Listrik, (Listrik Dinamis, Listrik Statis, Listrik Dinamis, Sumber Energi Listrik, Perubahan dan Perubahan Energi Listrik, Rangkaian Listrik)

Listrik

A. Listrik Statis

Dekatkan tangan kalian ke layar televisi yang baru dimatikan. Amatilah rambut pada tangan kalian tersebut. Apa yang terjadi? Rambut di tangan kalian tampak berdiri, bukan? Peristiwa itu terjadi karena adanya gejala listrik statis. Gejala listrik statis juga terjadi pada penggaris mika.

Setiap benda mempunyai ribuan muatan listrik. Muatan listrik ada dua macam, yaitu muatan positif (proton) dan muatan negatif (elektron). Benda dengan jumlah proton dan elektron sama disebut benda netral.

Ada pula benda bermuatan positif maupun bermuatan negatif. Benda bermuatan positif jika jumlah proton lebih banyak daripada elektron. Benda bermuatan negatif jika jumlah elektron lebih banyak daripada proton.

Jumlah proton dan elektron memengaruhi muatan pada benda.
Potongan-potongan kertas akan tertarik oleh penggaris yang telah digosokkan dengan kain wol. Gerakan menggosok permukaan penggaris ke kain wol menyebabkan penggaris memiliki muatan listrik. Potongan-potongan kertas tidak bermuatan listrik.

Penggaris dapat menarik potongan kertas karena bermuatan listrik. Kertas akan jatuh kembali saat penggaris plastik tidak bermuatan listrik lagi. Muatan listrik pada penggaris plastik tidak mengalir. Karena itu, hal ini disebut listrik statis.

Gesekan antara penggaris dan kain wol menyebabkan panas sehingga terjadi muatan listrik. Jika dua penggaris plastik bermuatan listrik saling didekatkan, keduanya akan saling menjauh. Kedua penggaris tersebut sama-sama bermuatan listrik negatif sehingga akan tolak-menolak.

Selain listrik statis, ada juga istilah listrik dinamik. Listrik dinamik adalah listrik yang mengalir. Misalnya, listrik pada baterai dan dinamo.

B. Sumber Energi Listrik

Ada berbagai sumber energi listrik di sekitar kita. Misalnya, sinar matahari, air, angin, uap, baterai, dan aki. Mobil mainanmu dapat bergerak karena menggunakan baterai. Baterai dapat menghasilkan arus listrik. Oleh karena itu, baterai merupakan sumber energi listrik.

a. Baterai

Coba perhatikan batu baterai. Pada ujung batu baterai terdapat kutub positif (+) dan terdapat kutub negatif (–). Apabila kedua kutub tersebut dihubungkan maka akan menghasilkan energi listrik.

Jika bungkus luar pada baterai dibuka, akan terlihat lapisan seng. Lapisan seng ini berfungsi sebagai kutub negatif. Benda yang berperan sebagai kutub positif adalah batang arang. Batang arang terdapat di bagian tengah baterai. Batu baterai memiliki besar tegangan listrik yang berbeda-beda.

Besar tegangan listrik biasanya terdapat pada bungkus baterai. Misalnya, pada bungkus baterai tertulis 1 V. Artinya, baterai tersebut mempunyai tegangan listrik sebesar 1 volt. Batu baterai biasanya digunakan pada jam dinding, mainan anak-anak, dan radio.

b. Aki (Accumulator)

Aki biasanya digunakan pada mobil dan sepeda motor. Di dalam aki terdapat cairan kimia, yaitu larutan asam sulfat encer. Zat kimia dapat diubah menjadi energi listrik. Kutub positif (+) dan kutub negatif (–) dihubungkan dengan alatalat listrik. Misalkan lampu, radio, dan kendaraan bermotor.

Seperti halnya baterai, sumber energi listrik aki juga dapat habis. Akan tetapi, kita tidak perlu membeli aki yang baru. Aki cukup disetrum untuk memperoleh energi listrik. Pada aki biasanya tertulis besar tegangan listrik yang dimilikinya. Ukuran tegangan listrik pada aki, antara lain 6 V, 9 V, 12 V, dan 24 V. Aki disebut sebagai elemen basah karena cairan kimia yang ada di dalamnya.

c. Generator

Angin, air, matahari, dan panas bumi dapat digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik. Diesel uap dan nuklir juga dapat digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik. Angin digunakan untuk menggerakkan kincir angin.

Selanjutnya, angin akan memutar turbin yang dihubungkan dengan generator. Generator akan ikut berputar dan menghasilkan energi listrik. Energi gerak angin dapat diubah menjadi energi listrik menggunakan generator tersebut.

Pada PLTD (Pusat Listrik Tenaga Diesel), generator digerakkan oleh diesel yang dihidupkan dengan solar. Generator yang bergerak akan menghasilkan energi listrik.

Selain baterai, aki, dan generator, sumber energi listrik lainnya adalah dinamo sepeda. Coba perhatikan dinamo sepeda yang ada di dekat roda depan sepedamu. Dinamo sepeda terdiri atas lempengan logam, magnet, dan lilitan kawat.

