dewirablog.files.wordpress.com file · Web viewPengertian Listrik. Menurut Wikipedia, Listrik...

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 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.

SUMBER ENERGI LISTRIK 1

1.2 Rumusan Pertanyaan

Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka rumusan masalah dari

makalah ini adalah:

1. Apa yang dimaksud dengan kelistrikan?

2. Apa saja sumber energi listrik?

3. Apa yang dimaksud dengan konduktor, isolator?

4. Bagaimana sifat-sifat dari konduktor dan isolator?

5. Apa saja perubahan dari energi listrik itu?

6. Bagaimana penerapan energi listrik baik konduktor dan isolator dalam

kehidupan sehari-hari?

1.3 Tujuan Penulisan

Berdasarkan rumusan masalah di atas maka tujuan yang dapat

dirumuskan dalam pembuatan makalah ini antara lain untuk mengetahui:

1. Pengertian dari kelistrikan.

2. Sumber-sumber energi listrik dalam kehidupan sehari-hari.

3. Pengertian dan benda-benda yang termasuk dalam konduktor dan isolator.

4. Sifat-sifat dari konduktor dan isolator.

5. Berbagai perubahan energi listrik.

6. Penerapan energi listrik baik konduktor dan isolator dalam kehidupan sehari-

hari.


BAB II

PEMBAHASAN DAN PENERAPAN

2.1 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.

2.2 Sumber Energi Listrik

Sumber energi listrik adalah benda yang dapat menimbulkan arus listrik.

Beberapa contoh sumber energi listrik adalah:

1. Batu Baterai atau Elemen Kering

Baterai yang biasa dijual (disposable/sekali pakai) mempunyai tegangan listrik 1,5

volt. Ada juga yang dinamakan rechargeable battery, yaitu baterai yang dapat diisi

ulang, seperti yang biasa terdapat pada telepon genggam. Baterai sekali pakai disebut

elemen primer karena tidak dapat dimuati (diisi atau diestrum) kembali jika

muatannya habis. Sedangkan baterai isi ulang disebut dengan elemen sekunder karena

dapat dimuati (diisi atau diestrum) kembali jika muatannya habis.

Susunan dasar elemen kering terdiri dari:

a. batang karbon sebagai elektoda positif (kutub positif atau anoda),

b. pembungkus pembungkus batang karbon yang terbuat dari seng sebagai elektroda

negatif (kutub negatif atau katoda),

c. larutan amonium klorida sebagai larutan elektrolit, yaitu larutan yang

menghantarkan listrik,

d. mangan dioksida bercampur dengan serbuk karbon sebagai depolarisator, yaitu

pelindung larutan elektrolit.

Pelopor pembuatan baterai sebagai sumber energi listrik adalah Alesandro

Volta (1745-1827). Alesandro Volta membuat suatu elemen yang terdiri dari

lempeng seng, lempeng tembaga, dan larutan asam sulfat. Elemen tersebut diberi


nama elemen volta. Elemen volta disempurnakan lagi oleh seorang kimiawan

Perancis bernama Georges Leclanche. Pada tahun 1860an Goerges membuat

rancangan elemen dari seng, karbon dan larutan yang dibuat dari campuran

salamoniak dan seng klorida berbentuk pasta. Elemen leclanche mirip dengan baterai

yang kita kenal sekarang.

2. Akumulator

Akumulator (aki) atau baterai basah terdiri atas lempengan logam timbal dan

timbal peroksida yang dicelupkan ke dalam larutan asam sulfat. Di dalam akumulator,

logam timbal dan timbal peroksida bereaksi dengan asam sulfat, sehingga hasil dari

reaksi kimia itu lempengan logam timbal menjadi kutub negatif dan lempengan

logam peroksida menjadi kutub positif. Perbedaan potensial antara kutub positif dan

kutub negatif accu, di antaranya 2 volt, 4 volt, 6 volt, 8 volt, 10, volt, 12 volt, dan

sebagainya.

Dalam aki terdapat elemen dan sel untuk penyimpan arus yang mengandung

asam sulfat (H2SO4). Tiap sel berisikan pelat positif dan pelat negatif Pada pelat

positif terkandung oksid timah coklat (Pb 02), sedangkan pelat negative mengandung

timah (Pb). Pelat-pelat ditempatkan pada batang penghubung. Pemisah atau separator

menjadi isolasi diantara pelat itu, dibuat agar baterai acid mudah beredar disekeliling

pelat. Bila ketiga unsur kimia ini berinteraksi, muncullah arus listrik.

Ketika akumulator dipakai, kumpulan timbal melepaskan muatan elektron

sewaktu pelat positif dan pelat negatif keduanya perlahan-lahan diubah menjadi

timbal sulfat. Reaksi kimia yang terjadi mengencerkan asam sulfat sehingga massa

jenisnya berkurang. Pada nilai massa jenis tertentu, akumulator tidak dapat

melepaskan muatan. Agar akumulator dapat digunakan kembali, maka harus dimuati

(diisi) dan kadang juga ditambah air murni.

Aki banyak dipakai sebagai sumber energi listrik pada kendaraan bermotor.

Aki dipakai untuk menyalakan lampu, klakson dan menghidupkan mesin.


Pada pengisian aki terjadi perubahan energy listrik menjadi energy kimia,

sedangkan sewaktu aki bekerja (dipakai) terjadi hal sebaliknya, yaitu perubahan

energi kimia menjadi energi listrik.

3. Dinamo

Dinamo terdiri atas magnet yang berbentuk U dan suatu kumparan. Kumparan

di pasang di sekitar magnet yang berputar. Bila dinamo pada sepeda berputar,

kumparan yang berada di tengah magnet ikut berputar. Perputaran magnet itu

menyebabkan timbulnya arus listrik. Jadi, dinamo mengubah energi gerak menjadi

energi listrik.

4. Generator

Generator adalah sumber energi listrik yang lebih besar dibanding dinamo.

Generator dipakai pada pusat pembangkit listrik sebagai sumber energi, generator

dihubungkan dengan turbin. Turbin adalah roda besar yang berputar cepat sekali.

Turbin diputar dengan memanfaatkan tenaga air dari bendungan/dam. Tegangan

listrik yang dihasilkan oleh PLTA sangat tinggi, yaitu sekitar 10.000 – 20.000 volt.

Ketika dialirkan ke rumah-rumah tegangannya diturunkan menggunakan

transformator atau trafo menjadi 110 – 220 volt. Tranformator atau trafo adalah alat

listrik yang dapat menaikkan dan menurunkan tegangan listrik. Trafo yang dapat

menaikkan tegangan listrik disebut trafo step up. Sedangkan trafo yang dapat

menurunkan tegangan listrik disebut trafo step down.

2.3 Pengertian dan benda-benda yang termasuk Konduktor dan Isolator

Listrik

Kita sering menggunakan alat-alat yang terbuat dari kertas, plastik, karet, lilin,

kayu, alumunium, bahkan bahan yang terbuat dari besi dan baja pada alat-alat listrik


dalam kehidupan sehari-hari. Bahan - bahan yang berhubungan dengan arus listrik

dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu:

1. Konduktor adalah suatu bahan yang mudah menghantar muatan listrik. Dalam

bahan-bahan yang tergolong konduktor, elektron-elektron pada setiap atom tidak

diikat dengan kuat sehingga elektron-elektron dapat bergerak bebas di dalam atom.

Elektron-elektron bebas inilah yang menyebabkan bahan-bahan konduktor mudah

mengantarkan (mengalirkan) muatan listrik. Misalnya: logam, perak, alumunium,

tembaga, besi, emas, dll. Dari bahan - bahan yang paling bagus untuk mengalirkan

arus listrik adalah emas.

Karena pada bahan konduktor mempunyai banyak sekali elektron bebas, dan yang

paling banyak elektron bebasnya adalah emas.

2. Isolator adalah suatu bahan yang sulit menghantar muatan listrik. Dalam bahan-

bahan isolator, elektron-elektron pada setiap atom diikat dengan kuat sehingga pada

keadaan normal elektron-elektron tidak bebas bergerak. Karena elektron-elektron

tidak mudah berpindah, maka isolator sulit mengalirkan arus listrik. Akan tetapi, jika

isolator diberi tegangan besar maka elektron dapat berpindah. Jadi pada tegangan

tinggi isolator dapat berfungsi sebagai konduktor. Misalnya : gelas, kaca, karet, kayu,

dll.

3. Semikonduktor adalah suatu bahan yang pada kondisi tertentu akan bersifat

sebagai isolator dan pada kondisi lain akan bersifat sebagai konduktor.

Bahan – bahan semikonduktor akan bersifat isolator jika dalam temperatur yang

rendah dan akan bersifat konduktor jika dalam temperatur tinggi. Dalam temperatur

rendah seluruh lintasan elektron terisi penuh oleh elektron dan ketika dalam

temperatur tinggi akan ada ikatan - ikatan yang pecah sehingga menyebabkan adanya

elektron - elektron bebas. Misalnya: germaniun, silikon, dll.


