Konverter Daya
Daya — Watt, Tenaga Kuda, dan Lainnya
Cara cepat untuk memperkirakan daya dan menghindari kesalahan umum. Dari watt dan kilowatt hingga tenaga kuda, BTU/jam, dan VA, dapatkan jawaban dengan cepat.
Dasar-Dasar Daya
Daya Listrik
Daya nyata (W) melakukan kerja; daya semu (VA) mencakup komponen reaktif.
- P = V × I × PF
- PF (faktor daya) ∈ [0..1]
- 3-fasa ≈ √3 × V × I × PF
Keluarga Tenaga Kuda
Perbandingan historis dengan laju kerja kuda; ada beberapa varian.
- hp(mek) ≈ 745,7 W
- hp(metrik) ≈ 735,5 W
- hp boiler jauh lebih besar
Daya Termal
HVAC dan mesin menilai aliran panas dalam BTU/jam, kkal/s, ton pendinginan.
- 1 kW ≈ 3.412 BTU/jam
- 1 TR ≈ 3,517 kW
- Periksa dasar waktu
- Konversi melalui watt (W) untuk menghindari kesalahan
- Tenaga kuda berbeda menurut varian; sebutkan yang mana
- VA membutuhkan PF untuk mendapatkan W
Tempat Setiap Unit Sesuai
Rumah & Peralatan
Peralatan memberi label daya dalam W/kW; tagihan energi dalam kWh.
- Ketel ~2 kW
- Microwave ~1,2 kW
- Laptop ~60–100 W
Mesin & Kendaraan
Mesin mengiklankan hp atau kW; listrik menggunakan kW.
- 1 kW ≈ 1,341 hp
- Drivetrain mencantumkan puncak dan berkelanjutan
HVAC & Termal
Pendinginan/pemanasan sering ditampilkan dalam BTU/jam atau ton pendinginan (TR).
- 1 TR ≈ 12.000 BTU/jam
- Pemanas dalam kW atau BTU/jam
RF & Audio
Daya kecil menggunakan dBm (referensi 1 mW).
- 0 dBm = 1 mW
- +30 dBm = 1 W
- Headroom amplifier penting
Matematika Cepat
Penjelasan Faktor Daya
Daya nyata vs. daya semu
- PF = daya nyata / daya semu
- P (W) = V × I × PF
- PF 0,8 berarti 20% bersifat reaktif; PF yang lebih tinggi mengurangi arus
Trik Tiga Fasa
Aturan cepat 3-fasa
- VLL = √3 × VLN
- P ≈ √3 × VLL × I × PF
- Contoh: 400 V, 50 A, PF 0,9 → ≈ 31 kW
Dasar-Dasar Listrik
Estimasi instan untuk beban listrik
- Fasa tunggal: P = V × I (watt)
- Contoh: 120 V × 10 A = 1.200 W = 1,2 kW
- Tiga fasa: P ≈ √3 × V × I × PF
Skala & HP
Konversi antara W, kW, dan tenaga kuda
- 1 kW = 1.000 W
- 1 hp (mekanis) ≈ 745,7 W
- 1 kW ≈ 1,341 hp
Konversi Termal
Faktor cepat HVAC
- 1 BTU/jam ≈ 0,2931 W
- 1 kW ≈ 3.412 BTU/jam
Trik dBm
Pintasan tingkat radio/daya
- 0 dBm = 1 mW
- 10 dBm = 10 mW; 20 dBm = 100 mW; 30 dBm = 1 W
- dBm = 10·log10(P[mW])
Cara Kerja Konversi
- W ÷ 1.000 → kW; kW × 1.000 → W
- hp(mek) × 745,7 → W; W ÷ 745,7 → hp(mek)
- BTU/jam × 0,293071 → W; W × 3,41214 → BTU/jam
Konversi Umum
| Dari | Ke | Faktor | Contoh |
|---|---|---|---|
| kW | W | × 1.000 | 1,2 kW = 1.200 W |
| hp(mek) | kW | × 0,7457 | 150 hp ≈ 112 kW |
| kW | BTU/jam | × 3.412 | 2 kW ≈ 6.824 BTU/jam |
| TR | kW | × 3,517 | 2 TR ≈ 7,03 kW |
| dBm | mW | 10^(dBm/10) | 20 dBm = 100 mW |
Contoh Cepat
Kesalahan Umum yang Harus Dihindari
- kW vs kWh: daya (laju) vs. energi (jumlah)
- Varian tenaga kuda: mekanis ≠ metrik ≠ boiler
- VA vs W: daya semu vs. daya nyata (tergantung pada faktor daya)
