- Sumber Tegangan Listrik
- Elemen Volta
Elemen Volta dibuat oleh seorang ahli Fisika yang bernama Alesandro Volta (1745 – 1827). Elemen Volta adalah sel elektrokimia yang dapat menghasilkan arus listrik. Elemen Volta terdiri atas tabung kaca yang berisi larutan asam sulfat (H2SO4) sebagai larutan elektrolit, lempeng tembaga sebagai kutub positif dan lempeng seng sebagai kutub negative. Elektron akan mengalir dari elektroda seng ke keping elektroda tembaga. Gelembung gas yang dihasilkan oleh reaksi kimia larutan asam sulfat, melekat pada keping tembaga sehingga menghambat aliran elektron hal ini mengakibatkan beda potensial dihasilkan oleh elemen volta tidak bertahan lama dan lampu akan padam.
- Elemen Kering
Pernahkah kamu menggunakan senter? Sumber arus listrik pada senter berasal dari baterai. Baterai mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Baterai terdiri atas dua elektroda. Elektroda tersebut yang menjadi kutub positif dan kutub negative. Gambar dibawah ini adalah penampakan dari bagian-bagian baterai.
Jika kamu mengulitibatu baterai maka kamu akan tahu bahwa elemen kering terdiri atas wadah seng yang berisi zat penghasil arus listrik melalui reaksi kimia dan batang karbon. Wadah seng sebagai kutub negative dan batang karbon pada bagian tengah sebagai kutub positif. Jika kutub positif dan kutub negative dihubungkan dengan kawat maka akan terjadi aliran listrik dari seng menuju karbon. Terdapat berbagai jenis bentuk dan ukuran baterai yang kita jumpai sehari-hari. Coba barang apa saj yang ada dalam rumahnya yang menggunakan baterai sebagai sumber energi listrik?. Apa yang kamu lakukan jika baterai dalam mainanmu habis? Iya, kamu akan menggantinya dngan baterai barukan? Nah untuk menghemat kamu bisa lakukan langkah kecil yaitu dengan selalu mematikan barang elektronikmu jika sudah tidak digunakan. Tapi ada juga kok baterai yang bisa di isi ulang namun harganya dipasaran masih cukup mahal.
- Akumulator
Pada zaman dahulu akumulator atau aki merupakan salah satu sumber energi listrik yang sering dipakai oleh masyarakat sekarang ini kita dapat menjumpai penggunaan aki pada sepeda motor dan mobil. Zaman dahulu banyak daerah yang belum terjamah oleh listrik sehingga mereka memanfaatkan aki sebagai sumber energi listrik untuk menghidupkan TV, Radio dll. Berikut adalah penampakan dari bagian-bagian aki.
Kutub positif aki berupa lempeng-lempeng timbale peroksida berpori dan kutub negatifnya berupa lempeng-lempeng timbel murni berpori. Kedua lempeng tersebut dimasukkan kedalam larutan asam sulfat. Setiap pasang lempeng kutub positif dan negative disebut satu pasang sel, dimana satu pasang sel biasanya dapat menghasilkan beda potnsial sebesar 2 volt. Aki biasanya terdiri dari beberapa sel untuk mendapatkan tegangan yang tinggi.
Pada aki terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik. Jika dipakai secara terus-menerus, aki memerlukan pengisian ulang. Hal ini disebabkan karena energi pada aki semakin lama semakin melemah. Cara mengisi ulang aki yaitu dengan memasangkan kutub positif aki dengan kutub negative sumber energi listrik searah dan kutub negative aki dipasangkan dengan kutub positif sumber energi listrik searah. Hal ini bertujuan untuk mengurai timbel sulfat yang melapisi keeping sehingga elektron dapat mengalir seperti semula. Aki memerlukan perawatan dan pengecekan secara berkala, larutan asam sulfat harus diganti apabila berat jenisnya tidak sesuai atau sudah tidak pekat lagi.
- HUKUM OHM
Menurut George Simon Ohm berdasarkan eksperimennya menyimpilkan bahwa arus pada kawat logam sebanding dengan beda potensial V yang diberikan keujung-ujungnya. Besar aliran arus dipengaruhi oleh tegangan dan hambatan yang diberikan kawat terhadap aliran elektron. Makin tinggi hambatan maka semakin kuat arus untuk suatu tegangan V. Dari pernyataan tersebut dapat di bentuk rumus sebagai berikut
Keterangan :
R = Hambatan kawat (OHM/Ω)
V = Beda potensial (V)
I = Arus yang mengalir (A)
Contoh soal
- Sebuah lampu sorot kecil mengalir 300 mA dari baterai 1,5V. Berapa hambatan lampu tersebut?
Jawab :
Diketahui :
I = 300 mA= 0,3 A
V= 1,5V
Ditanya : Hambatan lampu
Penyelesaian:
Jadi, hambatan bola tersebut adalah 5Ω
- Rangkaian Seri
Contoh rangkaian seri seperti gambar di bawah ini.
Dalam rangkaian di atas untuk kuat arus berlaku persamaan sebagai berikut.
Berdasarkan hukum ohm maka tegangan untuk setiap hambatan adalah sebagai berikut.
- Rangkaian Paralel
Gambar di atas adalah contoh rangkaian paralel arus total yang meninggalkan baterai terbagi menjadi 3 melewati rangkaian paralel dan keluar dengan besar yang sama dari rangkaian paralel tersebut. Sehingga berlaku :
Ketika hambatan hambatan terhubung paralel, masing-masing mengalami tegangan yang sama. Sehingga berlaku :
Untuk mengetahui hambatan pengganti pada rangkaian paralel berlaku rumus berikut :
