MAKALAH FISIKA
LISTRIK DAN ENERGI LISTRIK
Disusun oleh:
Nama
: Tiskha Sukma Ambarwati
NIM
: 201610070311096
Kelas
: Biologi I-B
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGRUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
A. Latar Belakang
Listrik dapat dikatakan sebagai suatu bentuk hasil teknologi yang sangat vital dalam kehidupan manusia. Semakin lama tidak ada satupun alat kebutuhan manusia yang tidak membutuhkan listrik, oleh karena itu manusia selalu berfikir bagaimana menciptakan dan menggunakan energi listrik secara efektif dan efesien. Namun, penggunaan listrik secara berlebihan akan membawa dampak negatif bagi kehidupan.
Pada dasarnya energi listrik tidak dapat diperbaharui. Apabila manusia tidak dapat menggunakannya secara efektif dan efisien, maka energi listrik akan cepat habis. Secara tidak langsung, hal ini juga akan memperbesar efek pemanasan global yang mengancam kehidupan manusia. Semakin banyak penggunaan alat-alat listrik, maka semakin banyak pula gas rumah kaca yang dihasilkan bumi.
Kemudahan yang ditawarkan oleh energi listrik, tidak selamanya menguntungkan manusia. Manusia terkadang melakukan hal-hal ceroboh, seperti pencurian listrik yang dapat menyebabkan terjadinya korsleting listrik. Korsleting listrik tidak bisa dianggap sebagai hal sepele karena dapat menimbulkan kebakaran.
Berdasarkan uraian di atas maka penulis ingin menjabarkan tentang konsep dasar kelistrikan, mencakup masalah arus listrik sampai pada pemanfaatan energi listrik dalam kehidupan sehari-hari, serta mengenai penghematan energi listrik.
B. Rumusan Masalah
1. Apa pengertian listrik ?
2. Apa saja sumber-sumber energi listrik ? 3. Apa saja manfaat listrik bagi kehidupan ?
C. Tujuan Penulisan
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka tujuan yang dapat dirumuskan dalam pembuatan makalah ini antara lain untuk mengetahui:
1. Pengertian dari listrik.
PEMBAHASAN
A. Pengertian Listrik
Menurut Wikipedia, Listrik adalah kondisi dari partikel subatomik tertentu, seperti elektron dan proton, yang menyebabkan penarikan dan penolakan gaya di antaranya. Atau menurut pengertian lainnya, Listrik adalah sumber energi yang disalurkan melalui kabel. Listrik memungkinkan terjadinya banyak fenomena fisika yang dikenal luas, seperti petir, medan listrik, dan arus listrik. Listrik digunakan dengan luas di dalam aplikasi-aplikasi industri seperti elektronik dan tenaga listrik. Listrik memberi kenaikan terhadap empat gaya dasar alami (gaya gravitasi, gaya elektromagnetisme, gaya nuklir lemah dan gaya nuklir kuat). “Jumlah listrik” juga dikenal dengan istilah “Muatan Listrik” atau “Jumlah Muatan”. Ada dua jenis muatan listrik: positif dan negatif. Melalui eksperimen, muatan-sejenis saling menolak dan muatan-lawan jenis saling menarik satu sama lain.
Jika listrik mengalir melalui bahan khusus, misalnya dari wolfram dan tungsten, cahaya pijar akan dipancarkan oleh logam itu. Bahan-bahan seperti itu dipakai dalam bola lampu. Setiap kali listrik mengalir melalui bahan yang mempunyai hambatan, maka akan dilepaskan panas. Semakin besar arus listrik, maka panas yang timbul akan berlipat. Sifat ini dipakai pada elemen setrika dan kompor listrik. Sedangkan pada listrik arus bolak-balik, listrik juga bisa mengalir ke bumi. Hal ini disebabkan oleh sistem perlistrikan yang menggunakan bumi sebagai acuan tegangan netral (ground). Karena itu jika kita memegang sumber listrik dan kaki kita menginjak bumi atau tangan kita menyentuh dinding, membuat listrik mengalir dari tangan ke kaki sehingga kita akan mengalami kejutan listrik (“terkena strum”).
Kelistrikan adalah sifat benda yang muncul dari adanya muatan listrik. Ada dua jenis muatan listrik, yaitu muatan listrik negatif dan positif. Suatu benda bermuatan listrik negatif jika kelebihan elektron, dan bermuatan listrik positif jika kekurangan elektron. Secara alami, muatan listrik positif selalu mengalir dari titik berpotensial tinggi ke titik berpotensial rendah. Aliran ini disebut sebagai arah arus listrik konvensional. Akan tetapi sebenarnya muatan listrik yang bergerak di dalam konduktor bukanlah muatan listrik positif, tetapi muatan listrik negatif (elektron) dan arah aliran elektron berlawanan dengan arah aliran muatan positif. Listrik terbagi menjadi dua yaitu listrik Statis dan listrik Dinamis.
