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.
Listrik Statis
Listrik statis adalah listrik yang diam untuk sementara pada suatu benda. Fenomena
listrik statis sering kita saksikan dalam kehidupan sehari-hari. Ketika
menyetrika kain wool, begitu selesai disetrika maka kain wool tersebut
menarik rambut-rambut di badan kita saat kain tersebut didekatkan ke
tubuh. Atau coba Anda lakukan dengan menggunakan balon, gosokkan ke
rambut Anda kemudian tempelkanlah pada dinding. Balon akan menempel pada
dinding. Dalam skala yang besar fenomena listrik statis sering kita lihat pada timbulnya petir akibat loncatan muatan listrik statis.
Ketika kita menggosokkan penggaris ke rambut, sejumlah elektron dari rambut berpindah ke penggaris. Akibatnya jumlah elektron
pada penggaris bertambah. Penggaris menjadi bermuatan negatif.
Perbedaan jumlah muatan pada penggaris ini menimbulkan gejala
kelistrikan. Muatan pada penggaris ini bersifat diam (statis). Gejala
kelistrikan yang terjadi disebut listrik statis. Gejala kelistrikan
statis inilah yang menyebabkan rambut tertarik penggaris, gejala
kelistrikan statis juga terjadi pada serpihan kertas yang menempel pada
penggaris.
Jika dua
buah benda yang bermuatan didekatkan akan terjadi dua kemungkinan.
Pertama, jika benda bermuatan itu senama ((+ dan +) atau (- dan -)) akan
saling tolak menolak. Kedua jika benda bermuatan tersebut tidak senama ( + dan -) akan tarik menarik.
Listrik Dinamis
Listrik Dinamis adalah listrik yang dapat bergerak. Salah satu contoh listrik dinamis adalah pada baterai. Baterai mempunyai kutub positif dan kutub negatif. Kutub positif (+) adalah ujung baterai dengan tonjolan kecil. Sementara, kutub negatif (–) adalah ujung baterai yang rata (biasanya mengilap). Jika kedua kutub dihubungkan dengan kabel, elektron mengalir dari kutub positif menuju kutub negatif. Aliran elektron
ini disebut arus listrik. Ketika arus listrik melewati lampu, arus
listrik menyebabkan lampu menyala. Ketika salah satu ujung kabel dilepas
dari kutub baterai, lampu akan mati karena elektorn tidak dapat
mengalir. Arus listrik hanya dapat menyala pada rangkaian tertutup.
Rangkaian Listrik
- Rangkaian Seri
Rangkaian
seri terbentuk jika dua buah bola lampu atau lebih dihubungkan secara
berderet. Demikian pula dengan sumber tegangan juga dihubungkan secara
berderet. Pada rangkaian seri apabila salah satu lampu diputuskan ( mati
) maka lampu yang lain juga juga akan mati.
- Rangkaian Paralel
Rangkaian
paralel terbentuk jika dua buah bola lampu atau lebih dihubungkan secara
berjajar. Kutub lampu sejenis dihubungkan ke kutub baterai yang sama.
Pada rangkaian paralel jika salah satu lampu diputuskan ( mati ), lampu
yang lainya tetap menyala. Hal ini terjadi karena lampu yang lain masih
terhubung dengan sumber arus listrik
- Rangkaian Campuran
Rangkaian campuran merupakan gabungan dari rangkaian seri dan rangkaian paralel.
Keuntungan
rangkaian seri adalah hemat kabel, dan rangkaiannya sederhana sehingga
membuatnya pun mudah. Kerugiannya pada saat satu lampu mati, yang lain
juga mati. Begitu juga pada nyala lampunya, tidak terang (redup).
Energinya juga boros, karena digambarkan 1R+1R+1R. Sementara rangkaian
paralel adalah 1/R+1/R+1/R. Sementara keuntungan dan kerugian rangkaian
paralel adalah kebalikan dari kerugian dan keuntungan seri. Sedang yang
disebut rangkaian rumit adalah rangkaian gabungan antara paralel dan
seri. Contohnya adalah lampu di rumah.