- BTU vs BTU/jam: unit energi vs. unit daya
- Per detik vs. per jam: selalu periksa dasar waktu
- Matematika dB: gunakan 10× untuk daya (bukan 20×)
Tolok Ukur Sehari-hari
| Benda | Daya tipikal | Catatan |
|---|---|---|
| Manusia (istirahat) | ~100 W | Tingkat metabolisme |
| Lampu LED | 8–12 W | Pencahayaan modern |
| Laptop | 60–100 W | Di bawah beban |
| Microwave | 1,0–1,2 kW | Daya memasak |
| Ketel listrik | 1,8–2,2 kW | Mendidih cepat |
| AC ruangan | 1–3 kW | Berdasarkan ukuran/SEER |
| Motor EV kompak | 100–200 kW | Peringkat puncak |
Fakta Menakjubkan Tentang Daya
Mengapa Tenaga Kuda?
James Watt menciptakan 'tenaga kuda' untuk memasarkan mesin uap dengan membandingkannya dengan kuda. Satu kuda dapat mengangkat 33.000 pon satu kaki dalam satu menit.
Daya Manusia
Rata-rata tubuh manusia saat istirahat menghasilkan sekitar 100 watt panas — cukup untuk menyalakan lampu LED yang terang. Selama latihan intens, output daya dapat melebihi 400 watt!
Misteri VA vs. W
UPS 1 kVA mungkin hanya menghasilkan 800 W daya nyata jika faktor dayanya 0,8 — sisanya adalah daya reaktif 'imajiner'!
Kepadatan Tenaga Surya
Matahari menghasilkan sekitar 1.000 W per meter persegi ke permukaan Bumi pada hari yang cerah — cukup untuk menyalakan microwave hanya dari satu meter persegi panel surya!
Sambaran Petir
Sambaran petir dapat menghasilkan hingga 1 miliar watt (1 GW) daya selama mikrodetik — tetapi total energinya ternyata sangat kecil, sekitar 250 kWh.
Intuisi dB
+3 dB ≈ menggandakan daya; +10 dB = 10× daya. Jadi 0 dBm = 1 mW, 30 dBm = 1 W, dan 60 dBm = 1 kW!
Daya Jantung
Jantung manusia menghasilkan sekitar 1-5 watt secara terus-menerus — memompa darah sepanjang hidup Anda membutuhkan energi yang kira-kira sama dengan mengangkat mobil kecil setinggi 1 meter setiap menit!
Ton Pendinginan
Sebuah 'ton pendinginan' sama dengan daya pendinginan yang dibutuhkan untuk membekukan satu ton es dalam 24 jam: 12.000 BTU/jam atau sekitar 3,5 kW. Ini tidak ada hubungannya dengan berat unit AC!
Rekor & Ekstrem
| Rekor | Daya | Catatan |
|---|---|---|
| Pembangkit listrik tenaga air besar | > 20 GW | Papan nama (mis., Tiga Ngarai) |
| Pembangkit listrik gas skala utilitas | ~1–2 GW | Siklus gabungan |
| Laser petawatt (puncak) | > 10^15 W | Pulsa ultra-pendek |
Evolusi Pengukuran Daya: Dari Kuda ke Gigawatt
Pengukuran daya berevolusi dari membandingkan mesin uap dengan kuda kerja pada tahun 1700-an hingga mengelola jaringan energi terbarukan skala gigawatt saat ini. Perjalanan ini mencerminkan meningkatnya permintaan energi umat manusia dan kecanggihan teknologi.
Zaman Uap: Lahirnya Tenaga Kuda (1770-an–1880-an)
James Watt membutuhkan cara untuk memasarkan mesin uapnya dengan membandingkannya dengan kuda yang akan digantikannya. Eksperimennya mengarah pada definisi tenaga kuda yang masih kita gunakan hingga saat ini.
