Energi Listrik Dalam Kehidupan Sehari-Hari

Dalam kehidupan sehari-hari energi listrik sangat dibutuhkan. Hampir semua alat-alat rumah tangga yang kita temui ternyata memakai energi listrik. Energi listrik ialah energi yang berasal dari muatan listrik yang menimbulkan medan listrik statis atau gerakan elektron dalam konduktor (pengantar listrik) atau ion (positif atau negatif) dalam zat cair atau gas. Sebelum mebahas lebih jauh wacana energi listrik, kita perlu mengetahui tanda-tanda kelistrikan yang ada di sekitar kita.

Gejala kelistrikan sanggup ditunjukkan menyerupai pada beberapa benda berikut, sisir plastik, balon, atau penggaris plastik. Suatu benda mengandung ribuan muatan listrik yang sangat kecil. Muatan listrik ada dua macam, yaitu muatan positif (proton) dan muatan negatif (elektron). Benda dengan jumlah proton dan elektron sama disebut benda netral. Benda bermuatan positif bila jumlah proton lebih banyak daripada elektron. Jumlah muatan listrik pada setiap benda sama. Gejala kelistrikan muncul ketika kedua muatan tersebut tidak sama.

Seperti ketika sisir plastik digosokkan pada rambut, muatan negatif yang terdapat pada sisir plastik akan bertambah. Ketika sisir plastik didekatkan pada kertas maka akan terjadi gaya listrik (tarik-menarik), lantaran muatan negatif pada kertas menjauhi sisir sehingga sisi kertas yang bersahabat sisir menjadi lebih positif. Akibatnya kertas akan tertarik oleh sisir plastik. Muatan listrik yang terkandung dalam sisir plastik tersebut tidak mengalir sehingga disebut listrik yang membisu atau listrik statis.

A. Sumber Energi Listrik
Energi listrik didapat dari sumber energi listrik. Sumber energi listrik yaitu sesuatu yang sanggup menghasilkan energi listrik. Ada bebrapa sumber energi listrik yang kita kenal, antara lain baterai, aki, dinamo, dan generator.

1. Baterai
Baterai merupakan elemen kering yang berisi zat kimia yang berbentuk padat. Baterai tersusun dari beberapa lapisan. Bagian luar baterai yang merupakan selimutnya ialah seng. Lapisan seng ini berfungsi sebagai kutub negatif. Bagian yang berfungsi sebagai kutub positif ialah batang arang yang terdapat di cuilan tengah. Bagian dalamnya ada zat kimia berbentuk serbuk hitam terdiri dari gabungan larutan salmiak dan kerikil kawi dan di tengah-tengah baterai terdapat batang arang atau batang karbon yang keras. Batang karbon ini dikelilingi serbuk hitam yang merupakan elektrolit. Elektrolit ialah 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 ujung baterai yang menonjol pada cuilan atas disebut kutub positif sedangkan cuilan ujung yang satu lagi, yaitu dasar baterai yang disebut kutub negatif. Jika kedua kutub itu dihubungkan dengan seutas kabel, maka terjadilah pedoman listrik pada kabel itu. Pada baterai terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik. Tegangan listrik pada baterai sekitar 1,5 Volt.

2. Akumulator
Aki disebut juga elemen lembap lantaran elektrolitnya berupa zat cair(asam sulfat). Aki temasuk sel sekunder, lantaran selain menghasilkan arus listrik, aki juga sanggup diisi arus listrik kembali. Aki dibentuk dari lempeng timbal yang dimasukkan dalam larutan asamsulfat encer. Sebelum digunakan, terlebih dahulu aki dialiri dengan arus listrik. Pada ketika mengisi aki, energi listrik diubah menjadi energi kimia.

Lempengan timbal tersebut terdiri dari pelat Positif dan pelat Negatif, untuk pelat Positif dibentuk dari Timbal Peroksida, Sedangkan pelat Negatif hanya dibentuk dari logam timbal. Antara pelat positif dan pelat negetif diberi pemisah supaya tidak bersinggungan yang sanggup menimbulkan relasi arus pendek. Timbal dan timbal peroksida ini bereaksi dengan asam sulfat, hasil reaksi kimia tersebut menghasilkan listrik. Pada ketika digunakan, aki terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik. Tegangan aki lebih besar daripada baterai yaitu sekitar 6 Volt – 24 Volt.

3. Dinamo
Dinamo terdiri dari kumparan yang ditempatkan di tengah medan magnet, ketika kepala dinamo (bagian yang melekat pada ban sepeda) berputar kumparan tersebut juga ikut berputar. Perputaran kumparan di dalam medan magnet menghasilkan energi listrik. Kecepatan perputaran roda sepeda mensugesti besar arus listrik yang dihasilkan. Semakin cepat roda berputar semakin besar energi listrik yang dihasilkan. Kaprikornus dinamo mengubah energi gerak menjadi energi listrik.