Arus listrik adalah mengalirnya elektron secara kontinyu pada konduktor akibat perbedaan jumlah elektron pada beberapa lokasi yang jumlah elektronnya tidak sama. Arus listrik dibagi menjadi 2 jenis, yaitu:
1. Listrik Arus Searah atau DC (Direct Current) adalah arus listrik yang arahnya tetap.
2. Listrik Arus Bolak-balik atau AC (Alternating Current) adalah arus yang besar dan
arahnya selalu berubah-ubah.
dan I adalah arus. Satuan SI untuk Hambatan adalah Ohm (R). Tegangan listrik (Voltase) adalah perbedaan potensi listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dinyatakan dalam satuan volt. Besaran ini mengukur energi potensial pada sebuah medan listrik yang menyebabkan aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik.
Dalam alirannya, arus listrik juga mengalami cabang-cabang. Ketika arus listrik melalui percabangan tersebut, arus listrik terbagi pada setiap percabangan dan besarnya tergantung ada tidaknya hambatan pada cabang tersebut. Bila hambatan pada cabang tersebut besar maka akibatnya arus listrik yang melalui cabang tersebut juga mengecil dan sebaliknya bila pada cabang hambatannya kecil, maka arus listrik yang melalui cabang tersebut arus listriknya besar.
Hukum I Kirchoff berbunyi: Jumlah kuat arus listrik yang masuk ke suatu titik
simpul sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik simpul tersebut.
Hukum I Kirchhoff tersebut sebenarnya tidak lain sebutannya dengan hukum kekekalan muatan listrik.
B. Sumber-Sumber Energi Listrik
Listrik memang hal yang tidak asing lagi karena hal itu merupakan elemen penting yang mendasari kehidupan manusia zaman sekarang. Berikut adalah macam-macam sumber energi listrik yang dikenal saat ini.
1. Elemen Volta
Sumber energi listrik ini diciptakan oleh Alessandro Volta dengan materi terdiri atas lempengan seng dan lempengan tembaga yang kemudian dilarutkan ke dalam asam sulfat encer untuk menghasilkan reaksi. Larutan asam sulfat encer dan seng akan menghasilkan lempengan seng yang bermuatan negatif, sedangkan reaksi antara larutan asam sulfat encer dengan tembaga akan mengakibatkan tembaga bermuatan negatif.
Apabila lempeng tembaga dan lempeng seng dihubungkan pada sebuah lampu kecil, lampu tersebut akan menyala dan kemudian muncul gelembung-gelembung gas pada lempeng tembaga. Gelembung-gelembung tersebut akan menghalangi arus listrik sehingga elemen volta hanya bisa digunakan sebagai sumber energi listrik dalam waktu yang singkat.
2. Elemen Kering
Elemen kering atau yang lebih dikenal sebagai batu baterai merupakan sumber energi listrik yang bisa digunakan dalam jangka waktu yang cukup lama. Elemen ini memiliki bobot yang ringan sehingga mudah untuk dibawa ke mana pun. Elemen ini terdiri atas bejana seng, batang arang, dan campuran yang terdiri atas salmiak, batu kawi, dan serbuk arang. Bahan-bahan tersebut akan bereaksi sehingga ujung batang arang menjadi kutub positif dan lempengan seng menjadi kutub negatif.
3. Motor Listrik
4. Dinamo
Sumber energi listrik ini merupakan elemen yang biasa digunakan untuk menggerakkan sepeda. Di dalamnya terdapat sumber energi yang bisa mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Kepala dinamo yang berputar akan menyebabkan kumparan yang berada di tengah magnet pun ikut berputar sehingga menimbulkan arus listrik.
5. Akumulator
Sumber energi listrik ini biasa disebut dengan istilah aki. Benda ini terdiri atas dua lempeng timbal yang dicelupkan ke dalam larutan asam sulfat. Untuk bisa menghasilkan energi listrik, maka aki tersebut harus dialiri dengan arus listrik terlebih dahulu.
6. Generator
Sumber energi listrik ini merupakan dinamo yang memiliki ukuran yang sangat besar dan sering digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik. Benda ini terdiri atas kumparan yang mengelilingi magnet. Magnet di dalamnya berputar karena motor dieselnya sehingga mampu menimbulkan arus listrik pada kumparan.
Benda ini merupakan sumber energi listrik yang bisa mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Tenaga listrik dari stasiun pembangkit listrik disalurkan melalui kumparan menuju gardu listrik. Lalu, gardu listrik tersebut akan mengalirkan tenaga listrik untuk disalurkan ke tempat-tempat yang berfungsi mendistribusi energi listrik melalui kawat.