- 1776: James Watt mengamati kuda mengangkat batu bara dari tambang
- Perhitungan: Satu kuda mengangkat 33.000 pon satu kaki dalam satu menit
- Hasil: 1 tenaga kuda ≈ 746 watt (kemudian distandardisasi)
- Jenius pemasaran: Menjual mesin yang dinilai dalam unit 'tenaga kuda'
- Warisan: berbagai negara menciptakan varian hp mereka sendiri (mekanis, metrik, boiler)
Revolusi Listrik (1880-an–1960)
Penemuan pembangkitan dan distribusi tenaga listrik praktis menciptakan kebutuhan akan unit baru. Watt, yang dinamai menurut James Watt, menjadi standar internasional.
- 1882: Stasiun Pearl Street Edison menghasilkan 600 kW di NYC
- 1889: Kongres Listrik Internasional mengadopsi watt (W)
- Definisi: 1 watt = 1 joule per detik = 1 volt × 1 ampere
- 1960: Sistem SI mengonfirmasi watt sebagai unit daya resmi
- Ekspansi jaringan: Pembangkit listrik berskala dari kilowatt ke megawatt
Kompleksitas Daya Modern (1960-an–1990-an)
Seiring sistem kelistrikan menjadi lebih canggih, para insinyur menemukan bahwa tidak semua daya melakukan pekerjaan yang bermanfaat. Hal ini mengarah pada konsep daya nyata vs. daya semu.
- Daya nyata (W): Melakukan kerja aktual, diukur dalam watt
- Daya semu (VA): Daya total termasuk komponen reaktif
- Faktor daya: Rasio daya nyata terhadap daya semu (0 hingga 1)
- 1990-an: Koreksi Faktor Daya (PFC) menjadi standar dalam elektronik
- Dampak: Peningkatan efisiensi jaringan, mengurangi pemborosan panas
- Persyaratan modern: Sebagian besar perangkat harus memiliki PF > 0,9
Era Energi Terbarukan (2000-an–Sekarang)
Tenaga angin dan surya membawa skala megawatt dan gigawatt ke dalam diskusi energi sehari-hari. Pengukuran daya sekarang membentang dari nanowatt pada sensor IoT hingga gigawatt pada jaringan nasional.
- Solar perumahan: Sistem tipikal 5-10 kW
- Turbin angin: Turbin lepas pantai modern mencapai 15 MW masing-masing
- Pembangkit listrik tenaga surya: Instalasi skala utilitas melebihi 500 MW
- Penyimpanan energi: Sistem baterai dinilai dalam MW/MWh
- Jaringan pintar: Pemantauan daya waktu nyata dari nanowatt hingga gigawatt
- Masa depan: Instalasi terbarukan skala terawatt direncanakan secara global
Spektrum Daya Modern
Pengukuran daya saat ini mencakup rentang yang luar biasa, dari sensor nanowatt di jam tangan pintar Anda hingga output gigawatt dari pembangkit listrik tenaga nuklir.
