Apa saja prinsip kelistrikan?

Wawasan Kelistrikan

Listrik adalah salah satu teknologi paling mutakhir yang telah ditemukan oleh manusia. Pengguna listrik menjangkau hampir seluruh lapisan masyarakat, baik di kota maupun di desa. Namun sayangnya di Indonesia sendiri aliran listrik belum menjangkau sepenuhnya hingga ke pedalaman. Hal tersebut disebabkan oleh minimnya infrastruktur atau pilihan dari masyarakatnya sendiri seperti pada suku Baduy dalam.

Meskipun kita telah menggunakan dan merasakan manfaatnya setiap hari, namun sebetulnya kita tidak begitu benar-benar tahu apa itu sebenarnya listrik bukan? Bagaimana cara membuatnya? Seperti apa sebetulnya cara kerja dari listrik ini? Berikut adalah pemaparannya.

Pengertian Kelistrikan

Kelistrikan adalah sifat benda yang muncul dari adanya muatan listrik (Tim Kemdikbud, 2017, hlm. 50). Ada dua jenis muatan listrik, yakni muatan listrik negatif dan positif. Suatu benda akan bermuatan listrik negatif jika kelebihan elektron. Sebaliknya, suatu benda akan bermuatan listrik positif jika kekurangan elektron. Secara alami, muatan listrik positif selalu mengalir dari titik berpotensial tinggi ke titik yang berpotensial rendah.

Aliran seperti itu disebut sebagai arah arus listrik konvensional. Namun sebetulnya muatan listrik yang bergerak di dalam konduktor bukanlah muatan listrik positif, melainkan muatan listrik negatif (elektron) dan arah aliran elektron berlawanan dengan arah aliran muatan positif.

Lalu apa itu elektron? Elektron adalah salah satu partikel subatom yang membentuk atom. Atom sendiri merupakan penyusun segala benda dan makhluk hidup. Untuk lebih jelasnya, simak pembahasan lengkap mengenai elektron pada artikel di bawah ini.

Baca juga:Partikel Penyusun Atom, Benda dan Makhluk Hidup

Jenis Listrik

Pada dasarnya, arus listrik adalah peristiwa mengalirnya elektron secara kontinyu pada konduktor akibat perbedaan jumlah elektron pada beberapa lokasi yang jumlah elektronnya tidak sama. Ya, sebetulnya elektron ada di seluruh semesta termasuk pada diri kita sendiri (manusia), namun hanya elektron yang mengalirlah yang dapat menghasilkan listrik. Bahkan, tepatnya listrik adalah aliran atau arus yang dihasilkan oleh pergerakan elektron, bukan elektronnya sendiri.

Arus listrik dibagi menjadi dua (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 didefi nisikan 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.

Dalam listrik, muatan menghasilkan medan elektromagnetik yang dilakukan ke muatan lainnya. Listrik muncul akibat adanya beberapa tipe fisika sebagai berikut:

1. Muatan listrik: sifat beberapa partikel subatomik yang menentukan interaksi elektromagnetik. Substansi yang bermuatan listrik menghasilkan dan dipengaruhi oleh medan elektromagnetik.
2. Medan listrik (lihat elektrostatis): tipe medan elektromagnetik sederhana yang dihasilkan oleh muatan listrik ketika diam (maka tidak ada arus listrik). Medan listrik menghasilkan gaya ke muatan lainnya.
3. Potensial listrik: kapasitas medan listrik untuk melakukan kerja pada sebuah muatan listrik, biasanya diukur dalam volt.
4. Arus listrik: perpindahan atau aliran partikel bermuatan listrik, biasanya diukur dalam ampere.
5. Elektromagnet: Muatan berpindah menghasilkan medan magnet. Arus listrik menghasilkan medan magnet dan perubahan medan magnet menghasilkan arus listrik.

Manfaat Listrik

Tentunya salah satu manfaat listrik yang paling jelas terasa dalam kehidupan listrik adalah adanya penerangan. Penerangan seperti lampu memanfaatkan sumber arus listrik sehingga dapat menyala. Dengan adanya lampu yang menyala, kita dapat melakukan berbagai aktivitas kehidupan sehari-hari dan manfaatnya dapat menjadi opsi penerangan saat matahari sedang tenggelam.

Selain berfungsi sebagai penerangan, fungsi lain dari arus listrik adalah sumber energi. Alat bantu berupa rangkaian elektronik membutuhkan energi listrik agar dapat bekerja. Berbagai peralatan elektronik itu penting bagi kehidupan sehari-hari apalagi untuk menunjang aktivitas pekerjaan manusia dalam mencari nafkah.

