Kita ambil contoh terminal positif sebagai A dan potensial listrik di A diberikan oleh V(A). Demikian pula, terminal negatif adalah B dan potensial listrik di B diberikan oleh V(B). Sehingga arus listrik mengalir dari A ke B yang menghasilkan V(A) > V (B).
Maka, Beda potensial antara A dan B diberikan oleh :
V = V(A) – V(B) > 0
Secara matematis, arus listrik didefinisikan sebagai laju aliran muatan melalui penampang konduktor. Sehingga diperoleh rumus energi listrik adalah :
I = ∆Q/ ∆t
Dimana : I adalah arus listrik dan Q adalah jumlah muatan listrik yang mengalir melalui titik waktu (∆t).
Energi potensial muatan Q di A adalah Q V(A) dan di B adalah Q V(B). Jadi perubahan energi potensial diberikan oleh :
∆Upot = Energi potensial akhir – Energi potensial awal
= ∆Q [(V (B) – V (A)] = –∆Q V
= –I V∆t (Karena I = ∆Q/ ∆t)
Jika kita memperhitungkan energi kinetik sistem, maka nilai akan berubah jika muatan di dalam konduktor bergerak tanpa tumbukan. Hal ini untuk menjaga energi total sistem agar tidak berubah. Jadi, dengan kekekalan energi total, kita memiliki rumus sebagai berikut :
∆K = –∆Upot
atau ∆K = I V∆t > 0
Contoh Soal dan Pembahasan
Ada berbagai rumus energi listrik, yang paling banyak digunakan adalah mencari jumlah watt. Rincian rumus tersebut adalah W = Q dikali V dan dikali T, nantinya hasil yang didapatkan akan menjelaskan tentang berapa jumlah watt yang digunakan pada listrik.
1. Dispenser air memiliki tegangan listrik 16 volt dengan arus yang mengalir sebesar 4 ampere. Berapakah energi listrik yang dibutuhkan untuk mengoperasikan dispenser tersebut dalam waktu 20 menit?
