MAKALAH LISTRIK | KELISTRIKAN

Table of Contents

Kali ini admin postingkan makalah kelistrikan silahkan simak di bawah ini.

BAB I

PENDAHULUAN

A.    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.

B.     Rumusan Masalah

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, dan semikonduktor listrik?

4.    Apa saja perubahan dari energi listrik itu?

5.    Bagaimana pemanfaatan listrik pada lampu lalu lintas?

6.    Bagaimana cara untuk berhemat listrik dalam kehidupan sehari-hari?

C.    Tujuan Penulisan

Berdasarkan rumusan masalah di atas maka tujuan yang dapat dirumuskan dalam pembuatan makalah ini antara lain untuk mengetahui:

1.    Pengertian dari kelistrikan, arus listrik, hambatan dan tegangan listrik serta hubungan diantaranya.

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

3.    Benda-benda yang termasuk dalam konduktor , isolator, dan semikonduktor listrik.

4.    Perubahan listrik yang bisa dimanfaatkan dalam kehidupan.

5.    Pemanfaatan listrik pada lampu lalu lintas.

6.    Cara-cara yang dapat dilakukan untuk berhemat listrik.

D.    Manfaat Penulisan

Harapan yang ingin diwujudkan dalam makalah ini tercakup secara teoretis dan secara praktis yang meliputi:

1.      Secara teoretis

Makalah ini diharapkan berguna untuk memberikan sumbangan terhadap usaha peningkatan dan pengembangan mutu pendidikan.

2.      Secara praktis

Tujuan praktis dari makalah ini adalah untuk meningkatkan pengetahuan mahasiswa Pendidikan Guru Sekolah Dasar IAILM Suryalaya tentang konsep kelistrikan serta penerapan konsep dan pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari.

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Pengertian dan Sejarah Penemuan 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. Listrik terbagi menjadi dua yaitu listrik Statis dan listrik Dinamis.

Arus listrik adalah mengalirnya elektron secara kontinyu pada konduktor akibat perbedaan jumlah elektron pada beberapa lokasi yang jumlah elektronnya tidak sama. Arus listrik dibagi menjadi 2 jenis, yaitu:

1.      Listrik Arus Searah atau DC (Direct Current) adalah arus listrik yang arahnya tetap.

2.      Listrik Arus Bolak-balik atau AC (Alternating Current) adalah arus yang besar dan arahnya selalu berubah-ubah.

Satuan SI untuk arus listrik adalah Ampere (A). Secara formal satuan Ampere didefinisikan sebagai arus konstan yang bila dipertahankan akan menghasilkan gaya sebesar 2 x 10-7 Newton/meter di antara dua penghantar lurus sejajar, dengan luas penampang yang dapat diabaikan, berjarak 1 meter satu sama lain dalam ruang hampa udara.

Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melewatinya. Hambatan listrik dapat dirumuskan sebagai berikut:

R = V/I

di mana V adalah tegangan dan I adalah arus. Satuan SI untuk Hambatan adalah Ohm (R). Tegangan listrik (Voltase) adalah perbedaan potensi listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dinyatakan dalam satuan volt. Besaran ini mengukur energi potensial pada sebuah medan listrik yang menyebabkan aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik.

Dalam alirannya, arus listrik juga mengalami cabang-cabang. Ketika arus listrik melalui percabangan tersebut, arus listrik terbagi pada setiap percabangan dan besarnya tergantung ada tidaknya hambatan pada cabang tersebut. Bila hambatan pada cabang tersebut besar maka akibatnya arus listrik yang melalui cabang tersebut juga mengecil dan sebaliknya bila pada cabang hambatannya kecil, maka arus listrik yang melalui cabang tersebut arus listriknya besar.

Hukum I Kirchoff berbunyi:

Jumlah kuat arus listrik yang masuk ke suatu titik simpul sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik simpul tersebut.

Hukum I Kirchhoff tersebut sebenarnya tidak lain sebutannya dengan hukum kekekalan muatan listrik.

Sejarah Penemuan Listrik

Sejarah tentang penemu listrik ada beberapa versi. Versi yang pertama, listrik sudah ditemukan pada zaman mesir kuno. Versi yang kedua, Listrik ditemukan oleh Thales dari Melitus. Dan Versi yang ketiga, Listrik ditemukan oleh Faraday.