Berdasarkan paparan di atas, dapat disimpulkan bahwa pada dasarnya, sejarah penemuan listrik berawal dari adanya gagasan mengenai gesekan, dorongan, dan sifat magnetik pada suatu benda. Dari gagasan tersebut, muncullah berbagai pemikiran, pendapat, dan percobaan untuk bisa membuktikan kebenaran dari sifat magnetik.
Selain itu, Adanya kumparan, elektromagnetik, dan beragam materi yang bisa menjadi konduktor dan isolator merupakan hal-hal yang ikut andil dalam penciptaan sumber energi listrik. Oleh sebab itu, sumber energi listrik selalu memiliki hubungan yang erat dengan sifat kemagnetan dalam suatu benda.
C. Manfaat Listrik Bagi Kehidupan
Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Ketika kamu menggosok kedua telapak tangan, kamu akan merasakan panas dari tanganmu karena energi gerak yang dihasilkan dari kedua telapak tangan berubah menjadi energi panas. Saat ini kita sudah memanfaatkan berbagai energi listrik untuk keperluan sehari-hari. Pemanfaatan listrik tersebut ditandai dengan adanya perubahan energi listrik. Energi listrik dapat diubah menjadi energi panas, energi gerak, energi bunyi, dan energi cahaya. 1. Energi Listrik Menjadi Energi Panas
Alat yang mengubah energi listrik menjadi energi gerak pada umumnya menggunakan motor listrik. Pada motor listrik, arus listrik mengalir melalui kumparan untuk menimbulkan medan magnet, sehingga as motor berputa. Putaran as motor inilah yang dimanfaatkan untuk menggerakan kipas angin, bor listrik, belender, mobil – mobilan, dan alat lain.
3. Energi Listrik Menjadi Energi Bunyi
Energi listrik diubah menjadi energi bunyi. Misalnya, pada tape recorder, sirine, televisi, serta amplifier. Pada radio, energi listrik digunakan untuk mengubah gelombang magnet listrik (electromagnet) yang ditangkap oleh antena radio menjadi energi bunyi. Energi bunyi yang dihasilkan kemudian diperkuat dan dikeluarkan melalui speaker.
4. Energi Listrik Menjadi Energi Cahaya
Energi listrik juga dapat berubah menjadi energi cahaya contohnya adalah lampu pijar dan lampu TL.
a. Lampu Pijar
Bagian-bagian utama lampu pijar adalah sebagai berikut: 1) elemen pemanas, berupa filamen tungsten atau wolfram
2) gas argon dan nitrogen.
Elemen pemanas mudah sekali terbakar. Untuk mengatasinya, bola lampu diisi dengan gas argon dan nitrogen, yaitu gas yang tidak bereaksi dengan logam sehingga filamen tidak terbakar. Ketika dialiri arus listrik, filamen dapat berpijar sampai suhu 1.000. Pijaran filamen inilah yang menghasilkan panas dan cahaya.
b. Lampu TL
PENUTUP
Kesimpulan
Listrik adalah kondisi dari partikel subatomik tertentu, seperti elektron dan proton, yang menyebabkan penarikan dan penolakan gaya di antaranya. Listrik adalah sumber energi yang dapat dialirkan melalui kabel. Bersama dengan magnetisme, listrik membentuk interaksi fundamental yang dikenal sebagai elektromagnetisme. Listrik memungkinkan terjadinya banyak fenomena fisika yang dikenal luas, seperti petir, medan listrik, dan arus listrik. Listrik digunakan dengan luas di dalam aplikasi-aplikasi industri seperti elektronik dan tenaga listrik.
Michael Faraday adalah ilmuwan Inggris yang mendapat julukan “Bapak Listrik”, karena berkat usahanya listrik menjadi teknologi yang banyak gunanya. Penemuan Faraday pertama yang penting di bidang listrik terjadi tahun 1821. Dua tahun sebelumnya Oersted telah menemukan bahwa jarum magnit kompas biasa dapat beringsut jika arus listrik dialirkan dalam kawat yang tidak berjauhan. Ini membikin Faraday berkesimpulan, jika magnet diketatkan, yang bergerak justru kawatnya. Bekerja atas dasar dugaan ini, dia berhasil membuat suatu skema yang jelas dimana kawat akan terus-menerus berputar berdekatan dengan magnit sepanjang arus listrik dialirkan ke kawat. Sesungguhnya dalam hal ini Faraday sudah menemukan motor listrik pertama, suatu skema pertama penggunaan arus listrik untuk membuat sesuatu benda bergerak. Betapapun primitifnya, penemuan Faraday ini merupakan “nenek moyang” dari semua motor listrik yang digunakan dunia sekarang ini.