2.4 Sifat-sifat Konduktor dan Isolator listrik

Konduktor Isolator

Konduktor bahan yang mudah

menghantarkan arus listrik

Isolator bahan yang sulit

menghantarkan arus listrik

Bahan konduktor memiliki hambatan

kecil karena hambatan jenisnya kecil.

Bahan isolator memiliki hambatan

besar karena hambatan jenisnya besar.

Aluminium adalah jenis logam

penghantar yang paling cocok untuk

bahan membuat alat masak seperti

penggorengan, panci dst

Mmacam-macam isolator yaitu:− -Kayu, dimanfaatkan untuk

membuat peralatan dapur misalnya sendok nasi.

− -Plastik, dimanfaatkan untuk membuat peralatan dapur misalnya gelas dan piring

− -Kain, digunakan untuk bahan alat atau serbet

− -Styrofom, digunakan untuk mengemas makan dan minuman hangat.

− -Ebonit, digunakan untuk pegangan agar tidak cepat panas, misalnya pegangan ceret dan pamci.

− - Karet, biasanya dicampur dengan bahan plastik, misalnya pada pegangan seterika

2.5 Penerapan energi listrik baik konduktor dan isolator dalam kehidupan

sehari-hari

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

Energi listrik dapat diubah menjadi energi panas atau kalor. Berbagai alat

yang dapat merubah energi listrik menjadi energi panas, misalnya: pemanas, solder,

setrika, dan kompor listrik. Alat yang mengubah energi listrik menjadi energi panas

dilengkapi dengan elemen pemanas. listrik yang mengalir melalaui elemen pemanas

diubah menjadi energi panas. Elemen pemanas terbuat dari bahan yang mempunyai

tahanan tinggi, sehingga listrik yang mengalir melalui bahan tersebut berubah

menjadi panas.

Bagian-bagian utama setrika listrik adalah sebagai berikut:

a. elemen pemanas

b. pemegang setrika, terbuat dari bahan isolator.

c.kabel penghubung;

d. logam besi/ baja.

2. Energi Listrik Menjadi Energi Gerak

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

Bagian utama lampu neon adalah tabung kaca hampa udara yang diisi dengan uap

raksa. Pada kedua ujung tabung, terdapat dua elektrode. Jika pada kedua elektrode ini

diberi tegangan, terjadi aliran elektron. Aliran elektron ini menyebabkan uap raksa

memancarkan sinar ultraviolet (tidak tampak oleh mata). Karena dinding tabung

bagian dalam dilapisi dengan zat yang dapat berpendar maka ketika dinding tersebut

terkena sinar ultraviolet akan memendarkan (memancarkan) cahaya, cahaya inilah

yang rnenerangi ruangan di sekitarnya.


Percobaan tentang Konduktor dan Isolator

Dua buah baterai sebagai sumber listrik dihubungkan ke lampu dengan menggunakan

kabel yang disambung dengan klip kertas dari logam. Lampu tersebut akan

menyala karena arus listrik mengalir dari baterai ke lampu. Dalam hal ini, klip kertas

disebut sebagai konduktor karena mampu mengalirkan listrik.

Apa yang terjadi pada lampu ketika klip kertas logam diganti dengan kawat, karet,

atau sedotan plastik? Jika klip kertas logam diganti dengan karet dan sedotan plastik,

lampu tidak menyala. Hal ini menunjukkan bahwa karet dan sedotan plastik tidak


dapat menghantarkan listrik. Oleh karena itulah, karet dan sedotan plastik

digolongkan sebagai bahan isolator.

Lakukan kegiatan ini untuk mengetahui apakah suatu benda merupakan konduktor

atau isolator.

Sediakan benda-benda berikut.

Batu baterai

Lampu 5 watt

Kabel

Klip kertas logam, plastik, karet, kertas, kain, kapas, uang logam, batu, seng,

dan kaca.

Cara kerja:

Buatlah rangkaian listrik seperti gambar di atas. Pastikan lampu dapat

menyala.

Gantilah klip kertas logam dengan plastik, karet, kertas, kain, kapas, uang

logam, batu, seng, dan kaca. Kemudian, amati keadaan lampu.

Catat hasil pengamatanmu dalam tabel berikut.

Nama Barang Keadaan Lampu Golongan

Klip Kertas Lampu menyala Konduktor

Plastik Lampu tidak menyala Isolator

Karet Lampu tidak menyala Isolator

Kertas Lampu tidak menyala Isolator

Kain Lampu tidak menyala Isolator

Kapas Lampu tidak menyala Isolator


Uang Logam Lampu tidak menyala Isolator

Batu Lampu tidak menyala Isolator

Seng Lampu menyala Konduktor

Kaca Lampu tidak menyala Isolator

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Kelistrikan adalah sifat benda yang muncul dari adanya muatan listrik.

