Materi :
Perpindahan dan Perubahan Energi Listrik
Sub Materi :
1. Gejala Kelistrikan
2. Sumber Energi Listrik
3. Rangkaian Listrik Sederhana
4. Perubahan Energi Listrik
Pengantar Materi
Perpindahan dan Perubahan Energi Listrik. Perubahan energi listrik adalah proses di mana energi listrik dikonversi menjadi bentuk energi lain melalui alat-alat elektronik, seperti menjadi energi cahaya (lampu), energi panas (setrika), energi gerak (kipas angin), atau energi bunyi (radio). Perpindahan energi ini terjadi karena adanya aliran arus listrik yang dimanfaatkan oleh berbagai peralatan untuk melakukan tugasnya sehari-hari.
Gejala Kelistrikan
Setiap benda mempunyai dua muatan, yaitu muatan positif dan negatif dengan jumlah yang sama. Jika benda tersebut digosokkan, maka akan terjadi perubahan muatan.
Pada saat sisir plastik digosokkan pada rambut, muatan negatif pada sisir plastik akan bertambah. Ketika sisir plastik didekatkan pada kertas, muatan negatif pada kertas menjauhi sisir sehingga sisi kertas yang dekat sisir menjadi lebih positif. Akibatnya kertas akan tertarik oleh sisir plastik. Tarik-menarik antara muatan pada sisir dan kertas disebut gaya listrik (tarik-menarik).
Muatan listrik yang terkandung dalam sisir plastik tidak mengalir sehingga disebut listrik yang diam atau listrik statis.
Sumber Energi Listrik
Kamu telah mengetahui bahwa lampu di rumah dapat menyala karena adanya energi listrik. Tahukah kamu dari mana energi listrik didapat? Energi listrik didapat dari sumber energi listrik. Sumber energi listrik adalah sesuatu yang dapat menghasilkan energi listrik.
Sumber energi listrik yang kita kenal, antara lain baterai, aki, dinamo, dan generator. Untuk lebih memahami sumber energi listrik, pelajari uraian berikut ini.
1. Baterai
Baterai merupakan elemen kering karena berisi zat kimia berbentuk padat. Perhatikan gambar berikut ini. Baterai tersusun dari beberapa lapisan. Bagian luar baterai adalah seng. Bagian dalamnya ada zat kimia berbentuk serbuk hitam terdiri dari campuran larutan salmiak dan batu kawi. Di tengah-tengah baterai terdapat batang arang atau batang 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
Sumber energi listrik yang menggunakan cairan ialah akumulator (accu) atau aki. Aki dibuat dari lempeng timbal yang dimasukkan dalam larutan asam sulfat encer. Perhatikan gambar di samping ini. Sebelum digunakan, terlebih dahulu aki dialiri dengan arus listrik. Pada saat mengisi aki, energi listrik diubah menjadi energi kimia.
Tegangan aki lebih besar daripada baterai yaitu sekitar 6 Volt – 24 Volt. Aki biasa digunakan untuk menghidupkan mesin kendaraan bermotor.
3. Dinamo
Pada saat sepeda digerakkan, dinamo mengubah energi gerak menjadi energi listrik sehingga lampu dapat menyala.
Sebuah dinamo terdiri dari sebuah magnet dan kumparan. Jika kumparan tersebut diputar, maka akan timbul 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.
Rangkaian Listrik Sederhana
Di rumahmu, listrik itu pun dibagi-bagi lagi ke kamar-kamar. Sumber listrik, kabel, dan alat listrik disusun menjadi suatu rangkaian yang disebut rangkaian listrik.
Rangkaian listrik dapat digolongkan menjadi rangkaian terbuka dan rangkaian tertutup serta rangkaian seri dan rangkaian paralel.
1. Rangkaian Tertutup dan Terbuka
Pada saat kabel dihubungkan pada kutub positif dan kutub negatif, maka akan ada arus listrik. Adanya arus listrik di dalam kawat kabel dapat menyebabkan 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 jika kabel hanya terhubung pada salah satu kutub, tidak akan terjadi arus listrik. Rangkaian ini disebut rangkaian terbuka.
Jika sakelar itu ditekan, arus listrik akan mengalir. Oleh karena itu, lampu menyala. Rangkaian ini merupakan rangkaian listrik tertutup.
2. Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel
Kita dapat merangkai alat-alat listrik dengan rangkaian seri dan rangkaian paralel. Rangkaian listrik seri dan paralel biasanya digunakan untuk rangkaian lampu atau rangkaian baterai.
Perubahan Energi Listrik
Kita memanfaatkan energi listrik tidak secara langsung, tetapi diubah dahulu ke dalam bentuk energi lain, misalnya menjadi energi panas, energi gerak, energi bunyi, dan energi cahaya. Bagaimana perubahan tersebut dapat terjadi?
1. Energi Listrik Berubah Menjadi Energi Panas
Di dalam setrika terdapat kawat penghantar (a) yang mempunyai tahanan besar. Jika dilalui arus listrik, akan menjadi panas, dan memancarkan panasnya ke besi baja (c) hingga bagian ini menjadi panas. Bagian (c) sendiri tidak dilalui arus listrik. Di dalam setrika terjadi perubahan energi listrik menjadi energi panas.
2. Energi Listrik Berubah Menjadi Energi Gerak
Energi listrik dapat juga berubah menjadi energi gerak. Contohnya pada kipas angin. Pada saat kipas angin dihubungkan dengan sumber listrik, listrik diubah menjadi magnet listrik yang dapat memutar balingbaling kipas angin. Alat-alat lain yang memanfaatkan perubahan energi listrik menjadi energi gerak, antara lain mesin cuci
3. Energi Listrik Berubah Menjadi Energi Bunyi
Pada saat kamu menyambungkan radio pada listrik, radio akan berbunyi. Pada radio terjadi perubahan energi listrik menjadi energi bunyi.
Alat-alat lain yang memanfaatkan perubahan energi listrik menjadi energi bunyi, antara lain televisi dan tape recorder.
4. Energi Listrik Berubah Menjadi Energi Cahaya
Lampu menyala akibat adanya perubahan energy listrik menjadi energy cahaya. Alat-alat lain memanfaatkan perubahan nergi listrik menjadi energi cahaya antara lain lampu lalu lintas dan neon.
Simpulan Materi
perpindahan dan perubahan energi listrik adalah konsep dasar dalam fisika. Listrik statis adalah muatan listrik yang diam, yang terjadi ketika benda, seperti sisir plastik yang digosokkan, mengalami perubahan muatan. Teks juga menjelaskan sumber energi listrik seperti baterai, akumulator (aki), dinamo, dan generator, yang mengubah energi lain (kimia atau gerak) menjadi energi listrik. Selain itu, dijelaskan juga tentang rangkaian listrik, yang dapat berupa rangkaian terbuka, tertutup, seri, atau paralel. Terakhir, teks menguraikan perubahan energi listrik menjadi bentuk energi lain yang bermanfaat bagi manusia, seperti menjadi energi panas (setrika), energi gerak (kipas angin), energi bunyi (radio), dan energi cahaya (lampu).
Latihan Soal
Soal Pilihan Ganda
Berikut ini adalah salah satu sumber energi listrik yang berisi zat kimia berbentuk padat adalah…
a. Akumulator (aki)
b. Generator
c. Dinamo
d. Baterai
Berikut ini yang merupakan rangkaian listrik dimana lampu akan menyala karena arus listrik mengalir adalah…
a. rangkaian terbuka
b. rangkaian tertutup
c. rangkaian paralel
d. rangkaian seri
Alat yang dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik sehingga lampu dapat menyala saat sepeda digerakkan adalah…
a. generator
b. baterai
c. dinamo
d. akumulator
Pada saat setrika dihubungkan dengan listrik, terjadi perubahan energi…
a. listrik menjadi energi gerak
b. listrik menjadi energi panas
c. listrik menjadi energi bunyi
d. listrik menjadi energi cahaya
Peristiwa tarik-menarik antara muatan pada sisir plastik dan kertas disebut…
a. gaya magnet
b. gaya listrik
c. gaya gravitasi
d. gaya gesek
Soal Essay
Jelaskan perbedaan mendasar antara listrik statis dan listrik dinamis.
Jelaskan apa yang dimaksud dengan sumber energi listrik.
Jelaskan apa yang dimaksud dengan rangkaian terbuka dan rangkaian tertutup.
Jelaskan bagaimana generator dapat menghasilkan arus listrik.
Apa saja contoh perubahan energi listrik menjadi energi lain?
Ingin Kembangkan Prestasi dan Kemampuanmu?
Yuk! Ikutan kompetisi online gratis dan terpercaya yang diselenggarakan oleh Lembaga Profesional dan terdaftar di SIMT PUSPRESNAS berikut ini:
Nama Lembaga |
Website |
Tingkat Kompetisi |
Bukti Kurasi |
|---|---|---|---|
Mengapa Harus Daftar Kompetisi Kami?
Pendaftaran Gratis
Pendaftaran Kompetisi dan Olimpiade GRATIS tanpa syarat apapun.
Apresiasi Juara Gratis
Apresiasi juara juga GRATIS tanpa perlu membayar klaim hingga ratusan ribu loh.
Beasiswa hingga Kuliah
Tersedia Beasiswa Khusus Alumni yang diberikan hingga kuliah loh!.
Pendukung Japres & SNBP
Piagam bisa digunakan untuk Jalur Prestasi, Beasiswa dan SNBP loh.
Sudah Ribuan Alumni
Sudah diikuti banyak alumni yang tersebar di seluruh Indonesia dan luar negeri.
Dikelola secara Syariah
Pengelolaan hadiah dan apresiasi dikelola secara terpisah dan sesuai syariah.
Bantuan Kurasi Prestasi
Tersedia layanan bantuan dan panduan kurasi prestasi peserta loh.
Legalitas Terjamin
Lembaga penyelenggara telah terdaftar di kementerian dan SIMT Kurasi.
Tunggu apalagi? Ingin kejar tiket SPMB Jalur Prestasi atau SNBP di tahun depan? segera gabung dan daftarkan dirimu sekarang juga!. Prestasi itu tidak ada yang instan loh! Mulai dan persiapkan versi terbaikmu mulai dari sekarang juga!.
Bgus
Bagus
Sangat membantu