Energi Listrik dan Perubahannya

Telah kita bahas bahwa penggunaan energi listrik bergantung pada daya listrik berbagai peralatan yang digunakan. Jika digunakan bersamaan, maka peralatan listrik yang berdaya besar membutuhkan energi listrik yang besar pula dibandingkan dengan peralatan yang sejenis yang berdaya kecil.

Selain bergantung pada daya listrik, besar energi listrik juga bergantung pada lamanya peralatan itu digunakan. Jika semakin lama peralatan digunakan, maka energi listrik yang diperlukan juga semakin besar.

Berdasarkan uraian di atas maka energi listrik dapat dirumuskan:

W = P × t

mengingat P = V × I, maka:

W = V × I × t

Karena V = I × R, maka persamaan di atas dapat pula ditulis:

W = I2 × R × t

dengan W= energi listrik …………………………… Joule (J)

P = daya ………………………………………. watt(W)

t = waktu ……………………………………. sekon (s)

I = kuat arus ……………………………….. ampere (A)

R = hambatan ………………………………. ohm (Ω)

Untuk penggunaan sehari-hari, biasanya daya diukur dalam satuan kilowatt (kW), dan waktu diukur dalam satuan jam (hour, disingkat h). Jika satuan-satuan ini yang digunakan, maka energi listrik bersatuan kilowatt jam (kWh).

Pernahkah kamu mengamati meter listrik (kWh meter) di rumahmu?

Peralatan itu digunakan untuk mengukur penggunaan energi listrik di rumahmu. Setiap bulan petugas PLN mencatat angka yang tertera pada kWh meter. Selisih angka yang tercatat merupakan energi listrik yang digunakan pada bulan tersebut. Sebagai contoh, pada awal bulan April angka yang tertera 4.216 kWh, sedangkan awal bulan Mei tertera 4.527 kWh. Maka energi listrik yang telah digunakan adalah 4.527 kWh − 4.216 kWh = 311 kWh. Dengan mengalikan angka tersebut dengan harga tiap kWh, maka biaya penggunaan energi listrik di rumahmu dapat dihitung.

Energi yang telah kita ketahui rumusannya tersebut dapat kamu manfaatkan dalam berbagai macam hal setelah kamu mengubahnya menjadi energi dalam bentuk lain.

Perubahan-perubahan tersebut adalah sebagai berikut.

1. Energi Listrik Diubah Menjadi Energi Cahaya

Hasil dari perubahan ini dapat kamu lihat secara nyata dari peristiwa menyalanya lampu yang dihubungkan dengan jaringan listrik PLN. Kamu juga dapat melihat macam-macam bentuk lampu yang ada di sekitarmu. Dan lampu yang menyala karena adanya filamen yang ada didalamnya, hingga lampu yang menyala karena adanya proses ionik akibat adanya beda potensial di dalam ruang lampu tersebut. Apakah kamu masih dapat memberikan contoh yang lain?

2. Energi Listrik Diubah Menjadi Energi Gerak

Proses perubahan ini dapat kamu saksikan ketika kamu menghidupkan kipas angin. Mengapa kipas tersebut dapat berputar? Kipas tersebut dapat berputar karena adanya energy listrik yang diubah oleh komponen-komponen magnet di dalam kipas tersebut menjadi energi gerak.

3. Energi Listrik Diubah Menjadi Energi Panas

Perubahan energi listrik menjadi energi panas dapat kamu lihat pada peralatan-peralatan rumah tangga. Seterika, kompor listrik, dan solder merupakan contoh-contohnya. Peralatan ini memanfaatkan kawat yang memiliki hambat jenis besar, misalnya kawat nikelin atau nikrom. Dapatkah kamu merancang dan membuat pemanas listrik? Coba kamu lakukan kegiatan berikut.

Merancang dan Membuat Peralatan Listrik

Alat dan bahan

  • Ø kawat nikelin
  • Ø amperemeter
  • Ø sumber tegangan
  • Ø voltmeter
  • Ø kawat penghubung dengan penjepit buaya

Petunjuk keselamatan

Sebagian dari rangkaianmu menjadi panas. Jangan membuat hubungan singkat kutub positif dan negatif sumber tegangan.

Merencanakan eksperimen

  1. Sebagai sebuah kelompok, buat kesepakatan bagaimana ekperimen yang akan kamu lakukan.
  2. Besaran apa yang harus kamu ubah selama eksperimen?

Besaran apa yang harus kamu ukur, dan bagaimana cara mengukurnya. Pastikan untuk membuat tabel datanya.

  1. Konsultasikan rancanganmu pada gurumu, dan kamu harus memasukkan setiap perubahan yang disarankan beliau dalam rancanganmu.

Analisis dan diskusi

  1. Bagaimana pengaruh panjang kawat elemen pemanasmu terhadap energi listrik yang diperlukan?
  2. Hal-hal apa saja yang harus ditambahkan dalam rancanganmu, agar pemanasmu berfungsi lebih baik?

4. Energi Listrik Diubah Menjadi Energi Kimia

Apakah kamu pernah melihat orang-orang “memperbarui” perhiasan-perhiasan emas yang mereka punya, seperti gelang, kalung, dan anting-anting? Benda-benda tersebut sebelumnya tampak kusam, tapi setelah “diperbarui” akan berubah menjadi seperti baru lagi. Proses ini biasa dikenal di masyarakat dengan istilah penyepuhan.

Penyepuhan memanfaatkan bentuk perubahan energy listrik menjadi energi kimia melalui proses-proses kimiawi. Secara sederhana, penyepuhan dilakukan dengan cara mengalirkan arus listrik pada bahan pelapis (sebagai anoda) dan perhiasan yang akan disepuh (sebagai katoda) melalui cairan elektrolit. Selama proses ini logam pelapis lama-lama akan habis karena berubah menjadi partikel-partikel kecil yang kemudian menempel pada perhiasan yang disepuh. Proses penempelan inilah yang membutuhkan energi listrik.

Tinggalkan Balasan

Please log in using one of these methods to post your comment:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: