Konverter Daya
Daya — Watt, Tenaga Jaran lan Liyane
Cara cepet kanggo ngira daya lan ngindhari kesalahan umum. Saka watt lan kilowatt nganti tenaga jaran, BTU/jam, lan VA, entuk jawaban kanthi cepet.
Dasar-Dasar Daya
Daya Listrik
Daya nyata (W) nindakake kerja; daya semu (VA) kalebu komponen reaktif.
- P = V × I × PF
- PF (faktor daya) ∈ [0..1]
- 3-fasa ≈ √3 × V × I × PF
Keluarga Tenaga Jaran
Perbandingan historis karo laju kerja jaran; ana pirang-pirang varian.
- hp(mek) ≈ 745,7 W
- hp(metrik) ≈ 735,5 W
- hp boiler luwih gedhe
Daya Termal
HVAC lan mesin ngukur aliran panas ing BTU/jam, kcal/s, ton pendinginan.
- 1 kW ≈ 3.412 BTU/jam
- 1 TR ≈ 3,517 kW
- Priksa dhasar wektu
- Konversi liwat watt (W) kanggo ngindhari kesalahan
- Tenaga jaran beda-beda miturut varian; sebutake sing endi
- VA mbutuhake PF kanggo entuk W
Papan Saben Unit Cocog
Omah & Piranti
Piranti menehi label daya ing W/kW; tagihan energi ing kWh.
- Ketel ~2 kW
- Microwave ~1,2 kW
- Laptop ~60–100 W
Mesin & Kendaraan
Mesin ngiklanake hp utawa kW; listrik nggunakake kW.
- 1 kW ≈ 1,341 hp
- Drivetrain nyathet puncak lan terus-terusan
HVAC & Termal
Pendinginan/pemanasan asring ditampilake ing BTU/jam utawa ton pendinginan (TR).
- 1 TR ≈ 12.000 BTU/jam
- Pemanas ing kW utawa BTU/jam
RF & Audio
Daya cilik nggunakake dBm (referensi 1 mW).
- 0 dBm = 1 mW
- +30 dBm = 1 W
- Headroom amplifier penting
Matematika Cepet
Panjelasan Faktor Daya
Daya nyata vs. daya semu
- PF = daya nyata / daya semu
- P (W) = V × I × PF
- PF 0,8 tegese 20% reaktif; PF sing luwih dhuwur nyuda arus
Trik Telung Fasa
Aturan cepet 3-fasa
- VLL = √3 × VLN
- P ≈ √3 × VLL × I × PF
- Conto: 400 V, 50 A, PF 0,9 → ≈ 31 kW
Dasar-Dasar Listrik
Estimasi instan kanggo beban listrik
- Fasa tunggal: P = V × I (watt)
- Conto: 120 V × 10 A = 1.200 W = 1,2 kW
- Telung fasa: P ≈ √3 × V × I × PF
Skala & HP
Konversi antarane W, kW, lan tenaga jaran
- 1 kW = 1.000 W
- 1 hp (mekanik) ≈ 745,7 W
- 1 kW ≈ 1,341 hp
Konversi Termal
Faktor cepet 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 Konversi Bisa
- 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
| Saka | Menyang | Faktor | Conto |
|---|---|---|---|
| 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 |
Conto Cepet
Kesalahan Umum sing Kudu Dihindari
- kW vs kWh: daya (laju) vs. energi (jumlah)
- Varian tenaga jaran: mekanik ≠ metrik ≠ boiler
- VA vs W: daya semu vs. daya nyata (gumantung saka faktor daya)
- BTU vs BTU/jam: unit energi vs. unit daya
- Saben detik vs. saben jam: tansah priksa dhasar wektu
- Matematika dB: gunakake 10× kanggo daya (dudu 20×)
Tolok Ukur Saben Dina
| Barang | Daya khas | Cathetan |
|---|---|---|
| Manungsa (ngaso) | ~100 W | Tingkat metabolisme |
| Lampu LED | 8–12 W | Pencahayaan modern |
| Laptop | 60–100 W | Ing ngisor beban |
| Microwave | 1,0–1,2 kW | Daya masak |
| Ketel listrik | 1,8–2,2 kW | Godhog cepet |
| AC kamar | 1–3 kW | Miturut ukuran/SEER |
| Motor EV kompak | 100–200 kW | Peringkat puncak |
Fakta Nggumunake Babagan Daya
Napa Tenaga Jaran?
James Watt nggawe 'tenaga jaran' kanggo masarake mesin uap kanthi mbandhingake karo jaran. Siji jaran bisa ngangkat 33.000 pon siji sikil sajrone siji menit.
Daya Manungsa
Rata-rata awak manungsa nalika ngaso ngasilake udakara 100 watt panas — cukup kanggo nguripake lampu LED sing padhang. Sajrone olahraga intensif, output daya bisa ngluwihi 400 watt!
Misteri VA vs. W
UPS 1 kVA mung bisa ngasilake 800 W daya nyata yen faktor dayane 0,8 — sisane yaiku daya reaktif 'imajiner'!
Kapadhetan Tenaga Surya
Srengenge ngasilake udakara 1.000 W saben meter persegi menyang permukaan Bumi ing dina sing cerah — cukup kanggo nguripake microwave mung saka siji meter persegi panel surya!
Sambaran Petir
Sambaran petir bisa ngasilake nganti 1 milyar watt (1 GW) daya sajrone mikrodetik — nanging total energiné ternyata cilik banget, udakara 250 kWh.
Intuisi dB
+3 dB ≈ nggandakake daya; +10 dB = 10× daya. Dadi 0 dBm = 1 mW, 30 dBm = 1 W, lan 60 dBm = 1 kW!
Daya Jantung
Jantung manungsa ngasilake udakara 1-5 watt kanthi terus-terusan — mompa getih sajrone urip sampeyan mbutuhake energi sing kira-kira padha karo ngangkat mobil cilik setinggi 1 meter saben menit!
Ton Pendinginan
Siji 'ton pendinginan' padha karo daya pendinginan sing dibutuhake kanggo beku siji ton es sajrone 24 jam: 12.000 BTU/jam utawa udakara 3,5 kW. Iki ora ana hubungane karo bobot unit AC!
Rekor & Ekstrem
| Rekor | Daya | Cathetan |
|---|---|---|
| Pembangkit listrik tenaga air gedhe | > 20 GW | Papan nama (contone, Tiga Ngarai) |
| Pembangkit listrik gas skala utilitas | ~1–2 GW | Siklus gabungan |
| Laser petawatt (puncak) | > 10^15 W | Pulsa ultra-pendek |
Evolusi Pengukuran Daya: Saka Jaran menyang Gigawatt
Pengukuran daya wis owah saka mbandhingake mesin uap karo jaran kerja ing taun 1700-an nganti ngatur jaringan energi terbarukan skala gigawatt saiki. Perjalanan iki nuduhake panjaluk energi manungsa sing saya tambah lan kecanggihan teknologi.
Jaman Uap: Lairé Tenaga Jaran (1770-an–1880-an)
James Watt mbutuhake cara kanggo masarake mesin uap kanthi mbandhingake karo jaran sing bakal diganti. Eksperimené ngasilake definisi tenaga jaran sing isih digunakake nganti saiki.
- 1776: James Watt ngamati jaran ngangkat batu bara saka tambang
- Perhitungan: Siji jaran ngangkat 33.000 pon siji sikil sajrone siji menit
- Hasil: 1 tenaga jaran ≈ 746 watt (banjur distandarisasi)
- Jenius pemasaran: Adol mesin sing dinilai ing unit 'tenaga jaran'
- Warisan: macem-macem negara nggawe varian hp dhewe (mekanik, metrik, boiler)
Revolusi Listrik (1880-an–1960)
Penemuan pembangkitan lan distribusi tenaga listrik praktis nggawe kabutuhan unit anyar. Watt, sing dijenengi miturut James Watt, dadi standar internasional.