Versi Pertama (Zaman Mesir Kuno)

Teori bahwa listrik dikenal dan digunakan dalam zaman kejayaan Eropa ternyata keliru, orang Mesir lah yang menemukannya tetapi orang eropa hanya mempopulerkan. Kunci untuk seluruh teori ini terletak beberapa ratus kilometer timur Mesir, di Irak. Ada beberapa pot aneh yang ditemukan. Beberapa kedap air berisi silinder tembaga, dilem ke dalam lubang dengan aspal. Di tengah silinder itu ada sebuah batang besi. Para penggali menemukan pot pertama pada tahun 1936 yakin: ini adalah elemen galvanik, baterai yang primitif. Rekonstruksi memang menunjukkan bahwa adalah mungkin untuk menciptakan listrik dengan itu.

Fakta kembali ditemukan dalam kuil di Dendera, beberapa puluhan kilometer utara Luxor, beberapa ahli menemukan cahaya. Seorang insinyur listrik Norwegia melihat objek ditampilkan pada relief di bagian atas halaman ini bisa bekerja sebagai lampu. Seorang rekan Austria mampu membangun sebuah model kerja, dan dua penulis terkenal di AAS, Peter Krassa dan Rainer Habeck, bahkan bisa bekerja di luar teori yang nyata saat ini.

Setelah dua potong bukti telah dieliminasi sekarang kita harus melihat lebih dekat pada obyek itu sendiri. Petunjuk “teknis”, uraian berikut menjelaskan ilmu pengetahuan Mesir tentang listrik. Buku ” Lights of the Pharaohs ” oleh penulis Austria Krassa & Habeck mereka menulis ringkasan tesis yang paling populer. Setelah membaca buku yang awam mungkin bertanya, mengapa Mesir Kuno membiarkan seperti sampah tentang sejarah Mesir, karena tampaknya sejarah Mesir benar-benar berbeda. Sebagian besar dari sejarah Mesir menurut penulis mengungkap penemuan bebas.

keterangan gambar:

Priest ionised fumes electric discharge (snake) Lamp socket (Lotos) Cable (Lotos stem) Air god Isolator (Djed-Pillar) Light bringer Thot with knifes Symbol for “current” nverse polarity  (Haarpolarität +)

Atas dasar gambar inilah insinyur W. Garn membangun sebuah perangkat kerja yang benar-benar memberi kejelasan. Dalam buku Krassa/Habeck dia memberi sketsa (berdasarkan gambar di atas) dan deskripsi berikut:

“If we evacuate a glass bulb with two metal parts reaching into it (B), (C), we can see a discharge at much lower levels, depending on the size of the glass balloon (D). At a pressure of about 40 t (tonnes) (40 mm of mercury) a snakelike light filament meanders from one metal part to the other (E). If we evacuate further, the light filament grows wider until it fills the whole glass balloon. This is exactly what we see in on the pictures in the subterranean chambers of the Hathor sanctuary.”

Ini adalah dasar dari interpretasi teknis. Kedengarannya logis, bisa dipahami. Anda mungkin telah memperhatikan bahwa saya menekankan kata “two” di komentar Garns. Mengapa? Karena “dua” adalah kata kunci. Secara “normal” lampu membutuhan dua elektroda untuk menghasilkan cahaya, bola lampu sederhana atau Garn-konstruksi.

Versi Kedua (Thales)

Sejarah awal ditemukannya listrik adalah oleh seorang cendikiawan Yunani yang bernama Thales, yang mengemungkakan fenomena batu ambar yang bila digosok – gosokkan akan dapat menarik bulu sebagai fenomena listrik. Kemudian setelah bertahun – tahun semenjak ide Thales dikemukakan, baru kemudian muncul lagi penapat – pendapat serta teori -teori baru mengenai listrik seperti yang diteliti dan dikemukakan oleh William Gilbert, Joseph priestley, Charles De Coulomb, AmpereMichael Farraday, Oersted, dll.

Dalam hal kelistrikan, memang banyak tokoh yang telah berpartisipasi. Sebut saja de Coulomb, Alesandro Volta, Hans C. Cersted, dan Andre Marie Ampere. Mereka ini dianggap “jago-jago” terbaik di bidang listrik. Namun, dari semua itu, orang tak boleh melupakan satu nama yang sangat berjasa dan dikenal sebagai perintis dalam meneliti tentang listrik dan magnet. Dialah Michael Faraday, seorang ilmuwan asal Inggris.

