Kalkulator Watt ke Joule

E = P × t, dan karena 1 W = 1 J/s keduanya sudah berada dalam sistem yang sama sehingga tidak ada faktor konversi yang muncul

P

Daya yang ditarik peralatan, dalam watt — biasanya angka pada pelat namanya. Ia adalah laju: joule per detik, energi yang mengalir dan bukan energi yang tersimpan. Di halaman ini ia ditahan tetap sepanjang seluruh periode, dan itu tepat untuk beban resistif pada pasokan yang mantap serta hanya rata-rata bagi apa pun yang menyala-mati, seperti kulkas atau pemanas yang dikendalikan termostat. Nilai nol diterima dan menghasilkan energi nol, dan itu benar dan bukan kasus merosot

t

Berapa lama dayanya berlangsung, dalam detik. Inilah masukan yang membuat halaman ini diperlukan: tanpa itu tidak ada jawaban sama sekali, karena sebuah laju baru menjadi jumlah setelah Anda menyebutkan berapa lama. 2.000 W yang sama berarti 2.000 J sepanjang satu detik dan 7.200.000 J sepanjang satu jam. Kolomnya menerima detik, menit, atau jam, dan nilainya harus lebih besar dari nol — durasi nol bukanlah sekilas daya yang sangat besar, melainkan tidak adanya proses apa pun, dan halaman ini menolaknya alih-alih mengembalikan 0 J yang datar

3.600.000

Jumlah joule dalam satu kilowatt-jam, dan ini definisi dan bukan konversi: 1 W selama 1 jam, ditulis lengkap. Ia satu-satunya tetapan di halaman ini, dan itulah yang memungkinkan energinya dinyatakan ulang dalam satuan yang dipakai tagihan listrik. Setiap angka yang diterbitkan untuk baterai, peralatan rumah tangga, atau kendaraan listrik dikutip dalam satuan ini, dan itulah sebabnya baris itu ada di panelnya — joule-nya adalah jawaban atas pertanyaan yang diajukan, kilowatt-jam-nya adalah jawaban atas pertanyaan yang menyusul

Pakai halaman ini setiap kali sebuah perangkat dijelaskan lewat watt-nya dan Anda ingin tahu berapa energi yang sebenarnya dipakainya: memeriksa peringkat peralatan terhadap angka harian atau bulanan, menaksir ukuran bank baterai dari beban yang terus-menerus, atau menghitung biaya pemakaian dari bacaan meteran. Ini energi dari daya dan waktu, satu perkalian saja, dan ia juga kebalikan dari kalkulator joule ke watt — halaman itu membagi energi dengan waktu untuk mendapat daya, halaman ini mengalikan daya dengan waktu untuk mendapat energi, dan pasangan besaran yang sama ada di keduanya. Satu hal yang harus dipastikan lebih dulu adalah periodenya, karena angka watt tanpa durasi bukan jawaban atas apa pun.

1. Nilai bawaan: 1.000 W dibiarkan menyala satu jam

   1. Daya 1.000 W dipertahankan selama 3.600 detik
   2. Kalikan: 1.000 × 3.600 = 3.600.000 J
   3. Bagi 1.000 untuk kilojoule: 3.600 kJ
   4. Bagi 3.600.000 untuk kilowatt-jam: tepat 1 kWh

   Ketiga barisnya adalah bilangan yang sama dalam tiga ukuran, dan baris ketiga itulah alasan satuan ini dinamai begitu — satu kilowatt yang dipertahankan selama satu jam. Ini juga pasangan nilai bawaan pada halaman joule ke watt yang dibaca terbalik: di sana 3,6 MJ yang dibagi sepanjang satu jam memberi 1.000 W; di sini 1.000 W yang ditahan selama satu jam memberi 3,6 MJ. Dari halaman mana pun Anda datang, halaman yang lain menyetujuinya sampai digit terakhir, dan itulah yang membuat pasangan ini layak dimiliki secara terpisah.

2. Ketel 2.000 W yang mendidih selama satu menit

   1. Daya 2.000 W selama 60 detik
   2. Kalikan: 2.000 × 60 = 120.000 J
   3. Dalam kilojoule itu 120 kJ
   4. Dalam kilowatt-jam: 120.000 / 3.600.000 = 0,033333 kWh

   Seperpuluh kilowatt-jam bukan yang dibayangkan kebanyakan orang tentang pemakaian sebuah ketel, dan kedua angka di baliknya sama-sama benar: 2 kW adalah laju yang besar, satu menit adalah periode yang pendek, dan energi adalah hasil kalinya. Inilah bentuk sehari-hari dari kesalahan yang dijaga halaman ini — watt yang tinggi terdengar mahal, padahal yang dibayar adalah energi, dan energi adalah apa yang dilakukan sebuah laju sepanjang waktu. Mendidihkan ketel yang sama selama satu jam berarti 7,2 MJ, enam puluh kali lipat, dari peralatan yang sama.

