Pengertian Daya Listrik (Electrical Power)

Energi yang diberikan ke masing-masing elektron yang menghasilkan arus listrik sebanding dengan v (beda potensial). Dengan demikian total energi yang diberikan ke sejumlah elektron yang menghasilkan total muatan sebesar dq adalah sebanding dengan v*dq. Energi yang diberikan pada elektron tiap satuan waktu didefinisikan sebagai daya (power) p sebesar :

$p=v\frac{dq}{dt}=vi$

Daya Pada Hambatan (Resistor)

Jika sebuah tegangan V dikenakan pada sebuah hambatan R maka besarnya arus yang mengalir adalah :

$I=\frac{V}{R}$

dan daya yang diberikan sebesar

$P=V\cdot I= I^{2}R$

Untuk kasus tertentu persoalannya menjadi lain jika potensial yang diberikan tidak konstan, misalnya berbentuk fungsi sinus terhadap waktu (seperti pada arus bolak-balik)

$v=Vsin\omega t$

sehingga

$i=\frac{v}{R}=(\frac{V}{R})sin \omega t$

dan

$p=v\cdot i=(V^{2}/R)sin^{2}\omega t$

p selalu berharga positif sehingga daya akan selalu hilang pada setiap saat, berubah menjadi panas pada hambatan. Daya tersebut selalu berubah setiap saat, berharga nol saat sin ωt = 0, dan maksimum sebesar V²/ R saat sin ω t = 1.

Untuk menentukan efek pemanasan dari isyarat di atas, persamaan daya di atas dapat dituliskan sebagai

$p=\frac{1}{2}\left ( \frac{V^{2}}{R} \right )(1-cos2\omega t)$

cos 2wt akan berharga positif atau negatif sama seringnya, sehingga rata-ratanya adalah nol. Dengan demikian daya rata-rata yang hilang sebesar

$p=\frac{1}{2}\left ( \frac{V^{2}}{R} \right )=\left ( \frac{V}{\sqrt{2}} \right )^{2}/R$

Ini merupakan daya yang hilang pada R jika tegangan konstan V_P/√2 dikenakan padanya. Harga V_P/√2 = 0,707 sering digunakan sebagai ukuran jika tegangan sinus digunakan pada suatu rangkaian dan harga tegangan tersebut sering disebut sebagai harga root-mean-square (RMS). Dalam hal ini kita harus berhati-hati untuk menentukan 3 pengukuran yang dipakai, yaitu

Harga RMS = V_P/√2
Amplitudo Puncak = V_P
Harga Peak to Peak =2V_P