KELISTRIKAN

 

BAB I

PENDAHULUAN

 

A.    Latar Belakang

            Suatu gejala kelistikan seringkali terasa dalam kehidupan kita seprti terjadinya fenomena petir, bulu-bulu yang berdiri ketika didekatkan pada layar TV yang baru dimatikan kejadian-kejadian itu gejala kelisrtikan. Listrik terbagi menjadi 2 yang pertama listrik statis yang artinya listrik yang diam seperti kejadian-kejadian yang tadi dan ada pula listrik dinamis yaitu listrik yang bergerak atau dapat dialirkan.  

            Listrik merupakan suatu energi yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Listrik menjadi suatu kebutuhan yang penting bagi kehidupan manusia, banyak sekali alat-alat khususnya barang elektronik yang memanfaatkan energi listrik seperti kipas angin, TV, strika, dll semua barang-barang elektronik tersebut bisa hidupkan oleh energi listrik dan diubah menjadi energi yang diperlukannya. Biasanya kita hanya sekedar tahu tentang kata listriknya saja, akan tetapi dibalik semua itu ada banyak ilmu yang seharusnya kita gali suapaya kita bisa menggunakan energi tersebut dengan baik dan benar.

            Oleh karena itu agar kita dapat menggunakan dan memanfaatkannya dengan benar kita perlu mengkaji lebih dalam tentang listrik.

 

B.     Rumusan Masalah

1.      Bagaimana terjadinya gejala kelistrikan?

2.      Apa yang dimaksud dengam lisrtrik ststis dan listrik dinamis?

3.      Bagaimana bentuk-bentuk dari rangkaian listrik?

4.      Apa yang dimaksud arus listrik AC dan DC?

5.      Apa saja yang menjadi sumber energi listrik?

6.      Bagaimana manfaat dan bahaya energi listrik dalam kehidupan sehari-hari?

 

C.     Tujuan

1.      Mengetahui tentang gejala kelistrikan

2.      Mengetahui tentanng listrik statis dan dinamis

3.      Mengetahui bentuk-bentuk dari rangkaian listrik

4.      Mengetahui tentang arus AC dan DC

5.      Mengetahui sunber energi listrik

6.      Mengetahui manfaat dan bahayanya energi listrik.

 

BAB II

PEMBAHASAN

 

A.    Gejala Kelistrikan

            Setiap benda tersusun oleh partikel-partikel yang lebih kecil. Partikel zat yang ukurannya paling kecil dan tidak dapat dibagi-bagi lagi disebut atom. Namun, atom ternyata terdiri atas bagian-bagian yang lebih kecil. Tiap atom tersusun dari inti atom dan elektron. Inti atom (nukleus) terdiri atas proton dan neutron. Adapun, elektron bergerak mengelilingi inti atom pada lintasannya dan mendapat gaya tarik inti atom. Partikel yang bermuatan negatif disebut elektron. Partikel yang bermuatan positif disebut proton. Massa proton dan elektron lebih besar dibandingkan dengan massa elektron.

                Setiap benda mempunyai dua muatan, yaitu muatan positif dan negatif dengan jumlah yang sama. Jika benda tersebut digosokkan, maka akan terjadi perubahan muatan. Saat sisir plastik digosokkan pada rambut, muatan negative yang terdapat pada sisir plastik akan bertambah. Ketika sisir plastik didekatkan pada kertas maka akan terjadi gaya listrik (tarik-menarik), kenapa begitu karena muatan negatif pada kertas menjauhi sisir sehingga sisi kertas yang dekat sisir menjadi lebih positif. Akibatnya kertas akan tertarik oleh sisir plastik.gosokkan pada rambut, muatan negative yang terdap

B.     Listrik Statis Dan Listrik dinamis

1.      Listrik Statis

Listrik statis adalah suatu kumpulan muatan listrik dalam jumlah tertentu yang tidak mengalir atau tetap (statis), tapi jika terjadi pengosongan muatan akan memakan waktu yang cukup singkat. Atau definisi listrik statis yang lainnya yaitu suatu fenomena kelistrikan yang dimana muatan listriknya tidak bergerak dan biasanya terdapat pada benda yang bermuatan listrik.