4. Generator
Listrik yang kita gunakan di rumah dialirkan dari Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). Pada sebuah pembangkit listrik tenaga air, air yang jatuh dari bendungan memutar turbin. Poros yang dihubungkan ke turbin yang berupa baling-baling menggerakkan generator. Pada generator, kumparan kawat berputar di antara kutub-kutub magnet dan menghasilkan arus listrik. Arus listrik ini yang disalurkan ke rumah-rumah dan pabrik-pabrik.

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.

5. Sel Surya.
Energi matahari berupa energi panas dan cahaya. Seiring perkembangan teknologi, energi matahari sanggup diubah menjadi energi listrik. Alat yang bisa mengubahnya disebut sel surya. Sel surya sanggup dipasang di atap rumah. Sel surya akan menangkap energi matahari dan menyimpannya dalam elemen listrik. Selanjutnya, energi tersebut sanggup dipakai untuk menyalakan peralatan listrik. Selain itu, sel surya juga dipakai pada kalkulator dan kendaraan beroda empat tenaga surya. Stasiun-stasiun luar angkasa juga memanfaatkan energi matahari.

6. Nuklir.
Energi nuklir dihasilkan dari reaksi atom di dalam sebuah reaktor. Nuklir sanggup dipakai sebagai materi pembuat bom atom. Selain itu, nuklir sanggup dipakai sebagai pembangkit listrik. Penggunaan nuklir sebagai sumber energi listrik tidak menimbulkan polusi. Hanya saja, kebocoran nuklir perlu diwaspadai. Kebocoran sanggup menimbulkan cacat tubuh, bahkan kematian.

B. Rangkaian Listrik
Rangkaian Listrik ialah suatu kesatuan antara beberapa komponen eleltronika dan sumber tegangan yang dihubungkan secara terbuka semoga arus listrik yang berasal dari sumber sanggup mengalir. Rangkaian listrik sanggup digolongkan menjadi rangkaian terbuka dan rangkaian tertutup serta rangkaian seri, rangkaian paralel, dan rangkaian campuran.

1. Rangkaian Tertutup dan Terbuka
Arus listrik ialah muatan listrik yang mengalir melalui suatu penghantar. Aliran listrik terjadi lantaran adanya beda potensial atau tegangan antara kedua ujung suatu penghantar. Beda potensial atau tegangan merupakan selisih gaya listrik antara dua titik sembarang pada suatu rangkaian listrik. Besar tegangan listrik dinyatakan dengan satuan volt. Alat untuk mengukur tegangan listrik disebut voltmeter.

Baterai mempunyai dua buah kutub, yaitu kutub positif. (+) dan kutub negatif (–). Pada kutub positif terdapat muatan listrik positif, dan pada kutub negatif terdapat muatan listrik negatif. Kutub positif mempunyai potensial lebih tinggi dibanding kutub negatif. Oleh lantaran itu, bila sebuah baterai dihubungkan dengan bola lampu melalui kabel akan terjadi pedoman listrik dari kutub positif baterai melewati bola lampu menuju kutub negatif baterai. Dengan adanya pedoman listrik itu, bola lampu menyala.

Adanya arus listrik di dalam kawat kabel sanggup menimbulkan bola lampu dalam rangkaian itu menyala. Rangkaian ini disebut rangkaian tertutup. Jika salah satu kabel tidak terhubung dengan sumber listrik, tidak akan terjadi arus listrik sehingga lampu tidak akan menyala. Begitu juga bila kabel hanya terhubung pada salah satu kutub, tidak akan terjadi arus listrik. Rangkaian ini disebut rangkaian terbuka. Pada rangkaian listrik terbuka, tidak terjadi pedoman listrik. Maka dari itu lampu tidak menyala. Listrik hanya sanggup mengalir pada rangkaian tertutup.

Semakin besar tegangan listrik, semakin besar arus listrik mengalir di dalam kabel. Semakin besar arus listrik mengalir, semakin jelas lampu itu menyala.

2. Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel
Rangkaian listrik sanggup berupa rangkaian seri, rangkaian paralel, dan rangkaian campuran. Rangkaian listrik seri dan paralel biasanya dipakai untuk rangkaian lampu atau rangkaian baterai.
a. Rangkaian SeriRangkaian seri terbentuk bila 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.
Perhatikan rangkaian listrik pada senter. Baterai disusun berderet dan dihubungkan dengan sakelar serta lampu secara berurutan. Rangkaian menyerupai ini dinamakan rangkaian seri baterai Jika memakai lebih dari satu lampu, dan lampu disusun secara berurutan maka disebut rangkaian seri lampu.