Pada teknik elektro, listrik digunakan untuk tenaga listrik yang digunakan untuk menghidupkan peralatan elektronik yang berhubungan dengan sirkuit listrik yang melibatkan komponen listrik aktif seperti tabung vakum, transistor, dioda, dan sirkuit terintegrasi.

Baca juga:Dasar-Dasar Elektronika: Sejarah, Komponen, Konsep & Alat

Fenomena listrik telah dipelajari sejak zaman purba, meskipun pemahaman secara teoritisnya berkembang lamban hingga abad ke17 dan 18. Meski begitu, aplikasi praktisnya saat itu masih sedikit. Baru pada akhir abad ke-19 para insinyur dapat memanfaatkannya pada industri dan rumah tangga.

Perkembangan yang luar biasa cepat pada teknologi listrik mengubah industri dan masyarakat. Fleksibilitas listrik yang amat beragam menjadikan penggunaannya yang hampir tak terbatas seperti transportasi, pemanasan, penerangan, telekomunikasi, dan komputasi. Tenaga listrik saat ini adalah tulang punggung masyarakat industri modern.

Pembangkit Listrik

Berdasarkan pentingnya manfaat listrik bagi kehidupan masyarakat, tentunya manusia harus berusaha untuk mendapatkan listrik yang cukup besar sehingga dapat dialirkan dan dibagikan pada seluruh masyarakat. Pembangkit listrik adalah solusi dari kebutuhan listrik tersebut.

Pembangkit listrik adalah suatu alat yang dapat membangkitkan dan memproduksi tegangan listrik dengan cara mengubah suatu energi tertentu menjadi energi listrik. Beberapa contoh jenis pembangkit tenaga listrik yaitu PLTA, PLTU, PLTG, PLTN, PLTS, dan lainnya.

PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air)

Pembangkit listrik tenaga air atau disingkat PLTA adalah pembangkit yang mengandalkan energi potensial dan kinetik dari air untuk menghasilkan energi listrik. Energi listrik yang dibangkitkan ini biasa disebut sebagai hidroelektrik.

Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh tenaga kinetik dari air. Namun, secara luas, pembangkit listrik tenaga air tidak hanya terbatas pada air dari sebuah waduk atau air terjun, melainkan juga meliputi pembangkit listrik yang menggunakan tenaga air dalam bentuk lain seperti tenaga ombak. Hidroelektrisitas adalah sumber energi terbaharui.

Di Indoensia sendiri pembangkit listrik tenaga air telah cukup banyak di implementasikan. Contohnya adalah PLTA Bakaru Sulawesi Selatan, PLTA Sigura-gura Sumatera Utara, PLTA Saguling Jawa Barat, dsb.

PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap)

Pada PLTU, uap ditampung dan disalurkan untuk memutarkan turbin uap. Energi mekanis dari putaran turbin diubah menjadi energi listrik oleh generator. Beberapa contoh pembangkit listrik tenaga uap di Indonesia meliputi: PLTU Semarang Jawa Tengah dan PLTU Suralaya Cilegon banten.

PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir)

Pembangkit listrik ini menggunakan energi uap yang dihasilkan oleh reaktor nuklir untuk memutarkan turbin uap. Dari turbin inilah energi mekanis diubah menjadi energi listrik. Hingga artikel ini terbit, di Indonesia belum ada pembangkit listrik tenaga nuklir yang telah beroperasi. Meskipun begitu, riset mengenai nuklir ini telah dilakukan dari sejak dahulu oleh BATAN atau badan tenaga nuklir nasional yang sudah merencanakan dan mengembangkan PLTN pula. Beberapa contoh PLTN dapat kita lihat di Jepang, Rusia, dan beberapa negara maju lainnya.

PLTB (Pembangkit Listrik Tenaga Batubara)

Pembangkit listrik ini menggunakan bahan bakar fosil berupa batubara yang dibakar untuk mendidikan air agar menghasilkan uap. Uap yang dihasilkan digunakan untuk menggerakan turbin uap atau turbin gas kemudian diubah menjadi energi listrik. Contohnya ada di PLTB Bukit Asam Sumatera Utara, dan beberapa daerah lainnya di Indonesia.

Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)

Pembangkit listrik ini menggunakan cahaya matahari sebagai energi utama. Energi dari cahaya matahari dapat langsung diubah menjadi energi listrik. Pembangkit listrik tenaga surya adalah salah satu opsi terbaik untuk menghasilkan energi yang bersih tanpa meninggalkan residu karbon berlebih yang tidak baik untuk kesehatan manusia dan alam.

Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Hembusan angin digunakan untuk memutarkan baling-baling kemudian putaran tersebut digunakan untuk memutarkan generator. Dari generator inilah energi mekanik diubah menjadi energi listrik sehingga listrik yang dihasilkan dapat digunakan dan bila perlu disimpan pada baterai. Seperti tenaga surya, pembangkit listrik tenaga angin juga merupakan salah satu opsi terbaik untuk menyokong gerakan Renewable Energy.

PRINSIP KELISTRIKAN

DIKTAT

DASAR ELEKTRONIKA

MATERI 1 :

Listrik merupakan salah satu bentuk energi yang melibatkan aliran elektron. Dua benda yang memiliki muatan berbeda akan saling tarik-menarik tetapi elektron pada masing-masing benda tetap dalam keadaan diam. Jika diantara kedua benda tersebut dihubungkan oleh sebuah kawat konduktor maka elektron-elektron yang diam pada kedua benda tersebut akan mengalir melalui kawat tersebut. Elektron akan mengalir dari benda yang bermuatan negatif ke benda bermuatan positif. Aliran elektron ini disebut sebagai arus listrik.

Listrik merupakan salah satu bentuk energi yang paling banyak digunakan, meskipun demikian energi listrik merupakan energi sekunder karena sering kali merupakan hasil ubahan (konversi) dari bentuk energi yang lain seperti energi air terjun, energi angin, energi matahari, energi panas bumi, energi nuklir dan energi batubara yang merupakan energi primer.

1. Gaya Gerak Listrik (GGL) sebagai Sumber Arus

Arus listrik merupakan ukuran banyaknya muatan listrik yang mengalir. Semakin banyak muatan listrik yang mengalir setiap detik maka semakin besar arus listrik tersebut. Untuk memudahkan pemahaman tentang arus listrik kita lihat analogi tentang aliran air pada tangki air.

Tangki air yang diletakan pada suatu ketinggian dihubungkan dengan pipa yang menuju bak penampungan, pipa ini berfungsi untuk mengalirkan air dari tangki ke bak penampungan. Semakin tinggi kedudukan tangki maka air akan semakin deras mengalir, karena semakin tinggi tangki maka energi potensial yang dimiliki akan semakin besar sehingga air memiliki energi lebih besar untuk bergerak. Ketika tangki sudah mulai kosong dan bak penampung sudah mulai penuh air tidak dapat mengalir naik lagi ke tangki, tentunya untuk menaikan air ke tangki diperlukan alat bantu yaitu pompa air. Pompa air berfungsi untuk dapat mempertahankan sirkulasi air dalam suatu rangkaian tertutup, yaitu air mengalir dari tangki menuju bak penampungan dan dari bak menuju tangki air.

Partikel air yang terus menerus mengalir dianalogikan sebagai arus listrik, rangkaian tangki, pipa, bak penampungan dan pompa air merupakan rangkaian tertutup yang dapat dianalogikan sebagai rangkaian listrik. Pompa air yang berfungsi untuk menjaga agar air tetap bersirkulasi dianalogikan sebagai sumber arus. Kedudukan pompa air menggambarkan sebuah alat yang mampu menimbulkan bedapotensial antara dua ujung yang berbeda. Alat yang mampu menghasilkan bedapotensial ini disebut dengan sumber arus (gaya gerak listrik).

GGL atau Gaya gerak listrik merupakan alat yang mampu menghasilkan bedapotensial listrik dan berfungsi untuk memompa elektron dengan cara memberi gaya atau energi pada elektron agar terus mengalir dari potensial rendah ke potensial tinggi.

GGL dapat dihasilkan dalam beberapa cara dan berdasarkan caranya GGL dapat dibedakan menjadi tiga yaitu elektrokimia, fotosel dan induksi elektromagnetik. GGL yang dihasilkan dengan cara elektrokimia adalah baterai dan akimulator, sedangkan GGL yang dihasilkan dengan

cara fotosel adalah potovoltaik dan GGL yang dihasilkan dengn cara induksi elektromagnetik adalah dynamo dan generator.

