Daya listrik

Daya listrik didefinisikan sebagai laju hantaran energi listrik dalam sirkuit listrik. Satuan SI daya listrik adalah watt yang menyatakan banyaknya tenaga listrik yang mengalir per satuan waktu (joule/detik).

Arus listrik yang mengalir dalam rangkaian dengan hambatan listrik menimbulkan kerja. Peranti mengkonversi kerja ini ke dalam berbagai bentuk yang berguna, seperti panas (seperti pada pemanas listrik), cahaya (seperti pada bola lampu), energi kinetik (motor listrik), dan suara (loudspeaker). Listrik dapat diperoleh dari pembangkit listrik atau penyimpan energi seperti baterai.

Perumusan matematis daya listrik

Dalam rangkaian listrik

Daya listrik, seperti daya mekanik, dilambangkan oleh huruf P dalam persamaan listrik. Pada rangkaian arus DC, daya listrik sesaat dihitung menggunakan Hukum Joule, sesuai nama fisikawan Britania James Joule, yang pertama kali menunjukkan bahwa energi listrik dapat berubah menjadi energi mekanik, dan sebaliknya.

P=VI\,

di mana

P

adalah daya (watt atau W)

I

adalah arus (ampere atau A)

V

adalah perbedaan potensial (volt atau V)

Sebagai contoh, lampu dengan daya 8 watt yang dipasang pada voltase (beda potensial) 220 V akan memerlukan arus listrik sebesar 0,0363636 A atau 36,3636 mA :

8\,{\mbox{W}}=220\,{\mbox{V}}\cdot 0,0363636\,{\mbox{A}}

.

Hukum Joule dapat digabungkan dengan hukum Ohm untuk menghasilkan dua persamaan tambahan

P=I^{2}R\,={\frac {V^{2}}{R}}\,

di mana

R

adalah hambatan listrik (Ohm atau Ω).

sebagai contoh:

(2\,{\mbox{A}})^{2}\cdot 6\,\Omega =24\,{\mbox{W}}\,

dan

{\frac {(12\,{\mbox{V)}}^{2}}{6\,\Omega }}=24\,{\mbox{W}}\,

Dalam ruang

Daya listrik mengalir di manapun medan listrik dan magnet berada di tempat yang sama. Contoh paling sederhana adalah rangkaian listrik, yang sudah dibahas sebelumnya. Dalam kasus umum persamaan $P=VI$ harus diganti dengan perhitungan yang lebih rumit, yaitu integral hasil kali vektor medan listrik dan medan magnet dalam ruang tertentu: