ILMU PENGETAHUAN ALAM Kelas / Semester : IX / 1 & 2
Bab V Rangkaian Listrik Amati video berikut ini !
A. Konsep Rangkaian Listrik Rangkaian sederhana tersusun atas : kawat penghantar baterai saklar bola lampu Gambar 5.3 Rangkaian listrik sederhana Jenis rangkaian listrik : t erbuka t ertutup
Gambar 5.4 Rangkaian listrik terbuka dan tertutup Elektron mengalir dari kutub negatif ke kutub positif baterai . A rus listrik adalah elektron-elektron yang mengalir . Arah arus elektron berlawanan dengan arah arus listrik Gambar 5.5 Arah aliran listrik berlawanan dengan arah aliran elektron
1. Kuat Arus Listrik Kuat arus listrik : banyaknya muatan listrik positif yang mengalir pada suatu penghantar tiap satu satuan waktu 2. Beda Potensial Beda potensial : Selisih potensial antara dua tempat dalam penghantar Dalam Sistem Internasional , satuan beda potensial adalah volt (V). Alat yang digunakan untuk mengukur beda potensial adalah voltmeter.
3. Hukum Ohm “ Pada suhu tetap, tegangan listrik V pada suatu penghantar sebanding dengan kuat arus yang mengalir pada penghantar tersebut ” Kesimpulan ini dapat dirumuskan dengan persamaan : Tegangan berbanding lurus dengan kuat arus . Semakin besar tegangan maka kuat arus juga semakin besar . Hambatan berbanding terbalik dengan kuat arus . S emakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya .
4. Hambatan Listrik a. Pengaruh Hambatan terhadap Jenis Bahan Berdasarkan kemampuannya dalam menghantarkan arus listrik, bahan dibedakan menjadi : raksa timah Super konduktor
b. Hambatan Kawat Logam Hambatan listrik yang dimiliki oleh kawat logam dipengaruhi oleh : panjang bahan ( kawat ) luas penampang , dan hambatan jenis bahan kawat tersebut . Hambatan jenis suatu bahan ( kawat ) atau resistivitas adalah suatu besaran fisika dari suatu bahan yang tergantung pada temperatur dan jenis bahan tersebut . Bahan konduktor memiliki hambatan jenis yang kecil , sebaliknya bahan isolator memiliki hambatan jenis yang besar
Hambatan kawat logam tersebut akan berkurang jika luas penampang kawat logam tersebut makin besar , secara sistematis dapat dirumuskan :
5. Hukum Kirchhoff a. Hukum I Khirchhoff Setiap titik percabangan dalam rangkaian listrik , arus yang masuk ke dalam titik itu jumlahnya sama besar dengan arus yang keluar dari titik tersebut , atau jumlah total arus pada sebuah titik adalah nol. Gambar 5.7 Arus yang memasuki titik percabangan sama besar dengan arus yang meninggalkan titik tersebut . i 1 + i 4 = i 2 + i 3
6. Jenis Rangkaian Listrik a. Rangkaian Seri Gambar 5.8 Rangkaian seri
b. Rangkaian Paralel Gambar 6.8 Rangkaian paralel
B. Energi dan Daya Listrik Energi listrik merupakan suatu bentuk energi yang berasal dari sumber tegangan . Untuk menghitung besarnya energi yang dikeluarkan sumber tegangan , dapat digunakan konsep beda potensial seperti berikut ini . 1. Energi Listrik
2. Daya Listrik Setiap mengalirkan arus listrik , sumber tegangan mengeluarkan energi listrik sebesar W = VIt . Besarnya energi listrik yang dikeluarkan tiap satu sekon disebut daya listrik , selanjutnya ditulis :
C . Sumber Energi Listrik Energi alternatif : istilah yang merujuk kepada semua energi yang dapat digunakan yang bertujuan untuk menggantikan bahan bakar konvensional tanpa akibat yang tidak diharapkan dari hal tersebut . Teknologi alternatif digunakan untuk menghasilkan energi dengan mengatasi masalah dan tidak menghasilkan masalah seperti penggunaan bahan bakar fosil . Energi alternatif adalah energi yang digunakan untuk mengurangi penggunaan sumber daya alam atau kerusakan lingkungan .