3. 1.200 W ditahan 60 detik, kebalikan dari kasus di halaman joule ke watt

   1. Daya 1.200 W selama 60 detik
   2. Kalikan: 1.200 × 60 = 72.000 J
   3. Dalam kilojoule: 72 kJ
   4. Dalam kilowatt-jam: 72.000 / 3.600.000 = 0,02 kWh

   Halaman joule ke watt memuat bayangan cermin dari kasus ini — 72.000 J yang sama selama 60 detik yang sama, dimasukkan di sana sebagai energi dan dikembalikan sebagai 1.200 W. Kedua halaman ini saling berkebalikan, dan pembaca yang membuka keduanya seharusnya mendapat angka ketiga yang sama setelah berputar satu putaran. Kalau keduanya sampai tidak sepakat, salah satunya keliru soal aritmetikanya dan bukan soal fisikanya.

4. Router 10 W yang dibiarkan menyala sehari penuh

   1. Daya 10 W ditahan selama 86.400 detik, yaitu 24 jam
   2. Kalikan: 10 × 86.400 = 864.000 J
   3. Dalam kilojoule: 864 kJ
   4. Dalam kilowatt-jam: 864.000 / 3.600.000 = 0,24 kWh

   Inilah pertanyaan yang sebenarnya diajukan perangkat kecil yang menyala terus, dan jawabannya seperempat kilowatt-jam sehari — di bawah sepersepuluh pemakaian sebuah kulkas, dan sekitar seperseratus dari satu kali pengisian kendaraan listrik. Membacanya dalam kilowatt-jam alih-alih joule itulah yang membuat perbandingan itu mungkin sama sekali: 864 kJ tidak berarti apa-apa di samping tagihan bulanan, sedangkan 0,24 kWh duduk langsung di sebelah angka-angka lain di tagihan itu. Di Indonesia angka 0,24 kWh ini juga yang perlu Anda bawa ke tarif golongan PLN Anda untuk melihat pengaruhnya di tagihan bulanan.

5. Satu miliwatt ditahan satu detik, ujung kecil dari rentangnya

   1. Daya 0,001 W selama 1 detik
   2. Kalikan: 0,001 × 1 = 0,001 J
   3. Dalam kilojoule: 0,000001 kJ, besaran yang sama enam tempat di bawahnya
   4. Dalam kilowatt-jam: 2,778 × 10⁻¹⁰, yang sudah melewati titik ketika desimal tetap berhenti terbaca

   Tidak ada yang berubah pada fisikanya di ujung rentang ini, dan halamannya tetap menuntut barisnya berperilaku benar. Dua angka desimal pada baris joule akan mencetak ini sebagai 0,00 J — jawaban yang salah sekaligus tidak bisa dibedakan — dan itulah sebabnya baris itu membawa tiga. Baris kilowatt-jamnya sudah meninggalkan jendela desimal biasa dan beralih ke notasi ilmiah, peralihan yang sama yang dilakukan halaman joule ke watt karena alasan yang sama: kedua halaman ini membentang empat belas orde besaran antara satu miliwatt-detik dan satu megawatt-hari.

Dayanya ditahan tetap sepanjang seluruh periode, dan itu tepat untuk beban resistif pada pasokan yang mantap serta hanya rata-rata bagi apa pun yang menyala-mati: kulkas, pemanas yang dikendalikan termostat, atau perangkat dengan keadaan siaga menarik arus yang berubah-ubah, dan energi yang benar-benar dipakainya bergantung pada siklus kerjanya dan bukan pada peringkatnya. Angka pada pelat nama adalah nilai maksimum dan bukan pemakaian yang tipikal — konsumsi terukur sebuah peralatan sering jauh di bawahnya, dan peringkat yang diambil pada satu tegangan pasokan akan bergeser ketika tegangannya berubah; di Indonesia tegangan nominal 220 V / 50 Hz adalah acuan yang dipakai, dan peralatan yang diberi peringkat 230 V akan menarik arus yang sedikit berbeda di sini. Halaman ini memberi energi di titik pemakaian, jadi ia tidak mengatakan apa pun tentang efisiensi: berapa banyak dari energi itu yang keluar sebagai panas, cahaya, atau gerak adalah pertanyaan terpisah dan kumpulan halaman terpisah. Energinya juga tidak diberi harga, karena tarif bukan masukan di sini — tarif per kWh golongan PLN Anda tinggal dikalikan pada hasil kWh-nya. Tidak ada pula yang mengubah energi menjadi kenaikan suhu di halaman ini, karena itu memerlukan massa dan kalor jenis.

Ada berapa joule dalam satu kilowatt-jam?

Tepat 3.600.000, dan itu menurut definisi dan bukan hasil pengukuran: satu kilowatt-jam adalah satu watt yang dipertahankan selama satu jam, jadi ia 1 × 3.600 detik joule, atau 3,6 MJ. Itulah sebabnya baris ketiga panelnya bukan pengulangan mubazir dari baris pertama — joule-nya menjawab pertanyaan yang menjadi nama halaman ini, sedangkan kilowatt-jam-nya menempatkan besaran yang sama ke dalam satuan yang dipakai meteran listrik, lembar data baterai, dan taksiran jangkauan sebuah mobil listrik.