- 1882: Stasiun Pearl Street Edison ngasilake 600 kW ing NYC
- 1889: Kongres Listrik Internasional ngadopsi watt (W)
- Definisi: 1 watt = 1 joule saben detik = 1 volt × 1 ampere
- 1960: Sistem SI ngonfirmasi watt minangka unit daya resmi
- Ekspansi jaringan: Pembangkit listrik skala saka kilowatt menyang megawatt
Kompleksitas Daya Modern (1960-an–1990-an)
Amarga sistem kelistrikan dadi luwih canggih, para insinyur nemokake manawa ora kabeh daya nindakake pakaryan sing migunani. Iki nyebabake konsep daya nyata vs. daya semu.
- Daya nyata (W): Nindakake kerja aktual, diukur ing watt
- Daya semu (VA): Daya total kalebu komponen reaktif
- Faktor daya: Rasio daya nyata karo daya semu (0 nganti 1)
- 1990-an: Koreksi Faktor Daya (PFC) dadi standar ing elektronik
- Dampak: Peningkatan efisiensi jaringan, nyuda pemborosan panas
- Syarat modern: Umume piranti kudu duwe PF > 0,9
Era Energi Terbarukan (2000-an–Saiki)
Tenaga angin lan surya nggawa skala megawatt lan gigawatt menyang diskusi energi saben dina. Pengukuran daya saiki wiwit saka nanowatt ing sensor IoT nganti gigawatt ing jaringan nasional.
- Solar omah: Sistem khas 5-10 kW
- Turbin angin: Turbin lepas pantai modern tekan 15 MW saben siji
- Pembangkit listrik tenaga surya: Instalasi skala utilitas ngluwihi 500 MW
- Panyimpenan energi: Sistem baterei dinilai ing MW/MWh
- Jaringan pinter: Pemantauan daya wektu nyata saka nanowatt nganti gigawatt
- Masa depan: Instalasi terbarukan skala terawatt direncanakake sacara global
Spektrum Daya Modern
Pengukuran daya saiki nyakup rentang sing luar biasa, saka sensor nanowatt ing jam tangan pinter sampeyan nganti output gigawatt saka pembangkit listrik tenaga nuklir.
- Picowatt (pW): Panrima radio astronomi, sensor kuantum
- Nanowatt (nW): Sensor IoT daya ultra-rendah, panen energi
- Microwatt (µW): Alat bantu dengar, pelacak kebugaran
- Milliwatt (mW): Indikator LED, elektronik cilik
- Watt (W): Bohlam lampu, pangisi daya USB
- Kilowatt (kW): Piranti omah, motor kendaraan listrik
- Megawatt (MW): Pusat data, turbin angin, pembangkit listrik cilik
- Gigawatt (GW): Reaktor nuklir, bendungan hidroelektrik gedhe
- Terawatt (TW): Produksi energi global (~20 TW terus-terusan)
Katalog Unit
Metrik (SI)
| Unit | Simbol | Watt | Cathetan |
|---|---|---|---|
| kilowatt | kW | 1,000 | 1.000 W; piranti lan EV. |
| megawatt | MW | 1,000,000 | 1.000 kW; generator, pusat data. |
| watt | W | 1 | Basis SI kanggo daya. |
| gigawatt | GW | 1.000e+9 | 1.000 MW; skala jaringan. |
| mikrowatt | µW | 0.000001 | Microwatt; sensor. |
| milliwatt | mW | 0.001 | Milliwatt; elektronik cilik. |
| nanowatt | nW | 0.000000001 | Nanowatt; daya ultra-rendah. |
| picowatt | pW | 1.000e-12 | Picowatt; RF/optik cilik. |