1. Matahari Matahari merupakan sumber energi terbesar bagi bumi yang berupa energi panas dan energi cahaya . Energi cahaya biasa disebut sebagai tenaga surya . Energi cahaya matahari dapat diubah menjadi energi listrik menggunakan sel surya . Gambar 5.13 Rumah panel
Sumber : http://media.treehugger.com/assets/images/2013/03/brightsource-ivanpah-solar-012.jpg.0x545_ q100_crop-scale.jpg Gambar 5.12 Cara kerja panel surya
2. Tenaga Air Amati video berikut ini ! Air dapat menghasilkan energi dalam bentuk arus air, gelombang , dan air panas . Pembangkit listrik tenaga air adalah salah satu energi alternatif yang paling populer . Air yang jatuh ke bawah bisa berupa air terjun atau sungai air yang jatuh mempunyai tenaga yang digunakan untuk memutar turbin dari suatu generator listrik . Generator tersebut dapat menghasilkan listrik yang digunakan untuk keperluan sehari-hari .
3. Tenaga Panas Bumi (Geothermal) Kelebihan dari energi panas bumi adalah murah , dapat diandalkan , dan ramah lingkungan . Salah satu ide dasar sumber energi ini adalah mengubah energi panas yang dikandung oleh dapur magma menjadi sumber energi lain, seperti energi listrik . Sumber : thetyee.cachefly.net Gambar 5.16 Pembangkit Listrik Tenaga Panas bumi (PLTP)
Materi biologis yang hidup dan mati disebut sebagai biomassa . Biomassa digunakan sebagai sumber bahan bakar atau produksi industri . Sumber energi ini berasl dari sisa-sisa metabolisme makhluk hidup yang berupa kotoran hewan maupun hasil pembusukan sisa-sisa tanaman . Melalui reaksi kimia , sumber energi tersebut disimpan dan dikonversi menjadi energi lainnya . 4. Biomassa
5. Tenaga Angin Saat ini , angin bayak digunakan sebagai sumber energi alternatif . Misalnya turbin angin mengubah energi angin menjadi listrik , dengan menggunakan rotasi pisau turbin dan generator listrik . Sumber : www.hydro.com.au Gambar 5.18 Cara kerja turbin angin
D . Keselamatan Penggunaan dan Penghematan Energi Listrik Sebelum melakukan perbaikan jaringan listrik , gunakan test pen terlebih dahulu untuk mengetahui ada atau tidaknya arus listrik pada penghantar . Jika kabel beratus , jangan sekali -kali menyentuk kedua kabel yang terbuka secara bersamaan . Selalu menggunakan alas kaki dari bahan isolator ( seperti bahan dari karet ) saat melakukan perbaikan pada jaringan berarus . Matikan listrik sebelum melakukan perbaikan peralatan listrik . Mengganti kabel-kabel yang telah rusak atau terkelupas isolatornya . Tidak memasang beberapa steker secara bersusun . Perhatikan Gambar 5.20! Tidak membuka stop kontak dengan cara menarik kabel stekernya . 1. Keselamatan Penggunaaan Listrik
Sumber : https://KantorSehat.files.wordpress.com Gambar 5.20 Memasang beberapa steker yang berbahaya Gambar 5.21 (a) Cara melepaskan tusuk kontak yang salah dan (b) cara melepas tusuk kontak yang benar
Tidak menyalakan lampu di siang hari . Mematikan televisi jika tidak ditonton . Mematikan alat-alat listrik setelah selesai dipakai . Menggunakan lampu hemat energi seperti lampu neon. Memakai alat-alat listrik yang mempunyai daya rendah . Bersihkan kulkas secara rutin agar kinerja kulkas tetap optimal. Utamakan memilih alat-aat elektronik yang menggunakan teknologi hemat energi . dan lain-lain 2. Penghematan Energi Listrik