Dalam rangkain listrik ggl disimbolkan seperti gambar berikut:

Tanda garis tegak yang lebih panjang menandakan kutub positif ggl (+) dan garis yang lebih pendek melambangkan kutub negatif ggl (-). Kutub positif dan kutub negatif pada ggl sering disebut juga dengan anoda dan katoda.

Jika lampu pada sebuah rangkaian listrik tertutup menyala berarti ada arus yang mengalir, semakin terang cahaya lampu yang dihasilkan maka semakin besar arus yang mengalir. Bila kita menggunakan tiga baterai maka lampu akan menyala lebih terang daripada menggunakan satu buah baterai ini membuktikan bahwa besar kecilnya arus yang mengalir dalam suatu rangkaian dengan beban yang tetap dipengaruhi oleh besar kecilnya ggl yang digunakan. Kesimpulannya bahwa ggl-lah yang berperan menghasilkan arus dalam sebuah rangkaian listrik.

2. Arus Searah (DC) dan Arus Bolak-Balik (AC)

Arus listrik didefinisikan sebagai banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam satu detik. Dimana arus listrik sebesar 1 Ampere didefinisikan sebagai muatan listrik sebesar 1 Coulomb=628×1016elektron yang mengalir melalui suatu kawat penghantar selama 1 detik.

I = arus listrik (A)

Q= muatan listrik (C)

t =selang waktu (s)

*Arus Searah (DC)

Arus DC adalah arus yang mempunyai nilai tetap atau konstan terhadap satuan waktu, artinya diamanapun kita meninjau arus tersebut pada waktu berbeda akan mendapatkan nilai yang sama

arus searah merupakan aliran elektron dari suatu titik yang energi potensialnya tinggi ke titik lain yang energi potensialnya lebih rendah atau merupakan arus negatif (elektron) yang mengalir dari kutub negatif ke kutub positif. Aliran elektron ini menyebabkan terjadinya lubang-lubang bermuatan positif, yang tampak mengalir dari kutub positif ke kutub negatif.

Arus Searah

*Arus Bolak-Balik (AC)

Arus Bolak-balik (AC) adalah arus yang mempunyai nilai yang berubah terhadap satuan waktu dengan karakteristik akan selalu berulang untuk perioda waktu tertentu (mempunyai perioda waktu : T).

Bentuk gelombang dari listrik arus bolak-balik biasanya berbentuk gelombang sinusoida, karena ini yang memungkinkan pengaliran energi yang paling efisien. Namun dalam aplikasi-aplikasi spesifik yang lain, bentuk gelombang lain pun dapat digunakan, misalnya bentuk gelombang segitiga (triangular wave) atau bentuk gelombang segi empat (square wave).

Arus Bolak-Balik (AC)

Arus Bolak-Balik atau Alternating Current merupakan arus yg bergerak melalui penghantar secara bolak-balik dengan frekuensi yg cepat per detik tanpa ditentukan polaritasnya (kutubnya). Misal di Indonesia, digunakan frekuensi 50hz, maka tiap detiknya arus akan bergerak secara bolak balik dari titik A ke titik B selama 50x dalam 1 detik.

Rumus – rumus untuk menghitung banyaknya muatan listrik, kuat arus dan waktu :

Dimana :

Contoh soal mengenai muatan arus listrik.

Sebuah titik pada rangkaian listrik dilewati oleh muatan listrik sebesar 0,5 Coulomb dalam waktu 2 menit. Berapakah besar arus yang mengalir?

1.Tahanan dan Daya Hantar

Di dalam perumusan bidang elektronika tahanan disimbolkan dengan huruf R. nilai tahanan suatu bahan sebesar 1Ω akan membatasi arus yang mengalir di dalam bahan tersebut sebesar 1ampere jika tegangan yang digunakannya sebesar 1 volt.

Ada 4 faktor yang mempengaruhi besar kecilnya nilai tahanan suatu bahan, yaitu jenis bahan, panjang bahan, luas penampang dan suhu.

*Semakin panjang ukuran konduktor semakin besar pula nilai tahanannya. Nilai tahanan sebanding dengan panjang konduktor.

*Jika luas penampang konduktor diperbesar duakali lipat dari semula maka nilai tahanan konduktor akan turun menjadi setengahnya. Hal ini dikarenakan dengan penambahan luas penampang maka electron akan mendapat jalan yang lebih lebar sehingga lebih leluasa untuk bergerak.

*Nilai tahanan akan naik ketika suhunya dinaikan, besarnya kenaikan tahanan setiap suhunya dinaikan sangat tergantung pada koefisien suhu dari resistannya.

Sebagai contoh sebuah tembaga pada suhu 00C mempunyai tahanan sebesar 50 Ω maka besar tahanan tembaga tersebut pada suhu 1000C adalah 50 + (100 x 0,00427) = 50,427 ohm. Sehingga terlihat bahwa untuk perubahan suhu yang mencapai 1000C kenaikan tahanan tembaga hanya sebesar 0,427 ohm, mungkin untuk keperluan tertentu harga ini bisa diabaikan.

Berdasarkan asumsi ini maka pengaruh nilai tahanan dapat disimpulkan dalam suatu bentuk rumusan sebagai berikut :

Suatu bahan yang dibuat untuk menghambat arus disebut Resistor, tahanan suatu bahan dapat diukur langsung dengan menggunakan alat yang disebut ohm meter. Berbeda dengan pengukuran arus dan tegangan, pengukuran tahanan suatu bahan tidak perlu di rangkai dengan sumber tegangan atau sumber arus.

Contoh soal :

Sebuah konduktor yang terbuat dari bahan aluminium berbentuk sebuah pipa dengan diameter 1 milimeter dan panjang 30 cm. Berapa besar tahanan konduktor tersebut jika tahanan jenis bahan sebesar 26,5 nanoΩm ?

Jawab : Diketahui ρ = 26,5 nanoΩm = 26,5 x 10-9Ωm

ℓ = 30 cm = 0,3m

D = 1 mm = 0,001m

Karena konduktor berbentuk pipa maka penampangnya berbentuk lingkaran,

Sehingga luas penampang A = 3,14 x 0,5 x 10-3 x 0,5 x 10-3

= 0,785 x 10-6

Besar tahanannya :

R = ρ ℓ

A

R = 26,5 x 10-9 ) 3x 10-1) = 0,01Ω

0,785×10-6

Jadi besar tahanan bahan tersebut = 0,01Ω

1. Daya Listrik dan Energi Listrik

Daya merupakan ukuran seberapa banyak kerja yang dilakukan dalam sejumlah waktu yang diberikan, dengan kata lain daya adalah ukuran kecepatan melakukan kerja. Dalam bidang kelistrikan daya didefinisikan sebagai ukuran seberapa cepat energi listrik dialirkan atau digunakan dalam waktu satu detik.

Pada rangkaian listrik, daya listrik sebanding dengan potensial listrik dan arus listrik sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut :

P = V x I

Dimana P adalah daya listrik yang memiliki satuan watt

V adalah tegangan listrik dengan satuan volt (V)

I adalah arus listrik dengan satuan ampere (A)

Satuan daya listrik :
a. watt = joule/detik
b. kilowatt (kW): 1 kW = 1000 W.

Dari satuan daya maka munculah satuan energi lain yaitu:
Jika daya dinyatakan dalam kilowatt (kW) dan waktu dalam jam, maka satuan energi adalah kilowatt jam atau kilowatt-hour (kWh).
1 kWh = 36 x 105 joule

Dalam satuan internasional (SI), satuan daya adalah watt atau setara Joule per detik (J/sec). Daya listrik juga diekspresikan dalam watt atau kilowatt (kW). Konversi antara satuan HP dan watt, dinyatakan dengan formula sebagai berikut:
1 HP = 746 W = 0,746 kW
1kW = 1,34 HP
Sedangkan menurut standar Amerika (US standard), daya dinyatakan dalam satuan Hourse Power (HP)atau (ft)(lb)/(sec).

Bila hanya diketahui tegangan jepit dan tahanan dari alat yang digunakan maka arus listrik yang mengalir pada alat tersebut dapat ditentukan melalui hukum ohm :

dengan mensubstitusikan nilai I ke dalam rumus daya akan kita dapatkan hubungan sebagai berikut :

Terlihat jelas bahwa rumus daya diatas merupakan fungsi dari tegangan dan tahanan saja, jika hanya mengetahui arus yang mengalir dan tahanan saja maka daya listrik dapat dihitung dengan rumus :

Perumusan daya di atas merupakan daya yang terpakai atau daya yang hilang, karena energy listrik yang terpakai berubah menjadi energy bentuk lain. Daya yang hilang ini tidak dapat diperoleh lagi, oleh karena itu daya hilang ini sering disebut dengan istilah daya disipasi.

Energi Listrik

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Maka pengertian energi listrik adalah kemampuan untuk melakukan atau menghasilkan usaha listrik (kemampuan yang diperlukan untuk memindahkan muatan dari satu titik ke titik yang lain). Energi listrik dilambangkan dengan W.
Sedangkan perumusan yang digunakan untuk menentukan besar energi listrik adalah :

W = Q.V

keterangan :
W = Energi listrik ( Joule)
Q = Muatan listrik ( Coulomb)
V = Beda potensial ( Volt )

Karena I = Q / t maka diperoleh perumusan :

W = (I.t).V
W = V.I.t

Dimana W = energy listrik (joule)

V = tegangan listrik (volt)

I = arus listrik (ampere)

t = waktu lamanya arus mengalir (detik)

Apabila persamaan tersebut dihubungkan dengan hukum Ohm ( V = I.R) maka diperoleh perumusan :

W = I.R.I.t

Satuan energi listrik lain yang sering digunakan adalah kalori, dimana 1 kalori sama dengan 0,24 Joule selain itu juga menggunakan satuan kWh (kilowatt jam).

Contoh soal :

Sebuah lampu dihubungkan dengan tegangan 6 V sehingga mengalirkan arus 2,5 A selama 1 menit. Berapakah energy listrik yang dipakai oleh lampu ?

Jawab : diketahui V = 6 volt

I = 2,5 ampere

t = 1 menit = 60 detik

Ditanya W?

Penyelesaian W = V.I.t

W = 6 x 2,5 x 60

W = 900 joule

Jadi energi listrik yang dipakai lampu tersebut adalah 900 J.

Jika diperhatikan satuan energi listrik yang digunakan diatas akan menghasilkan deretan angka yang sangat panjang, oleh karena itu untuk menghitung energi listrik menggunakan satuan yang lebih praktis yaitu kWh (kiloWatthours atau kilowattjam). Satuan ini juga yang digunakan PLN untuk menghitung energi listrik yang digunakan pelanggan.

kWh merupakan hasil kali dari daya listrik yang dinyatakan dalam satuan kilowatt dengan waktu yang dinyatakan dalam satuan jam. Hubungan antara kedua satuan tersebut dapat dituliskan seperti berikut:

1 kWh = 1 kilowatt x 1 jam

= 1000 watt x 3600 detik

= 3.600.000 joule

1 kWh = 3,6 x 106 joule atau 1 joule = 1 kWh

3,6 x 106

Contoh :

Sebuah lampu tiap bulannya menghabiskan energi listrik sebesar 720.000 joule. Berapa kWh kah energi listrik yang dihabiskan lampu tersebut ?

Jawab : karena 1 joule = 1 kWh

3,6 x 106

720.000 J = 1 x 720.000 J

3,6 x 106

= 0,2 kWh

Jadi energi listrik yang dikonsumsi lampu tersebut sebesar 0,2 kWh.

Share this:

• Twitter
• Facebook

Like this:

Like Loading...

• Comments Leave a Comment
• Categories Uncategorized

← Hello world!

Osilator →

Materi Prakarya Kelas 9 Bab 2 Prinsip Kelistrikan dan Sistem Instalasi Listrik

Share

Prinsip kelistrikan dan sistem instalasi listrik tentunya sangat penting untuk kita ketahui, entah yang bersifat spontanitas maupun ilmiah. Kita dari semenjak Tk telah diajarkan bagaimana agar kita selalu memiliki sikap kreatif dan rajin.

Prinsip Kelistrikan dan Sistem Instalasi Listrik

Wawasan Kelistrikan

1. Pengertian

Kelistrikan adalah sifat benda yang muncul dari adanya muatan listrik. Ada dua jenis muatan listrik, yaitu muatan listrik negatif dan positif. 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.

2. Jenis dan Manfaat

Arus listrik dibagi menjadi 2 jenis, yaitu:

• Listrik Arus Searah atau DC (Direct Current) adalah arus listrik yang arahnya tetap.
• Listrik Arus Bolak-balik atau AC (Alternating Current) adalah arus yang besar dan arahnya selalu berubah-ubah.

Pembangkit listrik adalah suatu alat yang dapat membangkitkan dan memproduksi tegangan listrik dengan cara mengubah suatu energy tertentu menjadi energi listrik. Beberapa contoh jenis pembangkit tenaga listrik yaitu PLTA, PLTU, PLTG, PLTN, PLTS, dan lainnya.

