Tegangan Listrik : Pengertian, Rumus, Jenis-Jenis. dan Contoh Soal

Randra Agustio Efryansah
Nov 29, 2023


Pengertian Tegangan Listrik

Tegangan listrik adalah beda potensial antara dua titik dalam suatu rangkaian listrik. Tegangan dilambangkan dengan huruf V dan memiliki satuan volt (V). Tegangan dapat diartikan sebagai jumlah energi yang dibutuhkan untuk memindahkan suatu unit muatan listrik dari satu tempat ke tempat lain.


Rumus Tegangan Listrik

Secara matematis, tegangan dirumuskan sebagai berikut:


V = W/q

Keterangan:

  • V = tegangan (volt)
  • W = energi (joule)
  • q = muatan listrik (coulomb)

Tegangan dapat diukur menggunakan alat ukur yang disebut voltmeter. Voltmeter dipasang secara seri dengan komponen listrik yang akan diukur tegangannya.


Jenis-Jenis Tegangan Listrik


Tegangan listrik memiliki berbagai macam jenis, antara lain:


Tegangan AC (Alternating Current)


Tegangan AC adalah tegangan listrik yang arah arusnya berubah-ubah secara periodik. Tegangan AC memiliki dua nilai, yaitu nilai positif dan nilai negatif. Nilai positif dan negatif ini bergantian secara periodik dengan frekuensi tertentu. Tegangan AC digunakan dalam berbagai peralatan listrik, seperti lampu, mesin, dan komputer. Tegangan AC juga digunakan untuk transmisi tenaga listrik jarak jauh.


Tegangan DC (Direct Current)


Tegangan DC adalah tegangan listrik yang arah arusnya konstan. Tegangan DC memiliki satu nilai, yaitu nilai positif. Nilai positif ini konstan dan tidak berubah-ubah. Tegangan DC digunakan dalam berbagai peralatan listrik, seperti baterai, aki, dan motor DC. Tegangan DC juga digunakan untuk perangkat elektronik, seperti komputer, smartphone, dan televisi.


Tegangan Tinggi


Tegangan Tinggi (High Voltage) berkisar 36 KV – 150.000 Volt (150 KV). Jenis kabel yang digunakan juga harus diatas 36 KV – 150 KV. Tegangan tinggi digunakan untuk transmisi tenaga listrik jarak jauh. Tegangan tinggi dapat ditransmisikan melalui kabel dengan jarak yang jauh tanpa kehilangan daya yang signifikan. 


Tegangan Menengah


Tegangan Menengah berkisar 1000 Volt (1 KV) – 36.000 Volt (36 KV). Jenis kabel yang digunakan juga harus sesuai standar, digunakan pada tegangan 1 KV – 36 KV.. Tegangan menengah digunakan untuk distribusi tenaga listrik ke pelanggan. Tegangan menengah dapat didistribusikan melalui kabel dengan jarak yang lebih dekat dibandingkan dengan tegangan tinggi. 


Tegangan Rendah


Tegangan Rendah berkisar sampai 50 V. Tegangan Rendah (Low Voltage = LV), tegangan rendah berkisar antara 50 volt – 1000 volt (1 KV). Jenis kabel yang digunakan juga harus sesuai standar, digunakan pada tegangan 50 volt – 1000 volt (1 KV).. Tegangan rendah digunakan untuk keperluan rumah tangga dan industri. Tegangan rendah relatif aman untuk digunakan oleh manusia.


Tegangan listrik memiliki peran penting dalam kehidupan sehari-hari. Tegangan listrik digunakan untuk menggerakkan berbagai peralatan listrik, seperti lampu, mesin, dan komputer.


Baca juga: Memahami Daya Semu, Daya Nyata, dan Daya Reaktif


Contoh Soal


Soal 1


Sebuah lampu memiliki tegangan 120 volt dan arus 2 ampere. Berapakah daya lampu tersebut?

Jawaban

Daya listrik dirumuskan sebagai berikut:

P = V * I
Keterangan:

  • P = daya (watt)
  • V = tegangan (volt)
  • I = arus (ampere)
Jadi, daya lampu tersebut adalah:

P = 120 V * 2 A
P = 240 watt

Soal 2


Sebuah resistor memiliki hambatan 10 ohm. Berapa tegangan yang dibutuhkan untuk mengalirkan arus sebesar 2 ampere melalui resistor tersebut?

Jawaban

Tegangan listrik dirumuskan sebagai berikut:

V = I * R
Keterangan:

  • V = tegangan (volt)
  • I = arus (ampere)
  • R = hambatan (ohm)
Jadi, tegangan yang dibutuhkan adalah:

V = 2 A * 10 ohm
V = 20 volt

Soal 3


Sebuah baterai memiliki tegangan 12 volt. Berapa energi yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan sebesar 60 coulomb?

Jawaban

Energi listrik dirumuskan sebagai berikut:

E = V * q
Keterangan:

  • E = energi (joule)
  • V = tegangan (volt)
  • q = muatan (coulomb)
Jadi, energi yang dibutuhkan adalah:

E = 12 V * 60 coulomb
E = 720 joule

Soal 4


Sebuah kabel listrik memiliki panjang 100 meter dan hambatan 0,01 ohm per meter. Berapa tegangan yang hilang dalam kabel tersebut jika mengalirkan arus sebesar 10 ampere?

Jawaban

Tegangan hilang dirumuskan sebagai berikut:

V_h = I * R * l
Keterangan:

  • V_h = tegangan hilang (volt)
  • I = arus (ampere)
  • R = hambatan (ohm)
  • l = panjang (meter)
Jadi, tegangan hilang dalam kabel tersebut adalah:

V_h = 10 A * 0,01 ohm/meter * 100 meter
V_h = 1 volt

Soal 5


Sebuah bola lampu memiliki tegangan 220 volt dan arus 10 ampere. Berapa besar energi yang dibutuhkan untuk menyalakan lampu tersebut selama 1 jam?

Jawaban

Energi listrik dirumuskan sebagai berikut:

E = V * I * t
Keterangan:

  • E = energi (joule)
  • V = tegangan (volt)
  • I = arus (ampere)
  • t = waktu (detik)
Jadi, energi yang dibutuhkan untuk menyalakan lampu tersebut selama 1 jam (3.600 detik) adalah:

E = 220 V * 10 A * 3.600 detik
E = 79.200.000 joule
E = 79,2 kilowatt-jam

Itulah beberapa soal dan jawaban tegangan listrik. Semoga bermanfaat!


Baca juga: Rangkaian RLC, R (resistif), L (Induktif), C ( Kapasitif)


Kesimpulan


Dalam kesimpulannya, tegangan adalah konsep yang mendalam dan sangat penting dalam berbagai aspek kehidupan kita. Memahami berbagai jenis tegangan, pengukurannya, dan penerapannya dapat membantu kita menghargai peran yang dimainkan oleh konsep ini dalam evolusi teknologi dan ilmu pengetahuan.

Next Post Previous Post
No Comment
Add Comment
comment url