- Picowatt (pW): Penerima radio astronomi, sensor kuantum
- Nanowatt (nW): Sensor IoT berdaya sangat rendah, pemanenan energi
- Microwatt (µW): Alat bantu dengar, pelacak kebugaran
- Milliwatt (mW): Indikator LED, elektronik kecil
- Watt (W): Bola lampu, pengisi daya USB
- Kilowatt (kW): Peralatan rumah tangga, motor kendaraan listrik
- Megawatt (MW): Pusat data, turbin angin, pembangkit listrik kecil
- Gigawatt (GW): Reaktor nuklir, bendungan hidroelektrik besar
- Terawatt (TW): Produksi energi global (~20 TW terus menerus)
Katalog Unit
Metrik (SI)
| Unit | Simbol | Watt | Catatan |
|---|---|---|---|
| kilowatt | kW | 1,000 | 1.000 W; peralatan dan EV. |
| megawatt | MW | 1,000,000 | 1.000 kW; generator, pusat data. |
| watt | W | 1 | Basis SI untuk daya. |
| gigawatt | GW | 1.000e+9 | 1.000 MW; skala jaringan. |
| mikrowatt | µW | 0.000001 | Microwatt; sensor. |
| milliwatt | mW | 0.001 | Milliwatt; elektronik kecil. |
| nanowatt | nW | 0.000000001 | Nanowatt; daya sangat rendah. |
| picowatt | pW | 1.000e-12 | Picowatt; RF/optik kecil. |
| terawatt | TW | 1.000e+12 | 1.000 GW; konteks total global. |
Daya Kuda
| Unit | Simbol | Watt | Catatan |
|---|---|---|---|
| daya kuda (mekanis) | hp | 745.7 | Tenaga kuda (mekanis). |
| daya kuda (metrik) | hp(M) | 735.499 | Tenaga kuda metrik (PS). |
| daya kuda (ketel) | hp(S) | 9,809.5 | Tenaga kuda boiler (uap). |
| daya kuda (listrik) | hp(E) | 746 | Tenaga kuda listrik. |
| daya kuda (air) | hp(H) | 746.043 | Tenaga kuda air. |
| pferdestärke (PS) | PS | 735.499 | Pferdestärke (PS), ≈ hp metrik. |
Termal / BTU
| Unit | Simbol | Watt | Catatan |
|---|---|---|---|
| BTU per jam | BTU/h | 0.293071 | BTU per jam; standar HVAC. |
| BTU per menit | BTU/min | 17.5843 | BTU per menit. |
| BTU per detik | BTU/s | 1,055.06 | BTU per detik. |
| kalori per jam | cal/h | 0.00116222 | Kalori per jam. |
| kalori per menit | cal/min | 0.0697333 | Kalori per menit. |
| kalori per detik | cal/s | 4.184 | Kalori per detik. |
| kilokalori per jam | kcal/h | 1.16222 | Kilokalori per jam. |
| kilokalori per menit | kcal/min | 69.7333 | Kilokalori per menit. |
| kilokalori per detik | kcal/s | 4,184 | Kilokalori per detik. |
| juta BTU per jam | MBTU/h | 293,071 | Juta BTU per jam. |
| ton pendinginan | TR | 3,516.85 | Ton pendinginan (TR). |
Listrik
| Unit | Simbol | Watt | Catatan |
|---|---|---|---|
| kilovolt-ampere | kVA | 1,000 | Kilovolt-ampere. |
| megavolt-ampere | MVA | 1,000,000 | Megavolt-ampere. |
| volt-ampere | VA | 1 | Volt-ampere (daya semu). |
Imperial
| Unit | Simbol | Watt | Catatan |
|---|---|---|---|
| gaya kaki-pon per jam | ft·lbf/h | 0.000376616 | Foot-pound force per jam. |
| gaya kaki-pon per menit | ft·lbf/min | 0.022597 | Foot-pound force per menit. |
| gaya kaki-pon per detik | ft·lbf/s | 1.35582 | Foot-pound force per detik. |
Ilmiah / CGS
| Unit | Simbol | Watt | Catatan |
|---|---|---|---|
| atmosfer-cc per menit | atm·cc/min | 0.00168875 | atm·cc per menit. |
| atmosfer-cc per detik | atm·cc/s | 0.101325 | atm·cc per detik. |
| atmosfer-kaki kubik per menit | atm·cfm | 47.82 | atm·kaki kubik per menit. |
| erg per detik | erg/s | 0.0000001 | Erg per detik (CGS). |
| joule per jam | J/h | 0.000277778 | Joule per jam. |
| joule per detik | J/s | 1 | Joule per detik = watt. |
| kilojoule per jam | kJ/h | 0.277778 | Kilojoule per jam. |
| kilojoule per menit | kJ/min | 16.6667 | Kilojoule per menit. |