Mengapa halaman ini memerlukan waktu selain daya?

Karena watt adalah laju, dan sebuah laju baru menjadi jumlah setelah ia berlangsung selama sesuatu. Tidak ada jalan lain: 2.000 W selama satu detik adalah 2.000 J, selama satu jam adalah 7,2 MJ, dan itu peralatan yang sama pada pasokan yang sama dengan pelat nama yang sama. Angka watt sendirian bukan jawaban yang kecil atas pertanyaan ini, melainkan bukan jawaban sama sekali, dan itulah sebabnya kolom durasinya wajib dan halamannya menolak nol detik alih-alih mengembalikan nol yang datar.

Apa bedanya halaman ini dengan kalkulator joule ke watt?

Keduanya adalah hubungan yang sama yang dibaca dari arah berlawanan. Di sini Anda mengetahui dayanya dan waktunya lalu menginginkan energinya, sehingga halamannya mengalikan. Di sana Anda mengetahui energinya dan waktunya lalu menginginkan dayanya, sehingga halamannya membagi. Kolom masukannya bertumpang tindih karena besarannya identik, dan keluarannya sama sekali tidak bertumpang tindih karena satu halaman menjawab dalam watt dan yang lain dalam joule. Kalau Anda tahu mana dari ketiganya yang sedang Anda cari, itu yang menentukan halaman mana yang Anda butuhkan.

Benarkah satu watt adalah satu joule per detik?

Benar, dan itu sebuah definisi dan bukan aturan praktis, sehingga perkalian di halaman ini tidak memerlukan faktor konversi. Itu juga alasan baris kilojoule dan kilowatt-jam-nya hanya berupa pembagian sederhana dengan 1.000 dan 3.600.000: setiap faktor itu adalah definisi. Satu hal yang tidak dilakukan definisi itu adalah memberi tahu berapa lama — joule per detik menggambarkan perpindahan energi yang sedang berlangsung, dan jumlah total yang dipindahkan adalah laju itu dikalikan periode berlangsungnya.

Apakah ini memberi tahu biaya pemakaian alat itu?

Tidak dengan sendirinya. Halaman ini berhenti di energi, yaitu besaran yang menjadi dasar perhitungan tagihan, dan masukan yang hilang adalah tarif per satuan — tarif yang berbeda menurut golongan tarif PLN, menurut waktu pemakaian, dan menurut kontrak Anda. Keluaran yang perlu dibawa selanjutnya adalah angka kilowatt-jam-nya: membawanya ke kalkulator biaya listrik bersama tarif Anda akan mengubahnya menjadi uang. Melakukan pembagian itu di sini berarti meminta tarif di halaman tentang fisika, dan angka tarifnya sendiri sengaja tidak ditulis di sini karena berubah-ubah.

Mengapa ketiga barisnya menampilkan jumlah desimal yang begitu berbeda?

Karena ketiganya adalah tiga segmen dari satu penggaris dan setiap segmen punya lebar berguna yang berbeda. Baris joule membawa tiga desimal supaya satu miliwatt-detik terbaca sebagai 0,001 J dan bukan 0,00; baris kilojoule membawa enam karena satu kilojoule adalah seribu joule, sehingga enam tempat di sana setara presisinya dengan tiga tempat di baris joule; sedangkan baris kilowatt-jam beralih ke notasi ilmiah karena rentangnya mencapai 2,778 × 10⁻¹⁰ sampai 24.000 kWh, dan desimal tetap akan mencetak nol di salah satu ujungnya.

Sebaiknya saya memasukkan daya dari pelat nama atau hasil pengukuran?

Salah satu saja, asalkan Anda tahu yang mana yang Anda punya. Peringkat pelat nama adalah nilai maksimum yang ditarik peralatan itu, sehingga memasukkannya memberi batas atas energi, dan itulah angka yang tepat untuk menentukan ukuran kabel atau baterai. Angka hasil pengukuran, dari meteran colokan, adalah yang benar-benar dipakainya, dan angkanya akan lebih rendah untuk apa pun yang menyala-mati — sering jauh lebih rendah. Aritmetikanya identik pada kedua cara, dan selisih antara kedua jawabannya adalah informasi dan bukan kesalahan.

• Joule — the definition of the joule as one watt-second, and why a watt is a rate of energy transfer rather than an amount of it — Wikipedia
• Kilowatt-hour — the definition of the unit as 3.6 million joules, and why it is the unit electricity is metered and billed in — Wikipedia
• NIST Special Publication 811, Guide for the Use of the International System of Units (SI), section 4.1 — the SI treatment of quantity calculus, and the watt as a special name for the joule per second — National Institute of Standards and Technology