| terawatt | TW | 1.000e+12 | 1.000 GW; konteks total global. |
Daya Kuda
| Unit | Simbol | Watt | Cathetan |
|---|---|---|---|
| daya kuda (mekanik) | hp | 745.7 | Tenaga jaran (mekanik). |
| daya kuda (metrik) | hp(M) | 735.499 | Tenaga jaran metrik (PS). |
| daya kuda (ketel) | hp(S) | 9,809.5 | Tenaga jaran boiler (uap). |
| daya kuda (listrik) | hp(E) | 746 | Tenaga jaran listrik. |
| daya kuda (banyu) | hp(H) | 746.043 | Tenaga jaran banyu. |
| pferdestärke (PS) | PS | 735.499 | Pferdestärke (PS), ≈ hp metrik. |
Termal / BTU
| Unit | Simbol | Watt | Cathetan |
|---|---|---|---|
| BTU saben jam | BTU/h | 0.293071 | BTU saben jam; standar HVAC. |
| BTU saben menit | BTU/min | 17.5843 | BTU saben menit. |
| BTU saben detik | BTU/s | 1,055.06 | BTU saben detik. |
| kalori saben jam | cal/h | 0.00116222 | Kalori saben jam. |
| kalori saben menit | cal/min | 0.0697333 | Kalori saben menit. |
| kalori saben detik | cal/s | 4.184 | Kalori saben detik. |
| kilokalori saben jam | kcal/h | 1.16222 | Kilokalori saben jam. |
| kilokalori saben menit | kcal/min | 69.7333 | Kilokalori saben menit. |
| kilokalori saben detik | kcal/s | 4,184 | Kilokalori saben detik. |
| yuta BTU saben jam | MBTU/h | 293,071 | Yuta BTU saben jam. |
| ton pendinginan | TR | 3,516.85 | Ton pendinginan (TR). |
Listrik
| Unit | Simbol | Watt | Cathetan |
|---|---|---|---|
| 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 | Cathetan |
|---|---|---|---|
| gaya kaki-pon saben jam | ft·lbf/h | 0.000376616 | Foot-pound force saben jam. |
| gaya kaki-pon saben menit | ft·lbf/min | 0.022597 | Foot-pound force saben menit. |
| gaya kaki-pon saben detik | ft·lbf/s | 1.35582 | Foot-pound force saben detik. |
Ilmiah / CGS
| Unit | Simbol | Watt | Cathetan |
|---|---|---|---|
| atmosfer-cc saben menit | atm·cc/min | 0.00168875 | atm·cc saben menit. |
| atmosfer-cc saben detik | atm·cc/s | 0.101325 | atm·cc saben detik. |
| atmosfer-kaki kubik saben menit | atm·cfm | 47.82 | atm·kaki kubik saben menit. |
| erg saben detik | erg/s | 0.0000001 | Erg saben detik (CGS). |
| joule saben jam | J/h | 0.000277778 | Joule saben jam. |
| joule saben detik | J/s | 1 | Joule saben detik = watt. |
| kilojoule saben jam | kJ/h | 0.277778 | Kilojoule saben jam. |
| kilojoule saben menit | kJ/min | 16.6667 | Kilojoule saben menit. |
| kilojoule saben detik | kJ/s | 1,000 | Kilojoule saben detik. |
| lusec | lusec | 0.0001333 | Unit bocor: mikron-liter/s. |
Praktik Paling Apik Konversi Daya
Praktik Paling Apik Konversi
- Ngerti konteks sampeyan: Gunakake W/kW kanggo presisi, hp kanggo mesin, BTU/jam kanggo HVAC
- Sebutake varian tenaga jaran: hp mekanik (745,7 W) ≠ hp metrik (735,5 W) ≠ hp boiler
- Faktor daya penting: VA × PF = W (kanggo sistem listrik, rentang PF 0-1)