Keuntungan rangkaian seri ialah hemat kabel, dan rangkaiannya sederhana sehingga membuatnya pun mudah. Kerugiannya pada ketika satu lampu mati, yang lain juga mati. Begitu juga pada nyala lampunya, tidak jelas (redup). Energinya juga boros, lantaran digambarkan 1R+1R+1R.
b. Rangkaian Paralel
Rangkaian paralel terbentuk bila dua buah bola lampu atau lebih dihubungkan secara berjajar. Kutub lampu sejenis dihubungkan ke kutub baterai yang sama. Pada rangkaian paralel bila salah satu lampu diputuskan ( mati ), lampu yang lainya tetap menyala. Hal ini terjadi lantaran lampu yang lain masih terhubung dengan sumber arus listrik. Rangkaian alat-alat listrik pada kendaraan bermotor pun, menyerupai klakson, radio, lampu, dan kipas disusun secara paralel.

c. Rangkaian Campuran
Rangkaian Campuran ialah rangkaian kombinasi antara rangkaian seri dan parallel dalam rangkaian listrik. Rangkaian ini mempunyai fungsi untuk menghindari adanya rangkaian listrik yang kompleks baik dari segi desain maupun dari segi perhitungan distribusi arus, tegangan, dan hambatannya. Selain itu rangkaian gabungan lebih memudahkan kita untuk menganalisis apabila terjadi kesalahan ada rangkaian listrik.

Pada rangkaian campuran, baterai disusun secara gabungan dari rangkaian seri dan paralel. Demikian pula pada bola lampu yang disusun secara gabungan yaitu dari rangkaian seri dan paralel.

C. Konduktor dan Isolator Listrik
Konduktor listrik ialah benda yang sanggup menghantarkan arus listrik. Sedangkan isolator listrik ialah benda yang tidak sanggup menghantarkan arus lisatrik. Contoh benda yang termasuk konduktor listrik ialah benda logam menyerupai besi, baja, timah, tembaga, dan kuningan. Sedangkan benda yang termasuk isolator listrik ialah kaca, plastik, kain, dan kayu kering

D. Perubahan Energi Listrik
Kita semua memanfaatkan energi listrik tidak secara langsung, tetapi diubah dahulu ke dalam bentuk energi lain, contohnya menjadi energi panas, energi gerak, energi bunyi, dan energi cahaya.

• Perubahan Energi Listrik Menjadi Energi Panas. Ada banyak alat rumah tangga yang sanggup energi listrik menjadi energi panas. Contohnya, setrika listrik, kompor listrik, dispenser, dan solder, dan rice cooker. Di dalam alat-alat tersebut terdapat elemen pemanas. Ketika dialiri arus listrik, elemen pemanas menjadi panas.
• Perubahan Energi Listrik Menjadi Energi Cahaya. Energi listrik juga sanggup diubah menjadi energi cahaya. Lampu listrik mengubah energi listrik menjadi energi cahaya. Dengan lampu listrik, malam hari menjadi jelas benderang.
• Perubahan Energi Listrik Menjadi Energi Gerak. Ada banyak peralatan rumah yang mempunyai motor listrik. Adanya motor listrik menciptakan peralatan tersebut sanggup menghasilkan energi gerak. Contohnya bor listrik, mikser (alat pengaduk adonan roti), gerinda listrik, mesin cuci, mesin jahit listrik, pompa air, mesin cuci, kipas angin, dan pengering rambut.
• Perubahan Energi Listrik Menjadi Energi Bunyi. Radio, televisi, handphone (hp), dan bel listrik merupakan penghasil bunyi. Namun, alat itu tidak berfungsi bila tidak ada listrik. Dengan demikian, alat-alat tersebut mengubah energi listrik menjadi energi bunyi.

F. Penghematan Energi Listrik
Energi yang dipakai untuk menyalakan gadget, TV, lampu dan banyak sekali perabotan di rumah biasanya ialah energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan oleh PLN jumlahnya terbatas. Hal ini disebabkan lantaran adanya ketidakseimbangan antara pertumbuhan konsumsi listrik pelanggan yang lebih cepat meningkat dibandingkan dengan kemampuan PLN dalam menyediakan pembangkit listrik. Untuk itu mulailah membudayakan hemat listrik dari sekarang. Hemat listrik sanggup dilakukan dengan cara sebagai berikut :

• Menggunakan lampu hemat energi, contohnya lampu neon yang lebih bersifat hemat energi daripada lampu bohlam. Di siang hari sanggup memakai penerang alami secara optimal.
• Mematikan televisi, kran air, komputer atau lampu bila sudah tidak digunakan. Jika memungkinkan untuk mengeringkan pakaian secara alami di bawah sinar matahari.
• Menggunakan alat rumah tangga atau kantor yang bersifat hemat energi dan ramah lingkungan, menyerupai pendingin ruangan dan kulkas dengan freon yang ramah lingkungan
• Mengefisienkan pemakaian energi di daerah umum, menyerupai di sentra perbelanjaan, perkantoran, terminal, jalan raya, bandara, stasiun dan sebagainya.
• Mendesain rumah atau gedung hemat energi, contohnya pencahayaan yang baik dengan cukup ventilasi, sehingga mengurangi penggunaan lampu di siang hari.
• Mensosialisasikan kegiatan-kegiatan yang bersifat menghemat energi.