Sumber energi listrik adalah benda yang dapat menimbulkan arus listrik. Sumber

energy listrik ada yang kecil dan ada yang besar. Beberapa contoh sumber energi

listrik adalah: baterai, aki, dinamo, dan generator.

Dalam kehidupan sehari-hari banyak digunakan bahan - bahan yang

berhubungan dengan arus listrik dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu:

1. Konduktor

Misalnya: perak, alumunium, tembaga, besi, emas, dll.

2. Isolator

Misalnya : gelas, kaca, karet, kayu, dll.

3. Semikonduktor

Misalnya: germaniun, silikon, dll.

Pemanfaatan energi listrik dalam kehidupan sehari-hari sangat besar.

Pemanfaatan listrik tersebut ditandai dengan adanya perubahan energi listrik. Energi

listrik dapat diubah menjadi energi panas, energi gerak, energi bunyi, dan energi

cahaya. Namun, harus diingat bahwa energi listrik bukanlah energi yang dapat

diperbaharui. Itu berarti, ketika menggunakan energi listrik harus efisien dan efektif.


3.2 Saran

Sebagai calon guru Sekolah Dasar, hendaknya perlu memahami pentingnya

pemahaman konsep kelistrikan dan penerapan serta pemanfaatannya dalam

kehidupan sehari-hari dengan baik untuk menghindari kesalahan konsep

(misconception) dalam pembelajaran tentang materi kelistrikan kelak di Sekolah

Dasar.

DAFTAR PUSTAKA

Alit Swamardika. 2005. “Simulasi Kontrol Lampu Lalu Lintas Sistem Detektor dengan Menggunakan PLC untuk Persimpangan Jalan Waribang-Wr. Supratman Denpasar”, (Online) (http://ejournal.unud.ac.id/abstrak/gus%20alit%20_4_.pdf di akses pada 9/15/2015 10:52 PM)

Harianto. 2004. Sains Untuk Sekolah Dasar Kelas IV. Jakarta: Erlangga

Haryanto. 2007. Sains Untuk Sekolah Dasar Kelas II. Jakarta: Erlangga

Ibayati, Yayat. 2008. Ilmu Pengetahuan Alam: SD/MI Kelas VI. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional

Kanginan, M. 2003. Fisika SLTP 3A. Jakarta: Erlangga

Panut. 2007. Dunia IPA Ilmu Pengetahuan Alam. Bogor: Yudistira

--. 2003. Fisika SLTP 2B. Jakarta: Erlangga

Rositawaty, S. 2008. Senang belajar Ilmu Pengetahuan Alam 6: untuk Kelas VI Sekolah Dasar/Madrasah Ibtidaiyah. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional

Santi Wulan, D. 2007. “Perubahan Energi Listrik“, (Online) (http://tamanbelajarku.wordpress.com/2007/03/28/perubahan-energi-listrik/ di akses pada 9/11/2015 3:22 PM)

Sulistyanto, Heri. 2008. Ilmu pengetahuan alam 6: untuk sd dan mi kelas VI. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional


The Salvation. 2007. “Cara Kerja Lampu 'Lalu Lintas'”, (Online) (http://alisalvation.blogspot.com/2010/06/cara-kerja-lampu-lalu-lintas.html di akses pada 9/15/2015 10:54 PM) (http://www.e-dukasi.net/file_storage/pengetahuan_populer/PP_7/Image/hal-4.png_di akses pada 14 September 2015_9:35)

NN. 2008. “Energi Dan Daya Listrik”, (Online) (http://www.crayonpedia.org/mw/Energi_Dan_Daya_Listrik_9.1 di akses pada 9/15/2015 10:52 PM)

NN. 2011. “Listrik”, (Online) (http://id.wikipedia.org/wiki/Listrik di akses pada 9/11/2015 5:30 PM)

NN. 2011. “Konduktor, Isolator, dan Semikonduktor’, (Online) (http://www.listrik.jw.lt/Konduktor%20Isolator%20Dan%20Semikondu di akses pada 9/12/2015 4:17:09 PM)

Yusuf. . “Penerapan Konsep Dasar Listrik & Elektronika”, (Online) (yusuf11031995.files.wordpress.com/.../penerapan-konsep-dasar-listrik-elektronika.ppt – di akses pada 9/11/2015 3:21 PM)


dewirablog.files.wordpress.com file · Web viewPengertian Listrik. Menurut Wikipedia, Listrik...

Documents

Transcript of dewirablog.files.wordpress.com file · Web viewPengertian Listrik. Menurut Wikipedia, Listrik...