Instalasi Listrik Rumah Tangga

Instalasi listrik adalah suatu rangkaian yang menghasilkan sebuah aliran listrik, bisa berupa sebuah lampu ataupun sebuah sumber listrik.

1. Komponen Instalasi Listrik

Berikut akan disajikan mengenai fungsi dan jenis peralatan listrik secara umum:

a. Bargainser

b. Pengaman listrik

c. Sakelar

d. Stop kontak

e. Steker

f. Kabel

Adapun peralatan yang biasa digunakan untuk intsalasi listrik adalah:

a. Test pen

b. Solder

c. Penggaris siku

d. Pahat

e. Gunting seng

f. Ketam

2. Pembuatan Produk Instalasi Listrik

Tahapan Pembuatan Papan Instalasi Listrik Menggunakan Sakelar:

Baca Juga: Rangkuman Materi IPA Kelas 9 K13 Revisi, Lengkap!

1). Perencanaan

Identifi kasi kebutuhan

Papan instalasi listrik menggunakan sakelar bisa dibuat dengan mengubah sebagian model papan instalasinya dan juga penempatan dan jumlah lampu yang digunakan bisa diubah sesuai selera masing-masing.

Perencanaan fisik

Pembuatan berdasarkan bahan dan alat yang tersedia di lingkungan kalian, dan dibuat dengan penuh tanggung jawab dengan memperhatikan prinsip kerja.

2. Persiapan

Ide/gagasan

Pembuatan papan instalasi listrik menggunakan sakelar menggunakan kardus sebagai rangka bangunan. Peralatan listrik untuk rangkaiannya. Kabel sebagai penyambung arus listrik.

Keselamatan kerja

Perhatikanlah:

1. Hati-hati menggunakan peralatan.
2. Perhatikan bagian-bagian instalasi listrik yang akan dirangkai dengan baik karena kesalahan akan mempengaruhi hasil rangkaian.
3. Peralatan dan bahan.

Bahan:

• Lem
• Dos / kardus bekas Lampu lombok
• Stand lampu lombok
• Saklar on/off
• Kabel
• Isolasi
• Terminal sambungan kabel
• Colokan jantan

Alat :

• Obeng
• Pisau/cutter
• Gunting

Cara pembuatan :

