus bergerak.
Hal ini kemudian menimbulkan pertanyaan tentang apa yang membuat muatan bergerak, dan ini berhubungan dengan apa yang sudah dibahas di atas, tegangan.
Jadi, tegangan atau beda potensial antara dua titik menyediakan energi listrik yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan di sekitar suatu rangkaian dalam bentuk arus listrik.
Oleh karena itu, usaha yang dilakukan untuk memindahkan muatan dihasilkan oleh beda potensial, dan jika tidak ada beda potensial antara dua titik, maka tidak ada pergerakan muatan dan oleh karena itu tidak ada aliran arus.
Faktanya, muatan tanpa aliran atau pergerakan apa pun disebut listrik statis.
Jika pergerakan muatan disebut arus listrik maka kita dapat mengatakan bahwa arus adalah laju pergerakan (atau laju aliran) muatan, tetapi seberapa besar muatan mewakili suatu arus.
Jika kita memilih sebuah titik di dalam suatu rangkaian, titik mana saja, dan mengukur jumlah muatan yang mengalir melewati titik ini tepat dalam satu detik, maka kita akan mendapatkan kekuatan arus listrik dalam Ampere, (A).
Jadi, satu Ampere arus sama dengan satu Coulomb muatan yang mengalir melewati suatu titik tertentu dalam satu satuan detik, dan semakin banyak muatan per detik yang melewati titik tersebut, semakin besar pula arusnya.
Kemudian, kita dapat mendefinisikan satu Ampere (A) arus listrik sama dengan satu Coulomb muatan per detik. Jadi, 1A = 1C/s
Keterangan: Q adalah muatan (dalam Coulomb) dan t adalah selang waktu (dalam detik) perpindahan muatan. Dengan kata lain, arus listrik mempunyai besaran (jumlah muatan) dan arah tertentu yang terkait dengannya.
Perhatikan bahwa simbol arus listrik yang umum digunakan adalah huruf kapital “I” atau “i” kecil yang keduanya berarti intensity (intensitas). Yaitu intensitas atau konsentrasi muatan yang menghasilkan aliran elektron.
Untuk arus DC yang konstan umumnya menggunakan huruf kapital “I”, sedangkan untuk arus AC yang bervariasi terhadap waktu biasanya menggunakan huruf kecil “i”. Simbol i(t) berarti nilai arus sesaat pada saat itu juga.
Baca Juga: Cara Mudah dan Tepat Menghitung Nilai Resistor berdasarkan Tabel Kode Warna
Pengertian Watt (Daya Listrik)
Daya Listrik adalah hasil kali dua besaran, tegangan dan arus sehingga dapat didefinisikan sebagai laju usaha yang dilakukan dalam mengeluarkan energi.
Tegangan memberikan usaha yang diperlukan dalam Joule untuk memindahkan satu Coulomb muatan dari A ke B, dan arus adalah laju pergerakan (atau laju aliran) muatan.
Jadi, jika tegangan (V) sama dengan Joule per Coulomb (V = J/C), dan Ampere (I) sama dengan muatan (Coulomb) per detik (A = Q/t), maka kita dapat mendefinisikan daya listrik (P) sebagai totalitas dari kedua besaran tersebut.
Hal ini dikarenakan daya listrik juga bisa sama dengan tegangan dikalikan ampere, yaitu P = V × I.
Jadi, kita dapat melihat bahwa daya listrik juga merupakan laju usaha yang dilakukan selama satu detik. Artinya, satu Joule energi hilang dalam satu detik.
Karena daya listrik diukur dalam Watt (W), maka daya listrik juga harus diukur dalam Joule per Detik. Jadi, kita dapat mengatakan bahwa: 1 Watt = 1 Joule per detik (J/s).
Jadi, jika 1 Watt = 1 Joule per detik, maka 1 Joule energi = 1 Watt dalam satu satuan waktu, yaitu usaha sama dengan daya dikalikan Waktu, (V×I×t Joule).
Oleh karena itu, energi listrik (usaha yang dilakukan) diperoleh dengan mengalikan daya dengan waktu mengalirnya muatan (dalam bentuk arus) dalam hitungan detik.
Dengan demikian, satuan energi listrik bergantung pada satuan yang digunakan untuk tenaga listrik dan waktu.
Jadi, jika kita mengukur daya listrik dalam kilowatt (kW), dan waktu dalam jam (h), maka energi listrik yang dikonsumsi sama dengan kilowatt*jam (Wh) atau sederhananya kilowatt-jam (kWh).
Contoh Cara Menghitung
Contoh 1
Kita sudah mengetahui apa itu Volt, Ampere, dan Watt. Kemudian, banyak sekali pertanyaan yang kurang lebih seperti ini "1 Ampere berapa Watt?"
Untuk menjawab itu tentu kita harus mengetahui berapa tegangannya. Misalnya, tegangannya 220 V (seperti umumnya tegangan di rumah), maka:
P = V × I
P = 220 × 1
P = 220 Watt
Jadi, 1 Ampere sama dengan 220 Watt, itu kalau tegangannya 220 Volt.
Contoh 2
Namun, jika arus listriknya 10 Ampere dan tegangannya 220 Volt berapa dayanya?
P = V × I
P = 220 × 10
P = 2200 Watt
Jadi, jika tegangannya 220 Volt dan arusnya 10 Ampere maka dayanya 2200 Watt.
Contoh 3
Kemudian, apabila arus listriknya 5 Ampere dan tegangannya 120 berapa dayanya?
P = V × I
P = 120 × 5
P = 600 Watt
Jadi, jika tegangannya 120 Volt dan arusnya 5 Ampere maka dayanya 600 Watt.