Sumber-sumber Energi Listrik
1. Baterai
Pada ujung
baterai terdapat dua buah kutub yaitu kutub positif dan negatif. Jika
bungkus bagian luar baterai kita buka akan terlihat lapisan seng,
lapisan seng ini berfungsi sebagai kutub negatif. Benda yang berfungsi
sebagai kutub positif adalah batang arang yang terdapat di bagian
tengah. Batang karbon ini dikelilingi serbuk hitam yang merupakan
elektrolit. Elektrolit
adalah suatu zat yang larut atau terurai ke dalam bentuk ion-ion dan
selanjutnya larutan menjadi konduktor elektrik. Karena elektrolit
baterai berupa serbuk, baterai juga sering disebut elemen kering. Pada permukaan luar baterai biasanya terdapat tulisan, misalnya 1,5 volt. Artinya, baterai tersebut bertegangan listrik sebesar 1,5 volt. Volt merupakan satuan yang digunakan untuk menyatakan tegangan listrik.
2. Akkumulator (Aki)
Aki disebut juga elemen basah
karena elektrolitnya berupa zat cair(asam sulfat). Aki temasuk sel
sekunder, karena selain menghasilkan arus listrik, aki juga dapat diisi
arus listrik kembali. Bagian
dalam aki terdiri dari lempengan timbal dan timbal peroksida yang
dicelupkan ke dalam larutan asam sulfat. Lempengan timbal tersebut terdiri
dari pelat Positif dan pelat Negatif, untuk pelat Positif dibuat dari
Timbal Peroksida, Sedangkan pelat Negatif hanya dibuat dari logam
timbal. Antara pelat positif dan pelat negetif diberi pemisah supaya
tidak bersinggungan yang dapat mengakibatkan hubungan arus pendek.
Timbal dan timbal peroksida ini bereaksi dengan asam sulfat, hasil
reaksi kimia tersebut menghasilkan listrik.
3. Dinamo dan Generator
Dinamo biasanya digunakan untuk menyalakan lampu pada sepeda. Dinamo terdiri dari kumparan yang ditempatkan di tengah medan magnet,
ketika kepala dinamo(bagian yang menempel pada ban sepeda) berputar
kumparan tersebut juga ikut berputar. Perputaran kumparan di dalam medan
magnet menghasilkan energi listrik. Kecepatan perputaran roda sepeda
mempengaruhi besar arus listrik yang dihasilkan. Semakin cepat roda
berputar semakin besar energi listrik yang dihasilkan. Jadi dinamo
mengubah energi gerak menjadi energi listrik.
Sumber energi listrik yang mengubah energi gerak menjadi energi listrik yang lain adalah generator.
Pada generator cara kerjanya hampir sama dengan dinamo, namun energi
listrik yang dihasilkan lebih besar. Generator yang besar biasanya
digerakkan oleh kincir besar atau turbin. Turbin diputar dengan
memanfaatkan tenaga air dari bendungan atau dam.
4. Sel Surya
Matahari
merupakan sumber energi yang sangat besar. Energi matahari berupa energi
panas dan cahaya. Seiring perkembangan teknologi, energi matahari
dapat diubah menjadi energi listrik. Alat yang mampu mengubahnya disebut
sel surya. Sel surya dapat dipasang di atap rumah. Sel surya akan
menangkap energi matahari dan menyimpannya dalam elemen listrik.
Selanjutnya, energi tersebut dapat digunakan untuk menyalakan peralatan
listrik. Selain itu, sel surya juga digunakan pada kalkulator dan mobil
tenaga surya. Stasiun-stasiun luar angkasa juga memanfaatkan energi
matahari.
5. Nuklir
Nuklir merupakan sumber energi yang sangat besar. Energi nuklir dihasilkan dari reaksi atom di dalam sebuah reaktor. Nuklir dapat digunakan sebagai bahan pembuat bom atom. Selain itu, nuklir dapat digunakan sebagai pembangkit listrik. Penggunaan nuklir sebagai sumber energi listrik tidak menimbulkan polusi. Hanya saja, kebocoran nuklir perlu diwaspadai. Kebocoran dapat menyebabkan cacat tubuh, bahkan kematian.
