APSiswaNavbarV2

redesain-navbar Portlet

BelajarPintarV3

IPA

Kelistrikan dan Teknologi Listrik di Lingkungan

MATERI

Arus Listrik

Coba Sobat Pintar perhatikan lampu listrik di rumahmu atau di ruang kelasmu. Ketika kamu menyalakan lampu tentunya kamu akan menekan sakelar yang terpasang di dinding.

Jika satu sakelar ditekan maka lampu akan menyala tetapi mungkin lampu di ruangan lain tidak ikut menyala, atau ketika kamu menekan sakelar ternyata semua lampu di beberapa ruangan akan menyala bersamaan. Mengapa dapat terjadi demikian? Pernahkah kamu memikirkannya?

Arus listrik mengalir karena pada ujung-ujung rangkaian ada perbedaan potensial listrik yang diberikan oleh baterai sebagai sumber tegangan seperti yang telah dijelaskan pada percobaan baterai buah.

Ujung kawat penghantar yang memiliki banyak elektron (terhubung dengan kutub negatif baterai) dapat dikatakan memiliki potensial listrik yang rendah, sedangkan ujung kawat penghantar lainnya yang memiliki sedikit elektron (terhubung dengan kutub positif baterai) dapat dikatakan memiliki potensial listrik yang tinggi.

Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah, sedangkan arah aliran elektron adalah sebaliknya yaitu dari potensial rendah ke potensial tinggi atau dengan kata lain dari kutub negatif ke kutub positif.

Pada rangkaian listrik tertutup, besar arus listrik yang mengalir pada rangkaian dapat ditentukan dengan menghitung besar muatan listrik yang mengalir pada rangkaian setiap detiknya. Hal ini dikarenakan besar arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian tertutup sebanding dengan besarnya muatan listrik yang mengalir pada setiap detik, atau secara matematis besar arus listrik ditulis sebagai berikut.

Keterangan:
I = arus listrik (ampere)
q = muatan listrik (coulomb)
t = waktu (detik)

Rangkaian Listrik

Tahukah Sobat Pintar mengapa ada sebuah sakelar yang dapat digunakan untuk menyalakan beberapa lampu sekaligus, tetapi ada juga sebuah sakelar yang hanya dapat digunakan untuk menyalakan sebuah lampu saja?

Apa yang menyebabkan hal ini terjadi? Menyala atau tidak menyala lampu listrik terkait dengan rangkaian listrik.

Pada rangkaian listrik yang tidak memiliki percabangan kabel, rangkaian tersebut disebut rangkaian seri. Ketiadaan percabangan kabel pada rangkaian listrik seri mengakibatkan aliran listrik akan terputus jika salah satu ujung kabel terputus, sehingga arus tidak ada yang mengalir di dalam rangkaian dan seluruh lampu akan mati.

Pada rangkaian listrik yang memiliki percabangan kabel, rangkaian tersebut disebut rangkaian paralel. Jika salah satu ujung kabel terputus, maka arus listrik akan tetap mengalir pada kabel lainnya yang masih terhubung dan beberapa lampu lainnya akan tetap menyala.

Rangkaian Hambatan Listrik Seri

Pada rangkaian seri kuat arusnya bernilai sama tetapi tegangannya berbeda-beda, sehingga

 

Rangkaian Hambatan Listrik Paralel

Pada rangkaian parallel, tegangan listrik bernilai sama tetapi besar kuat arusnya berbeda, sehingga

 

Hukum Kirchoff

Sobat Pintar, Mobil yang masuk dari jalur utama akan berpisah di persimpangan jalan dan menuju tujuan masing-masing.

Nah, Jumlah mobil yang masuk dan yang keluar jalur akan tetap sama, hal ini juga berlaku listrik.

Menurut Hukum Kirchoff, besar arus listrik yang masuk ke dalam titik cabang kawat penghantar nilainya sama dengan besar arus listrik yang keluar dari titik cabang kawat penghantar tersebut.

Secara sistematis, hukum Kirchoff dapat ditulis dengan:

Sumber-Sumber Energi Listrik

Tahukah Sobat Pintar, dari mana asal energi listrik yang biasa kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari?

Apa hanya dari minyak bumi dan batubara saja?

Mengingat keterbatasan energi tambang, kini listrik tidak hanya dihasilkan dari minyak bumi atau batu bara, tetapi juga dari energi matahari, angin, air, dan bioenergi. Sumber-sumber energi tersebut merupakan energi alternatif karena ketersediaannya di dalam yang dianggap sangat melimpah atau tidak akan pernah habis jika digunakan.

Agar mengetahui berbagai sumber energi alternatif tersebut, bacalah uraian berikut dengan seksama.

Energi Matahari

Energi matahari adalah sumber energi terbesar dan paling besar ketersediaannya. Melalui penggunaan panel surya, energi matahari dapat diubah menjadi energi listrik. Tetapi saat cuaca mendung, energi listrik yang diperoleh tidak dapat dihasilkan secara maksimal.

Sehingga, energi yang diperoleh saat matahari bersinar terang akan disimpan dalam baterai agar dapat digunakan saat cuaca mendung atau bahkan malam hari.

Energi Angin (Kincir Angin)

Kincir angin adalah salah satu contoh sumber energi listrik alternatif. Energi gerak, yang dihasilkan oleh gerakan angin terhadap kincir, diubah oleh generator menjadi energi listrik. Berbeda dengan batu bara, gas, dan minyak bumi, kincir angin tidak menyebabkan polusi bagi lingkungan, sehingga kincir angin dipercaya ramah terhadap lingkungan.

Oleh sebab itu, pada tahun 1930, pemerintah Amerika mulai menggunakan kincir angin sebagai sumber energi listrik utamanya. Di daerah California, saat ini sudah ada 13.000 kincir angin yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik hingga 1,5 – 4 juta kWh setiap tahunnya, ini berarti setiap kincir angin digunakan untuk menyuplai kebutuhan listrik 150 hingga 400 rumah.

Namun, ketika tidak ada angin yang berhembus maka tidak akan ada energi listrik yang dihasilkan, sehingga masih diperlukan sejumlah batubara, gas, atau minyak bumi untuk memenuhi energi listrik pada saat tersebut.

Energi Air (Hydropower)

Air yang mengalir dari hulu ke hilir, khususnya pada sungai-sungai yang deras, dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi listrik. Arus air sungai tersebut dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin yang terhubung pada generator sehingga energi listrik dapat dihasilkan.

Banyaknya jumlah sungai dan danau air tawar membuat Indonesia membangun banyak Pembangkit Listrik Tenaga Air. (PLTA) di seluruh wilayahnya. Potensi tenaga air di seluruh Indonesia diperkirakan sebesar 75.684 MW, tetapi yang dimanfaatkan masih 100 MW dengan jumlah pabrik sekitar 800. Salah satu contoh PLTA yaitu PLTA Karangkates yang ada di Kabupaten Malang.

Bioenergi

Bioenergi adalah energi yang diperoleh dari biomassa. Biomassa merupakan bahan organik yang berasal dari makhluk hidup, baik dari tumbuhan maupun hewan. Limbah dari budidaya pertanian, perkebunan, kehutanan, peternakan, maupun perikanan juga dapat digunakan sebagai sumber bioenergi.

Energi yang diperoleh dari biomassa ini dapat diubah menjadi energi listrik dengan cara mengolah biomassa menjadi bahan bakar nabati, misalnya etanol atau biodiesel. Bahan bakar nabati ini selanjutnya dapat digunakan sebagai bahan bakar generator atau diesel untuk menghasilkan listrik.

Jika Sobat Pintar tahu sumber energi listrik lain yang belum disebukan, bisa kita diskusikan di kolom komentar ya....

1.

Arus listrik mengalir karena pada ujung-ujung rangkaian ada....


A. Beda potensial listrik
B. Tegangan listrik statis
C. Hambatan listrik
D. Arus listrik dinamis

JAWABAN BENAR

A.

Beda potensial listrik

PEMBAHASAN

Arus listrik mengalir karena pada ujung-ujung rangkaian ada perbedaan potensial listrik yang diberikan oleh baterai sebagai sumber tegangan seperti yang telah dijelaskan pada percobaan baterai buah.

2.

Arus listrik hanya dapat mengalir pada rangkaian listrik....


A. terbuka
B. tertutup
C. seri
D. seri dan paralel

JAWABAN BENAR

B.

tertutup

PEMBAHASAN

Arus listrik hanya dapat mengalir pada rangkaian listrik tertutup.

redesain-navbar Portlet