- Dhasar wektu penting banget: Daya (W) vs. Energi (Wh) — aja bingung antara laju lan jumlah
- Priksa konsistensi unit: Pesthekake kabeh unit ing perhitungan nggunakake dhasar wektu sing padha (saben detik, saben jam)
- Gunakake notasi ilmiah: Kanggo nilai < 1 µW utawa > 1 GW, notasi ilmiah nambah keterbacaan
Kesalahan Umum sing Kudu Dihindari
- Mbingungake kW (daya) karo kWh (energi) — laju vs. jumlah, kuantitas sing beda banget
- Nyampur jinis tenaga jaran: hp mekanik (745,7 W) ≠ hp metrik (735,5 W) — kesalahan 1,4%
- Nggunakake VA minangka W: Daya semu (VA) ≠ Daya nyata (W) kajaba faktor daya = 1,0
- BTU vs. BTU/jam: Unit energi vs. Unit daya — wektu penting! (kaya mbingungake kWh karo kW)
- Rumus dB sing salah: Daya nggunakake 10 log₁₀, tegangan nggunakake 20 log₁₀ — aja dicampur
- Nglalekake telung fasa: Fasa tunggal P = V × I × PF, nanging 3-fasa P = √3 × VLL × I × PF
Skala Daya: Saka Kuantum menyang Kosmik
Skala Daya Representatif
| Skala / Daya | Unit Representatif | Panggunaan Umum | Conto |
|---|---|---|---|
| 1 × 10⁻¹⁵ W | Femtowatt (fW) | Optik kuantum, deteksi foton tunggal | Fluks energi foton tunggal |
| 1 × 10⁻¹² W | Picowatt (pW) | Panrima radio astronomi, sensor kuantum | Sinyal Voyager 1 ing Bumi ≈ 1 pW |
| 1 × 10⁻⁹ W | Nanowatt (nW) | Sensor IoT daya ultra-rendah, panen 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 cilik | Penunjuk laser 1-5 mW |
| 1 × 10⁰ W | Watt (W) | Bohlam lampu, pangisi daya USB, piranti cilik | Lampu LED 10 W, pangisi daya USB 20 W |
| 1 × 10³ W | Kilowatt (kW) | Piranti omah, motor EV, solar omah | Microwave 1,2 kW, mesin mobil 100 kW |
| 1 × 10⁶ W | Megawatt (MW) | Pusat data, turbin angin, pembangkit listrik cilik | Turbin angin 3-15 MW |
| 1 × 10⁹ W | Gigawatt (GW) | Reaktor nuklir, bendungan gedhe, infrastruktur jaringan | Reaktor nuklir 1-1,5 GW |
| 1 × 10¹² W | Terawatt (TW) | Total jaringan nasional, produksi energi global | Panggunaan daya global ≈ 20 TW rata-rata |
| 1 × 10¹⁵ W | Petawatt (PW) | Sistem laser energi dhuwur (pulsa ultra-pendek) | Laser Fasilitas Pengapian Nasional ≈ 500 TW puncak |
| 3.828 × 10²⁶ W | Luminositas srengenge (L☉) | Astronomi lintang, astrofisika | Output daya total Srengenge |
Pitakonan sing Sering Ditakokake
VA vs. W — apa bedane?
VA yaiku daya semu (volt × ampere). Tikelake karo faktor daya kanggo ngira watt (daya nyata).
Tenaga jaran endi sing kudu tak gunakake?
hp mekanik kanggo mesin (≈745,7 W), hp metrik kanggo PS; hp boiler yaiku peringkat uap, ora bisa dibandhingake.
Apa tegese 1 ton pendinginan?
Daya pendinginan sing padha karo nyairake 1 ton es saben dina: ≈ 12.000 BTU/jam utawa ≈ 3,517 kW.
Direktori Piranti Lengkap
Kabeh 71 piranti sing kasedhiya ing UNITS