Dapat dikatakan juga listrik statis timbul karena adanya fenomena dimana benda-benda yang memiliki aliran listrik saling berpautan tanpa adanya sumber daya listrik atau dengan kata lain benda tersebut dapat menghasilkan proton maupun elektron tanpa menggunakan elemen pembangkit energi listrik. Listrik statis dapat ditimbulkan oleh dua benda yang memiliki muatan listrik berbeda.

Petir salah satu contoh dari fenomena listrik statis.

Apa itu proton dan elektron? Muatan listrik ada 2 macam diantaranya muatan positif (proton) dan muatan negatif (elektron). Benda yang memiliki muatan positif dan negatifnya sama disebut dengan benda netral. Ada juga benda yang memiliki muatan positif dan muatan negatif. Benda disebut bermuatan positif jika benda tersebut memiliki jumlah proton lebih banyak daripada jumlah elektorn, lalu benda disebut bermuatan negatif jika benda tersebut memiliki jumlah elektorn lebih banyak daripada jumlah proton.

Salah satu contoh peristiwa timbulnya listrik statis yaitu penggaris plastik yang digosok-gosokanan pada rambut kering, lalu di dekatkan pada kertas yang sudah dirobek kecil-kecil maka kertas tersebut akan tertarik oleh penggaris jadi seolah-olah penggaris seperti magnet yang dapat menarik benda, padahal itu merupakan adanya listrik statis. Kenapa bisa seperti itu? sebab serpihan kertas yang asalnya bermuatan netral akan terinduksi akibat tertarik muatan negatif yang terdapat pada penggaris.

Listrik statis pada penggaris sehingga dapat menarik sobekan kertas.

 

2.      Listrik dinamis

Listrik Dinamis adalah listrik yang dapat bergerak atau mengalir dalam rangkaian listrik. Arus listriknya merupakan aliran muatan listrik yang umumnya melewati kawat penghantar tiap satuan waktu. Arah dari arus listrik searah dengan arah gerak muatan positif dan banyaknya muatan listrik yang mengalir melalui penghantar setiap satuan waktu.

Contoh dari fenomena listrik dinamis salah satunya jika kalian memiliki mainan mobil-mobilan yang menggunakan batu baterai misalnaya seperti pada mainan Mini Empat WD. Dapat di perhatikan pada mobil-mobilan tersebut energi pada batu baterai digunakan untuk menggerakan motor listrik (kita lebih sering menyebutnya dengan dinamo padahal sebenarnya itu motor) sehingga mobil-mobilan tersebut dapat bergerak.

Contoh terjadinya listrik dinamis pada mainan mobil-mobilan.

Dapat disimpulkan berputarnya roda karena digerakan oleh muatan yang berasal dari baterai. Coba tekan atau pindahnkan saklar pada posisi ON, sehingga kedua ujung baterai dapat terhubung dengan motor listrik yang ada pada mobil-mobilan tersebut. Pada posisi ini motor listrik akan menyala atau hidup, sehingga roda akan berputar dan mobil-mobilanpun dapat melaju atau bergerak. Sedangkan pada saat saklar di pindahkan ke posisi OFF, hubungan baterai dengan motor listrik akan terputus sehingga pada posisi ini motor listrik tidak dapat hidup, akibatnya roda tidak dapat berputar sehingga mobil-mobilan tidak dapat bergerak. Prinsip kerja seperti ini dapat terjadi juga pada lampu senter yang menggunakan batu baterai. Dapat disimpulkan bahwa pada kejadian tersebut karena adanya gejala listrik. Gejala listrik dapat terbukti dengan bergeraknya motor listrik pada mobil-mobilan sehingga membuat roda berputar dan jika pada lampu senter lampunya dapat menyala. Motor listrik dan lampu senter dapat menyala karena adanya aliran elektron. Elektron yang mengalir berarti elektron-elektron tersebut terus bergerak (dinamis). Karena itu gejala listrik yang timbul pada fenomena tersebut disebut dengan listrik dinamis. Adapun beberapa contoh lain dari fenomena listrik dinamis yang dapat terjadi pada peralatan atau benda-benda seperti: komputer, radio, bor listrik, kulkas, Rice cooker, televisi dan lain-lain.