Versi Ketiga (Faraday)

Michael Faraday adalah ilmuwan Inggris yang mendapat julukan “Bapak Listrik”, karena berkat usahanya listrik menjadi teknologi yang banyak gunanya. Faraday lahir 22 September 1791 di Newington, Inggris. Ia mempelajari berbagai bidang ilmu pengetahuan, termasuk elektromagnetisme dan elektrokimia. Dia juga menemukan alat yang nantinya menjadi pembakar Bunsen, yang digunakan hampir di seluruh laboratorium sains sebagai sumber panas yang praktis.

Untuk membantu ekonomi keluarga, pada usia 14 tahun Faraday bekerja sebagai penjilid buku sekaligus penjual buku. Di sela-sela pekerjaannya ia manfaatkan untuk membaca berbagai jenis buku, terutama ilmu pengetahuan alam, fisika, dan kimia.

Ketika umurnya menginjak 20 tahun, dia mengikuti ceramah-ceramah yang diberikan oleh ilmuwan Inggris kenamaan. Salah satunya adalah Sir Humphry Davy, seorang ahli kimia yang juga kepala laboratorium Royal Institution. Selama mengikuti ceramah, Faraday membuat catatan dengan teliti dan menyalinnya kembali dengan rapi apa yang didengarnya. Kemudian, berkas catatan itu ia kirimkan kepada Humphry Davy disertai lamaran kerja. Ternyata sang dosen tertarik dan mengangkat Faraday sebagai asistennya di Laboratorium Universitas terkenal di London. Saat itu dia berusia 21 tahun.

Di bawah bimbingan Davy, Faraday menunjukkan kemajuan pesat. Awalnya, ia hanya bekerja sebagai seorang pencuci botol. Tetapi, berkat kegigihannya dalam belajar, hanya dalam waktu relatif singkat, ia dapat membuat penemuan-penemuan baru atas hasil kreasinya sendiri, yaitu menemukan dua senyawa klorokarbon dan berhasil mencairkan gas klorin dan beberapa gas lainnya. Berkat kepandainnya pula, Faraday dapat berhubungan dengan para ahli ternama, seperti Andre Marie Ampere. Di samping itu, ia juga mendapat kesempatan berkeliling Eropa bersama Davy. Pada kesempatan itu, Faraday mulai membangun pengetahuannya yang praktis dan teoritis.

Davy memiliki pengaruh besar dalam pemikiran Faraday dan telah mengantarkan Faraday pada penemuan-penemuannya. Penemuan Faraday pertama yang penting di bidang listrik terjadi tahun 1821. Dua tahun sebelumnya Oersted telah menemukan bahwa jarum magnet kompas biasa dapat beringsut jika arus listrik dialirkan dalam kawat yang tidak berjauhan. Dari temuan ini, Faraday berkesimpulan, jika magnet diketatkan, yang bergerak justru kawatnya. Bekerja atas dasar dugaan ini, dia berhasil membuat suatu skema yang jelas di mana kawat akan terus-menerus berputar berdekatan dengan magnet sepanjang arus listrik dialirkan ke kawat.

Sesungguhnya, dalam hal ini Faraday sudah menemukan motor listrik pertama, suatu skema pertama penggunaan arus listrik untuk membuat sesuatu benda bergerak. Betapa pun primitifnya, penemuan Faraday ini merupakan “nenek moyang” dari semua motor listrik yang digunakan dunia sekarang ini. Sejak penemuannya yang pertama pada tahun 1821, Michael Faraday si ilmuwan autodidak ini namanya mulai terkenal. Hasil penemuannya dianggap sebagai pembuka jalan dalam bidang kelistrikan.

B.     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.

C.    Konduktor, Isolator, dan Semikonduktor 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 mutaan 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: 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 sukar 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 sukar 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.

D.    Pemanfaatan Energi Listrik

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.

E.     Pemanfaatan Listrik Pada Lampu Lalu Lintas

Lampu lalu lintas telah diadopsi di hampir semua kota di dunia dengan menggunakan warna yang diakui secara universal. Untuk menandakan berhenti adalah warna merah, hati-hati yang ditandai dengan warna kuning, dan hijau yang berarti dapat berjalan.