Saat roda sepeda berputar, kepala dinamo yang bergesekan dengan roda ikut berputar. Hal ini menyebabkan magnet yang berhubungan dengan kepala dinamo ikut berputar. Putaran ini menghasilkan arus listrik pada lilitan kawat.

C. Rangkaian Listrik Sederhana


Beberapa sumber energi listrik sudah kamu pelajari. Untuk lebih memahami tentang energi listrik, kita akan melakukan percobaan berikut.

Percobaan di atas bertujuan untuk membuat rangkaian listrik sederhana. Rangkaian listrik adalah rangkaian yang terdiri atas:
a. sumber listrik,
b. penghantar listrik (kabel), dan
c. alat listrik (alat elektronik).

Arus listrik terjadi karena kutub positif (+) dan kutub (–) saling dihubungkan. Arus listrik hanya akan mengalir dalam rangkaian tertutup. Sebaliknya, pada rangkaian terbuka arus listrik tidak dapat mengalir.

Arus listrik mengalir dari kutub positif (+) menuju kutub (–). Keduanya dihubungkan melalui kabel sehingga lampu dapat menyala.

Pada rangkaian listrik, baterai dapat disusun berderet (seri), atau sejajar (paralel). Rangkaian listrik seri akan menghasilkan nyala lampu yang lebih terang dibandingkan paralel. Akan tetapi, rangkaian paralel lebih hemat penggunaan energi listriknya.



Selain baterai, lampu pun dapat disusun secara seri atau paralel. Pada rangkaian seri, jika salah satu lampu diputus maka lampu lain tidak menyala. Hal sebaliknya terjadi pada rangkaian paralel. Meskipun salah satu lampu putus, lampu yang lain akan tetap menyala.

Oleh karena itu, lampu di rumah biasanya menggunakan rangkaian paralel. Di rumah juga dipasang saklar yang berfungsi untuk menyambungkan atau memutuskan arus listrik. Hal ini menyebabkan kita tidak perlu terus-menerus memasang dan melepas kabel pada rangkaian listrik.

D. Konduktor dan Isolator Listrik

Kamu tentu masih ingat dengan istilah konduktor dan isolator. Konduktor panas adalah benda dapat menghantarkan panas. Konduktor listrik adalah benda yang dapat menghantarkan arus listrik. Sebaliknya, benda yang tidak dapat menghantarkan arus listrik disebut isolator listrik.

Logam seperti besi, baja, timah, dan kuningan termasuk konduktor listrik. Kayu termasuk isolator panas. Kayu basah termasuk konduktor listrik. Adapun kayu kering termasuk isolator listrik. Kaca, plastik, dan kain juga termasuk isolator.

E. Perpindahan dan Perubahan Energi Listrik

Di rumah, banyak peralatan yang menggunakan listrik. Misalnya setrika, televisi, tape, dan kipas angin. Alat-alat listrik tersebut memanfaatkan perubahan energi listrik. Energi listrik dapat diubah menjadi energi cahaya, energi panas, energi bunyi, dan energi gerak.

Perubahan energi listrik menjadi energi cahaya terjadi pada lampu dan senter. Sumber energi listrik pada lampu senter berasal dari batu baterai. Listrik yang dihasilkan kemudian mengalir melalui kawat halus dalam bola lampu.

Hal ini menyebabkan listrik tersebut berubah menjadi energi cahaya. Perubahan energi listrik menjadi panas terjadi pada setrika, solder, dan kompor listrik. Alat-alat listrik tersebut mempunyai elemen pemanas.

Elemen pemanas ini akan mengubah energi listrik yang melewatinya menjadi energi panas. Pada bola lampu, energi listrik diubah menjadi energi panas dan cahaya.

Pada alat-alat yang memanfaatkan perubahan energi listrik menjadi energi gerak terdapat kumparan. Arus listrik akan mengalir melalui kumparan pada motor listrik tersebut. Akibatnya, alat listrik tersebut akan bergerak. Contohnya pada kipas angin, blender, dan bor listrik.

Perubahan energi listrik menjadi energi bunyi terjadi pada tape, televisi, pengeras suara, dan klakson. Alat-alat tersebut biasanya menggunakan speaker yang berfungsi untuk memperkuat bunyi. Misalkan pada radio.

Aliran listrik akan mengubah gelombang elektromagnet (magnet listrik) menjadi energi bunyi. Gelombang elektromagnet ditangkap oleh antena pada radio.

Alat-alat listrik tersebut hanya dapat bekerja jika dihubungkan dengan sumber listrik. Untuk memperoleh energi listrik yang besar, peralatan dihubungkan dengan jaringan listrik. Untuk memperoleh energi listrik yang kecil, cukup menggunakan baterai sebagai sumber listrik.

Perlu Kamu Tahu

Alat untuk mengukur arus listrik disebut amperemeter, satuannya ampere (Å).
Alat untuk mengukur tegangan listrik disebut voltmeter, satuannya volt (V).
Alat untuk mengukur hambatan listrik disebut ohmmeter, satuannya ohm.