Konduktor dan Isolator Listrik
Konduktor listrik adalah benda yang dapat menghantarkan arus listrik. Sedangkan isolator
listrik adalah benda yang tidak dapat menghantarkan arus lisatrik.
Contoh benda yang termasuk konduktor listrik adalah benda logam seperti
besi, baja, timah, tembaga, dan kuningan. Sedangkan benda yang termasuk isolator listrik adalah kaca, plastik, kain, dan kayu kering.
Perubahan Energi Listrik
1. Perubahan Energi Listrik Menjadi Energi Panas
Energi
listrik dapat diubah menjadi panas. Ada banyak alat rumah tangga yang
dapat mengubahnya. Contohnya, setrika listrik, kompor listrik,
dispenser, dan solder. Di dalam alat-alat tersebut terdapat elemen
pemanas. Ketika dialiri arus listrik, elemen pemanas menjadi panas.
2. Perubahan Energi Listrik Menjadi Energi Cahaya
Energi
listrik juga dapat diubah menjadi energi cahaya. Sekarang, orang sudah
mengenal lampu listrik. Lampu listrik mengubah energi listrik menjadi
energi cahaya. Dengan lampu
listrik, malam hari menjadi terang benderang. Kalian pun dapat belajar dengan nyaman.
3. Perubahan Energi Listrik Menjadi Energi Gerak
Mobil-mobilan
baterai bergerak dengan memanfaatkan baterai. Roda mobil dapat berputar
karena terhubung dengan motor listrik. Motor listrik inilah
yang mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Ada banyak peralatan
rumah yang memiliki motor listrik. Adanya motor listrik membuat
peralatan tersebut dapat menghasilkan energi gerak. Contohnya, kipas
angin, blender, mesin cuci, dan pengering rambut.
4. Perubahan Energi Listrik Menjadi Energi Bunyi
Radio,
televisi, handphone (hp), dan bel listrik merupakan penghasil bunyi.
Namun, alat itu tidak berfungsi jika tidak ada listrik. Dengan
demikian, alat-alat tersebut mengubah energi listrik menjadi energi
bunyi.
Cara menghemat listrik di rumah
- Selalu matikan lampu saat meninggalkan ruangan.
- Matikan perangkat elektronik saat tidak digunakan.
- Cabut colokan listrik alat elektronik saat hendak pergi karena saat stand-by pun listrik tetap digunakan.
- Saat hari masih terang, manfaatkan sinar matahari dengan maksimal sebagai penerangan.
- Lebih baik gunakan satu lampu berukuran besar dibanding beberapa yang berukuran kecil.
- Gunakan lampu berdaya kecil di area rumah yang tidak membutuhkan sinar terlalu terang.
- Masak atau panaskan beberapa makanan sekaligus bila menggunakan microwave.
Catatan:
- Alat untuk mengukur arus listrik disebut amperemeter, satuannya adalah ampere (A);
- Alat untuk mengukur tegangan listrik disebut voltmeter, satuanya adalah volt;
- Alat untuk mengukur hambatan listrik disebut ohmmeter, satuanya adalah ohm.
- Arus listrik pergerakan elektron di dalam rangkaian listrik tertutup
- Elektrolit zat yang dapat menghantarkan arus listrik
- Elektron partikel bermuatan negatif
- Energi kemampuan suatu benda untuk melakukan kerja
- Energi listrik energi yang dihasilkan oleh aliran elektron
- Generator alat untuk mengubah energi gerak menjadi energi listrik
- Listrik statis gejala kelistrikan yang ditimbulkan oleh muatan yang diam
- Listrik dinamis gejala kelistrikan yang ditimbulkan oleh muatan yang bergerak
- Sel surya alat untuk menangkap energi matahari
Sumber: Media belajar, http://mastugino.blogspot.com/2012/11/energi-listrik.html