Lampu lalu lintas adalah lampu yang mengendalikan arus lalu lintas yang terpasang di persimpangan jalan, tempat penyeberangan pejalan kaki (zebra cross), dan tempat arus lalu lintas lainnya. Lampu ini yang menandakan kapan kendaraan harus berjalan dan berhenti secara bergantian dari berbagai arah. Tujuan adanya lampu lalu lintas ini adalah untuk mengatur pergerakan kendaraan agar dapat bergerak secara bergantian sehingga tidak terjadi kecelakaan dan kelancaran lalu lintas terjamin. Lampu lalu lintas pada umumnya dioperasikan dengan menggunakan tenaga listrik. Namun, saat ini sudah perkembangan teknologi lampu lalu lintas dengan tenaga matahari.

Pengaturan lampu lalulintas yang ada sekarang ini kebanyakan menggunakan sistem pengaturan waktu tetap dimana lampu diatur agar bekerja berdasarkan waktu tetap, tanpa memperhatikan naik turunnya arus lalu lintas. Kelemahan dari sistem ini adalah kaku menyebabkan hambatan atau penundaan yang tidak perlu. 

Salah satu solusi untuk mengatasi masalah tersebut adalah dibuat kontrol lampu lalu lintas sistem detektor (traffic actuated) dengan menggunakan sistem ATCS (Automatic Traffic Light Control System) yang dapat bekerja menentukan lama penyalaan lampu hijau secara otomatis berdasarkan distribusi kepadatan. Sistem ini mengontrol lampu lalu lintas otomatis dengan menggunakan kamera berbasis mikrokontroller. Kamera digunakan sebagai pengamat kepadatan kendaraan pada suatu persimpangan. Hasil pengamatan diolah PC sehingga diperoleh persentase kepadatan pada tiap-tiap jalur.

Mikrokontroller bekerja menyalakan lampu lalu lintas secara default kontrol yaitu searah dengan arah jarum jam. Jika PC terkoneksi dengan mikrokontroller maka mikrokontroller mengirimkan informasi jalur mana yang lampu hijaunya akan menyala. Kemudian PC mengolah gambar persimpangan dan menentukan besarnya persentase kepadatan serta lama penyalaan lampu hijau untuk jalur yang telah ditentukan.

F.     Cara Menghemat Energi Listrik

Energi yang kita pakai setiap hari lama-kelamaan akan habis. Energi listrik dan energi minyak bumi merupakan energi yang dapat cepat habis jika dipergunakan terus-menerus. Ada beberapa upaya yang dapat dilakukan unutuk menghemat penggunaan lisstrik, antara lain:

1. Menggunakan listrik seperlunya, misalnya pada saat menghidupkan televisi atau radio, kita tidak membiarkannya tetap hidup sementara kita sudah tidak menonton atau mendengarkan siaran radio.
2. Menggunakan lampu dengan daya yang rendah sesuai dengan kebutuhan.
3. Tidak terlalu sering menghidupkan dan mematikan alat listrik dengan daya tinggi, misalnya setrika.

4.      Tidak lupa mematikan lampu pada saat bangun pagi.

5. Mematikan lampu setiap ruangan setelah pemakaian atau sudah tidak digunakan lagi.
6. Gunakan bak penampungan air (menyimpan air di posisi atas).
7. Pintu lemari es ketika menutup harus selalu tertutup rapat.
8. Mengatur suhu lemari es sesuai kebutuhan. Karena semakin rendah temperatur, semakin banyak energi listrik yang digunakan.

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Kelistrikan adalah sifat benda yang muncul dari adanya muatan listrik. Ada dua jenis muatan listrik, yaitu muatan listrik negatif dan positif. Dalam alirannya, arus listrik juga mengalami cabang-cabang. Ketika arus listrik melalui percabangan tersebut, arus listrik terbagi pada setiap percabangan dan besarnya tergantung ada tidaknya hambatan pada cabang tersebut.

Hukum I Kirchoff berbunyi:

Jumlah kuat arus listrik yang masuk ke suatu titik simpul sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik simpul tersebut.

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 energy 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 energy listrik bukanlah energy yang dapat diperbaharui. Itu berarti, ketika menggunakan energy listrik harus efisien dan efektif.

B.     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 3/15/2011 4:39 PM)

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

Demikianlah yang saya bagikan mengenai makalah listrik semoga bermanfaat.