1. Siapkan dos/kardus bekas, potong hingga membentuk persegi panjang 35 cm x 50 cm (sesuai ukuran dos yang dipakai) kemudian buat sketsa rumah menggunakan isolasi untuk membagi ruangan, (bisa dibuat sesuai keinginan masing-masing).
2. Potong kabel sepanjang 15 cm yang akan digunakan sebagai kabel pusat arus listrik (gunakan kabel serabut warna merah putih).
3. Pasang salah satu ujung kabel pada colokan jantan.
4. Siampkan lagi kabel serabut (warna merah putih), kemudian potong dengan panjang 4 cm sebanyak 3 potong dan pisah kabel merah dengan kabel putih menggunakan pisau atau cutter.
5. Siapkan terminal sambungan kabel yang akan digunakan untuk membagi arus listrik kemudian potong hingga yang tersisa hanya 8 lubang.
6. Ambil salah satu potongan kabel merah dan gabung dengan kabel merah pusat arus listrik, kemudian masukkan ke dalam lubang no.1 pada terminal pembagi dan kencangkan bautnya.
7. Ambil salah satu potongan kabel putih dan gabung dengan kabel putih pusat arus listrik, kemudian masukkan kedalam lubang no.2 pada terminal pembagi dan kencangkan bautnya.
8. Ambil kembali satu kabel merah 4 cm dan gabung dengan ujung kabel merah yang pertama kemudian masukkan ke lubang no.3 pada terminal pembagi dan kencangkan bautnya.
9. Ambil kembali satu kabel putih 4 cm dan gabung dengan ujung kabel putih yang pertama kemudian masukkan ke lubang no.4 pada terminal pembagi dan kencangkan bautnya.
10. Gabung lagi kabel merah 4 cm yang terakhir dan gabung dengan ujung kabel merah yang kedua kemudian masukkan ke lubang no.5 dan kencangkan bautnya.
11. Gabung lagi kabel putih 4 cm yang terakhir dan gabung dengan ujung kabel putih yang kedua kemudian masukkan ke lubang no.6 dan kencangkan bautnya.
12. Pasang ujung kabel merah di terminal pembagi pada lubang no.7 dan kencangkan bautnya.
13. Pasang ujung kabel putih di terminal pembagi pada lubang no.8.
14. Untuk membuat stand sakelar on/off, siapkan kardus/dos bekas kemudian potong dengan ukuran 2 cm × 3 cm dan 3 cm × 4 cm masing-masing sebanyak 2 buah dan lubangi sesuai ukuran sakelar on/off.
15. Oleskan lem pada kedua potongan kardus/dos ukuran 2 cm × 3 cm dan tempel hingga menjadi satu.
16. Pasang sakelar pada lubang potongan kardus/dos ukuran 2 cm × 3 cm yang sudah disatukan kemudian oleskan lem pada bagian bawah kemudian pasang potongan kardus/dos 3 cm × 4 cm.
17. Untuk potongan kardus/dos ukuran 3 cm x 4 cm yang kedua, buat ruang untuk kabel.
18. Oleskan lem pada potongan kardus tersebut, tempelkan pada potongan kardus yang di sakelar.
19. Untuk sakelar ke-2, ke-3 dan ke-4, ulangi langkah 14 sampai 19.
20. Siapkan sakelar, atur posisi sakelar dengan terminal dan posisi sakelar dengan stand lampu, kemudian potong kabel sesuai jarak antara terminal pembagi arus dengan posisi lampu (sakelar pertama untuk ruang dapur).
21. Potong kabel biru sesuai jarak sakelar dengan terminal pembagi arus dan pisah dari kabel putih kemudian pasang kabel biru pada sakelar. (lihat gambar dibawah).
22. Pasang ujung kabel biru yang terpisah ke sakelar dan ujung yang lainnya ke terminal pembagi arus kencangkan bautnya (lubang no.1).
23. Pasang ujung kabel putih ke terminal pembagi arus dan kencangkan bautnya (lubang no.2).
24. Masukkan ujung kabel yang dari terminal dan sakelar ke lubang kardus/dos yang sudah disiapkan (lubang di bawah sakelar), kemudian munculkan kembali kepermukaan kardus/dos di lubang posisi stand lampu.
25. Siapkan stand lampu lombok dan terminal sambungan kabel, kemudian pasang kabel stand lampu pada terminal sambungan kabel dan kencangkan bautnya.
26. Pasang ujung kabel yang dari sakelar ke terminal sambungan kabel.
27. Untuk sakelar ke-2, ke-3 dan ke-4, ulangi langkah 20 sampai 26.
28. Pasang lampu lombok untuk masing-masing stand lampu.
29. 29) Nyalakan lampu dengan cara tekan sakelar on/off.
30. a. Sakelar 1 untuk lampu 1 (ruang dapur).

Baca Juga: Materi Prakarya Kelas 7 Rekayasa Bab 2 Teknologi Konstruksi Miniatur

b. Sakelar 2 untuk lampu 2 (kamar).

c. Sakelar 3 untuk lampu 3 (ruang tamu).

d. Sakelar 4 untuk lampu 4 (teras).

Daftar Pustaka :

Suci Paresti, Dewi Sri Handayani Nuswantari, Sukri Faroki, Yenti Rokhmulyenti dan Sri Sarmini. 2018. Prakarya SMP/MTs Kelas IX Semeter I. Jakarta : Pusat Kurikulum dan Perbukuan, Balitbang, Kemendikbud.

• Listrik Statis dalam Kehidupan Sehari-hari
• Agustus 27, 2020
• dalam "IPA"

• Listrik Dinamis dalam Kehidupan Sehari-hari
• Agustus 28, 2020
• dalam "IPA"

• Sistem Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air
• Desember 7, 2016
• dalam "IPA"

This post was last modified on April 6, 2021 10:20 pm

Fifih Fauziah

Keseharian mengajar, hobi menulis dan membaca buku. Akun instagram @fifih_fauziyyah, Fb : Fifih Fauziyyah

Next Rangkuman Materi Matematika Kelas 7 Bab 5 Perbandingan »

Previous « 10 Inspirasi Agenda Belajar Unik 2021!

Published by

Fifih Fauziah

Related Post

• Materi Prakarya Kelas 7 Kerajinan Bab 1 Kerajinan Serat

• Materi Prakarya Kelas 8 Bab 1 Kerajinan Bahan Lunak

• Materi Bahasa Inggris Kelas 9 K13 Revisi Lengkap!

• Materi Prakarya Kelas 7 Bab 4 Budidaya Tanaman Sayuran

• Rangkuman Materi Matematika Kelas 9 K13 Revisi Lengkap!

Recent Posts

• Jurusan
• Kuliah