C.     Rangkaian Listrik

            Rangkaian listrik adalah suatu hubungan sumber listrik dengan alat-alat listrik lainnya yang mempunyai fungsi-fungsi tertentu. Contoh alat-alat listrik yang sering digunakan dalam rangkaian listrik    sederhana adalah sakelar dan lampu. Sakelar adalah alat listrik yang berfungsi menghubungkan dan memutuskan arus listrik. Berdasarkan susunan hubungan alat-alat listrik maka rangkaian listrik tersusun dengan tiga cara, yaitu rangkaian seri, rangkaian paralel, dan rangkaian campuran.

1.      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. 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.

 

2.      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 paralel adalah 1/R+1/R+1/R. Keuntungan dari rangkaian paralel adalah arus yang dialirkan kepada setiap hambatan atau lampu merata dan jika salah satu mati maka yang lainnya akan tetap menyala. Sedangkan kekurangannya yaitu memerlukan banyak banyak kabel untuk merankainya.

 

3.      Rangkai Campuran

Rangkaian campuran merupakan gabungan dari rangkaian seri dan rangkaian paralel. Contohnya adalah lampu di rumah.

D.    Arus Listrik AC dan DC

Arus listrik adalah aliran muatan listrik pada rangkaian tertutup yang mengalir dari tempat yang berpotensial tinggi ke tempat yang berpotensial rendah. Tempat yang berpotensial tinggi disebut kutub positif dan tempat berpotensial rendah disebut kutub negatif.

1.      Arus Listrik AC

Arus listrik AC (alternating current), merupakan listrik yang besarnya dan arah arusnya selalu berubah-ubah dan bolak-balik. Arus listrik AC akan membentuk suatu gelombang yangdinamakan dengan gelombang sinus atau lebih lengkapnya sinusoida. Di Indonesia sendiri listrikbolak-balik (AC) dipelihara dan berada dibawah naungan PLN. Contoh pemanfaatan listrik ACPemanfaatan listrik AC sebenarnya sangatlah banyak. Untuk mempermudah sebenarnya kita dapat melihat barang-barang yang ada dirumah kita, perhatikanlah bahwa semua barang yang menggunakan listrik PLN berarti telah memanfaatkan listrik AC. Kelebihan dan kekurangan arus AC yaitu, Kelebihan arus AC adalah dapat dirubah jumlah skala tegangannya, baik itu dinaikkandan diturunkan. Sedangkan kelemahannya adalah AC tidak dapat dibawa, hal ini karena arus AC tidak bisa ditempatkan padasuatu wadah seperti baterai dan lainnya.

 

2.      Arus Listrik DC

DC (Direct-Current) berarti arus searah.  Maksudnya adalah arus listrik yang mengalir pada suatu hantaran yang tegangannya berpotential tetap, tidak berubah-ubah.  Arus listrik yang mengalir secara konstan atau tetap, yang setiap terminal memiliki polaritas sama. Arus DC mengalir dari suatu titik yang energi potensialnya tinggi menuju ke titik lain yang energi potensialnya lebih rendah. Arus Searah biasanya banyak digunakan pada rangkaian elektronika dengan tegangan rendah. Listrik DC adalah listrik yang “original”, artinya listrik dasar yang dapat dihasilkan dari sumber-sumber susunan material alam. Contoh sumber arus DC adalah Solar Cell (pembangkit listrik tenaga surya), Baterai, Accu (aki) dan sebagainya. Kelebihan dan kekurangan arus DC yaitu, arus DC adalah dapat dibawa kemana saja. Sedangkan kekurangannya arus DC adalah adanya keterbatasan pasokan listrik, maka dari itu perlumelakukan isi ulang/cas

