Rumus Hukum Joule serta Hubungannya dengan Panas Kabel - kakangnurdin.com

Rumus hukum joule bisa kita hubungkan dengan panasnya suatu kabel instalasi listrik. Mengapa bisa? Nah, pasti diantara kita ada yang bertanya-tanya seperti apa rumus hukum joule dan bagaimana bisa dikaitkan dengan panas suatu kabel.

Lantas seperti apa pula rumus hukum joule tersebut? Baik, kita kupas satu-satu sambil berdiskusi ringan. 

Hukum Joule

Kita pahami terlebih dahulu mengenai pengertian hukum joule itu sendiri. Dimana, hukum joule merupakan prinsip fisika yang menggambarkan bagaimana energi listrik dapat diubah menjadi energi panas saat arus listrik mengalir pada suatu konduktor.

Sampai sini mungkin sudah terbayang. Ada sebuah konduktor yang dialiri arus listrik kemudian di dalamnya terjadi proses perubahan dari energi listrik ke energi panas.

Hal tersebut dikaitkan dengan penemuan yang dilakuan oleh James Prescott Joule. Pada tahun 1841, beliau melakukan pengamatan terhadap panas yang dihasilkan oleh arus listrik pada konduktor.

Hasilnya yakni panas yang dihasilkan arus listrik tersebut berbanding lurus dengan kuadrat arus dan hambatannya. Sehingga dari situ kita dapat mengetahui rumus hukum joule yaitu:

Q = I² × R × t

dimana Q adalah energi yang dihasilan dalam bentuk panas dengan satuan Joule

I adalah arus listrik yang mengalir pada suatu konduktor dengan satuan Ampere

R merupaan tahanan atau hambatan resistansi konduktor dalam satuan Ohm

t dan ini merupakan waktu 

Perhatikan rumus hukum joule tersebut, masing-masing komponen seperti arus, resistansi dan watu saling berhubungan dan berbanding lurus dengan besarnya energi yang dihasilan.

Sehingga ketika arus listrik mengalami peningatan, nilai resistansi meningkat dan t sebagai waktu yang berjalan cukup lama akan menghasilkan nilai energi dengan satuan joule yang besar, panas akan semakin meningkat.

Dari situ kita jadi mengetahui bahwa rumus hukum joule sangat erat kaitannya dengan panas yang ditimbulkan pada kondutor yang berada di dalam sebuah kabel.

Panas tersebut berasal dari aliran arus listrik yang mengalir pada kabel, sebagian energi yang berubah menjadi energi panas ditimbulkan akibat gesekan elektron dengan atom-atom konduktor.

Sehingga jika arus listrik yang mengalir sangat besar melampaui dari Kuat Hantar Arus (KHA) maka dikhawatirkan akan menyebabkan kerusakan kabel atau bahan tersebut dapat terbakar. 

Hukum Joule dan Pemanasan pada Perangkat Elektronik

Jika aliran listrik mengalir disuatu konduktor, pemanfaatan hukum joule-nya harus benar-benar diperhatikan, perhitungannya harus diperhatikan karena menyangkut keselamatan.

Sisi lain ada juga pemanfaatan panas dari hukum joule ini yang diterapan pada peralatan eletronik seperti pemanas air listrik, oven listrik, setrika dan masih banyak lagi.

Kita ambil saja contoh peralatan pemanas air dan pemanas ruangan. Perangat eletronik ini bekerja berdasarkan hukum joule dimana penggunaan arus listrik yang tepat dialirkan melalui kawat resistif akan menghasilkan panas.

Kesimpulan

Sebagian energi yang terbuang dalam bentuk panas akan menyebaban kerugian dan tidak efisien. Ketika hal tersebut terjadi maka diperlukannya sistem proteksi listrik pada sebuah instalasi.

Hal itu bisa dilakukan dengan pemasangan sekering dan pemutus arus sehingga dapat menjadi pengaman ketika terjadi panas berlebih pada kabel instalasi dan mampu mencegah terjadinya kebakaran.

Demikian diskusi singkat saya mengenai rumus hukum joule serta hubungannya dengan panas kabel yang dapat menurunkan tingkat efisiensi energi pada sebuah sistem.