| kilojoule per detik | kJ/s | 1,000 | Kilojoule per detik. |
| lusec | lusec | 0.0001333 | Unit kebocoran: mikron-liter/s. |
Praktik Terbaik Konversi Daya
Praktik Terbaik Konversi
- Ketahui konteks Anda: Gunakan W/kW untuk presisi, hp untuk mesin, BTU/jam untuk HVAC
- Sebutkan varian tenaga kuda: hp mekanis (745,7 W) ≠ hp metrik (735,5 W) ≠ hp boiler
- Faktor daya penting: VA × PF = W (untuk sistem listrik, rentang PF 0-1)
- Dasar waktu sangat penting: Daya (W) vs. Energi (Wh) — jangan bingung antara laju dan jumlah
- Periksa konsistensi unit: Pastikan semua unit dalam perhitungan menggunakan dasar waktu yang sama (per detik, per jam)
- Gunakan notasi ilmiah: Untuk nilai < 1 µW atau > 1 GW, notasi ilmiah meningkatkan keterbacaan
Kesalahan Umum yang Harus Dihindari
- Mencampuradukkan kW (daya) dengan kWh (energi) — laju vs. jumlah, kuantitas yang sama sekali berbeda
- Mencampur jenis tenaga kuda: hp mekanis (745,7 W) ≠ hp metrik (735,5 W) — kesalahan 1,4%
- Menggunakan VA sebagai W: Daya semu (VA) ≠ Daya nyata (W) kecuali faktor daya = 1,0
- BTU vs. BTU/jam: Unit energi vs. Unit daya — waktu penting! (seperti mencampuradukkan kWh dengan kW)
- Rumus dB yang salah: Daya menggunakan 10 log₁₀, tegangan menggunakan 20 log₁₀ — jangan dicampur
- Melupakan tiga fasa: Fasa tunggal P = V × I × PF, tetapi 3-fasa P = √3 × VLL × I × PF
Skala Daya: Dari Kuantum ke Kosmik
Skala Daya Representatif
| Skala / Daya | Unit Representatif | Penggunaan Umum | Contoh |
|---|---|---|---|
| 1 × 10⁻¹⁵ W | Femtowatt (fW) | Optik kuantum, deteksi foton tunggal | Fluks energi foton tunggal |
| 1 × 10⁻¹² W | Picowatt (pW) | Penerima radio astronomi, sensor kuantum | Sinyal Voyager 1 di Bumi ≈ 1 pW |
| 1 × 10⁻⁹ W | Nanowatt (nW) | Sensor IoT berdaya sangat rendah, pemanenan energi | Daya pasif tag RFID ≈ 10 nW |
| 1 × 10⁻⁶ W | Microwatt (µW) | Alat bantu dengar, pelacak kebugaran, alat pacu jantung | Alat pacu jantung ≈ 50 µW |
| 1 × 10⁻³ W | Milliwatt (mW) | Indikator LED, penunjuk laser, elektronik kecil | Penunjuk laser 1-5 mW |
| 1 × 10⁰ W | Watt (W) | Bola lampu, pengisi daya USB, peralatan kecil | Lampu LED 10 W, pengisi daya USB 20 W |
| 1 × 10³ W | Kilowatt (kW) | Peralatan rumah tangga, motor EV, solar perumahan | Microwave 1,2 kW, mesin mobil 100 kW |
| 1 × 10⁶ W | Megawatt (MW) | Pusat data, turbin angin, pembangkit listrik kecil | Turbin angin 3-15 MW |
| 1 × 10⁹ W | Gigawatt (GW) | Reaktor nuklir, bendungan besar, infrastruktur jaringan | Reaktor nuklir 1-1,5 GW |
| 1 × 10¹² W | Terawatt (TW) | Total jaringan nasional, produksi energi global | Penggunaan daya global ≈ 20 TW rata-rata |
| 1 × 10¹⁵ W | Petawatt (PW) | Sistem laser berenergi tinggi (pulsa ultra-pendek) | Laser Fasilitas Pengapian Nasional ≈ 500 TW puncak |
| 3.828 × 10²⁶ W | Luminositas matahari (L☉) | Astronomi bintang, astrofisika | Output daya total Matahari |
Pertanyaan yang Sering Diajukan
VA vs. W — apa bedanya?
VA adalah daya semu (volt × ampere). Kalikan dengan faktor daya untuk memperkirakan watt (daya nyata).
Tenaga kuda mana yang harus saya gunakan?
hp mekanis untuk mesin (≈745,7 W), hp metrik untuk PS; hp boiler adalah peringkat uap, tidak dapat dibandingkan.
Apa arti 1 ton pendinginan?
Daya pendinginan yang setara dengan mencairkan 1 ton es per hari: ≈ 12.000 BTU/jam atau ≈ 3,517 kW.
Direktori Alat Lengkap
Semua 71 alat yang tersedia di UNITS