E.     Sumber Energi Listrik

            Sumber energi listrik adalah  sesuatu yang dapat menghasilkan energi listrik.  Terdapat beberapa sumber energi listrik diantaranya:

1.      Baterai

Sumber energi listrik yang sering digunakan dalam kehidupan sehari- hari yaitu baterai. Baterai merupakan elemen kering karena berisi zat kimia berbentuk padat.  Apa isi baterai? Baterai tersusun dari beberapa  kutub positif  lapisan. Bagian luar baterai adalah seng.  Bagian   dalamnya   ada   zat  kimia   berbentuk   serbuk   hitam terdiri     dari    campuran       larutan seng  salmiak dan batu kawi. Di  tengah-tengah  baterai  campuran    terdapat batang arang atau batang  larutan salmiak dan  karbon yang keras. Ujung baterai yang menonjol disebut kutub positif. Ujung yang satu lagi,   yaitu   dasar   baterai   disebut  kutub   negatif.   Jika   kedua   kutub   itu dihubungkan dengan seutas kabel, maka terjadilah aliran listrik pada kabel itu.  Pada baterai terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik. Tegangan listrik pada baterai sekitar 1,5 Volt.

2.      Akumulator

Pada Aki terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik. Aki disebut juga dengan elemen basah karena berisi zat kimia berupa cairan. Jika Aki digunakan terlalu lama, maka energi listrik pada Aki akan habis. Agar dapat digunakan kembali, Aki harus diberi energi listrik.

3.      Dinamo

Dinamo dapat mengubah energi mekanik (gerak) menjadi energi listrik. Dinamo sepeda memiliki bagian yang terdiri dari magnet berbentuk tabung, dan sebuah kumparan kawat. Dinamo dipasang dekat roda depan sepeda. Ketika sepeda dijalankan, kepala dinamo yang yang berhubungan langsung dengan magnet akan berputar karena bergesekan dengan roda. Magnet yang berputar menimbulkan arus listrik pada kumparan.

4.      Generator 

Generator merupakan alat pembangkit tenaga listrik dan sumber energi listrik yang besar. Ada beberapa jenis pembangkit listrik berdasarkan tenaga penggeraknya :

·         Pusat Listrik Tenaga Air (PLTA)

·         Pusat Listrik Tenaga Diesel (PLTD)

·         Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU)

·         Pusat Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)

·         Pusat Listrik Tenaga Matahari (surya)

·         Pusat Listrik Tenaga Angin

F.      Manfaat dan Bahaya Energi Listrik

1.      Manfaat Energi Listrik

Pada era modern ini, energi listrik merupakan bentuk energi yang paling banyak dimanfaatkan daripada bentuk-bentuk energi lainnya. Hal ini disebabkan dua alasan yaitu:

a)      Energi listrik mudah diangkut, Energi listrik yang digunakkan di rumah kita berasal dari PLTA, PLTD, atau   PLTU. Dari   pembangkit   listrik,   energi   diangkut   oleh   konduktor menempuh jarak berpuluh-puluh, beratus-ratus, bahkan beribu-ribu kilometer hingga mencapai rumah kita. Pengangkutan dengan cara ini mudah, cepat, dan terus-menerus tanpa putus.

b)      Energi listrik mudah dimanfaatkan, Memanfaatkan energi listrik berarti mengubah energi listrik menjadi bentuk-bentuk energy lainnya. Dengan   menggunakan energy listrik, kita banyak mendapatkan kemudahan, misalnya:

·         Energi listrik berubah menjadi energi kalor/panas, contohnya setrika listrik. Setrika listrik lebih mudah dipakai dibandingkan dengan setrika konvensional yang menggunakan arang yang dibakar.

·         Energi listrik berubah menjadi energi cahaya, contohnya bola lampu atau lampu neon. Bandingkan betapa rumitnya jika kita menggunakan lampu petromak atau lampu minyak yang menggunakan bahan bakar minyak tanah. Pada lampu petromak terjadi perubahan energi kimia menjadi energi cahaya.

·         Energi listrik menjadi energi gerak, contohnya kipas angin. Bandingkan jika kita menggunakan kipas, maka tenaga yang dibutuhkan lebih banyak dan terjadi perubahan energi kimia dari makanan menjadi energi gerak.

2.      Bahaya Energi Listrik

Selain banyak manfaatnya, energy listrik dapat pula menimbulkan kerugian. Di antara kerugian yang paling besar adalah hubungan singkat atau korsluiting (dibaca: konsleting) yang dapat mengakibatkan kebakaran. Pada saat korsluiting, arus listrtik tidak mengalir melalui alat-alat listrik sehingga energi listrik diubah menjadi energi panas oleh kawat penghantar.  Jika energi panas itu sangat besar maka kabel/kawat akan berpijar yang akhirnya menimbulkan kebakaran. Untuk mencegah   bahaya   kebakaran   atau   kerusakan   karena   korsluiting tersebut  maka digunakan sekering. Sekering terdiri atas seutas kawat logam timah hitam yang dibungkus dengan porselen atau kaca sebagai isolator.

 

BAB III

PENUTUP

 

A.    Kesimpulan

             Gejala kelisrtikan terjadi jika dua benda digosokkan, maka akan terjadi perubahan muatan. Kemudian jika didekatkan dengan benda lainnya maka benda yanglainnya akan terinduk si oleh benda yang bermuatan tadi. Listrik terbagi menjadi dua. Listrik statis adalah listrik yang diam artinya muatannya tidak dapat dialirkan dan listrik dinamis yaitu listrik yang bergerak artinya muatannya dapat dialirkan

            Muatan listrik yang mengalir diebut arus listrik, arus listrik terbagi menjadi dua yang pertama arus listrik AC yaitu arusnya selalu berubah-ubah dan bolak-balik. Sedangkan DC arusnya searah tegangannya berpotential tetap, tidak berubah-ubah. Dalam listrik dinamis terdapat 3 rangkaian lisrtik yaitu seri, paralel, dan campuran.

            Sumber yang dapat menghasilkan energi listrik yaitu, batre, akumulator, dinamo, dan generator. Energi listrik sangatlah banyak bermanfaat bagi kehidupan kita energi akan tetapi jika kita tidak bisa mengelola listrik tersebut buka tidak mungkin listrikpun dapat berbahaya bagi kehidupan seperti konsleting yang dapat mengakibatkan kebakaran.

 

B.     Saran

            Untuk mempelajari listrik kita harus update tengtang pengetahuan atau penemuan terbaru karena pada dasarnya ilmu pengetahuan dan teknologi sangatlah berkembang dengan cepat. Dan lakukanlah untuk mempelajarinya dengan percobaan-percobaan yang sederhana agar kita dapat percaya mengenai berbagai materi yang kita pelajari

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Ibayati, dkk. 2008. Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta; Departemen             Pendidikan Nasional.

Sulistianto, Heri dan Edi Wiyono. 2008. Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta;           Departemen Pendidikan Nasional

Nenden, dkk.2009. Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta; Departemen            Pendidikan Nasional

Lilik Susanto. Pengertian Arus Listrik AC dan DC (online). Tersedia:           http://www.academia.edu/9849181/Pengertian_arus_listrik_AC_dan_DC