9.5.3 | Listrik Dinamis | Sumber Listrik dan Sumber Energi Listrik

 A. Sumber Listrik

Secara umum, sumber arus listrik terdiri atas dua jenis, yaitu sumber arus searah (Direct Current = DC) dan sumber arus bolak-balik (Alternating Current = AC).

Listrik adalah energi, sehingga sesuai dengan hukum kekekalan energi, untuk menghasilkan energi listrik perlu adanya alat yang dapat mengubah energi lain menjadi energi listrik.

Contohnya, Elemen volta, baterai, dan akumulator (sumber arus DC) dihasilkan dari reaksi kimia (Perubahan energi kimia menjadi energi listrik) sehingga disebut juga sebagai elektrokimia.

B. Sumber-sumber Energi Listrik

Pada saat ini selain minyak bumi dan batubara, sedang dikembangkan sumber energi listrik alternatif lain seperti matahari, angin, air, dan bioenergi.

1. Energi Matahari

Melalui penggunaan panel surya, energi matahari dapat diubah menjadi energi listrik. Energi yang diperoleh saat matahari bersinar terang akan disimpan dalam baterai agar dapat digunakan saat cuaca mendung atau bahkan malam hari.

2. Energi Angin (Kincir Angin)

Energi gerak, yang dihasilkan oleh gerakan angin terhadap kincir, diubah oleh generator menjadi energi listrik.

3. Energi Air (Hydropower)

Air yang mengalir dari hulu ke hilir, khususnya pada sungai-sungai yang deras, dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin yang terhubung pada generator sehingga energi listrik dapat dihasilkan.

4. Bioenergi

Bioenergi adalah energi yang diperoleh dari biomassa. Biomassa merupakan bahan organik yang berasal dari makhluk hidup, baik dari tumbuhan maupun hewan.

Energi yang diperoleh dari biomassa ini dapat diubah menjadi energi listrik dengan cara mengolah biomassa menjadi bahan bakar nabati, misalnya etanol atau biodisel. Bahan bakar nabati ini selanjutnya dapat digunakan sebagai bahan bakar generator atau diesel untuk menghasilkan listrik.

C. Menghitung Energi Listrik

Besarnya energi listrik yang mengalir bergantung pada, (1) beda potensial/ tegangan listrik, (2) kuat arus listrik, dan (3) lama pemakaian. Jadi besarnya energi listrik dapat dihitung dengan persamaa:

W = V.I.t

Keterangan:

W = energi listrik (Joule)

V = beda potensial (volt)

I =  kuat arus listrik (ampere)

t = waktu (detik atau sekon)

Sesuai dengan hukum Ohm dimana V = I.R, maka ada beberapa alternatif persamaan yang dapat digunakan untuk menghitung energi listrik, yaitu:

D. Daya Listrik

Daya listrik merupakan besarnya energi listrik yang digunakan untuk melakukan usaha tiap satuan waktu. Maka daya listrik dapat diihitung dengan persamaan, 

Keterangan :

P = daya listrik (watt)

W = energi listrik (joule)

t = waktu (detik atau sekon)

Contoh soal

1. Sebuah lampu bertuliskan 30W/ 220V pada kemasannya.  Apakah arti tulisan tersebut?

Jawab : 

Lampu tersebut dapat mengubah energi listrik menjadi energi cahaya sebesar 30 joule setiap sekon, jika dihubungkan pada sumber tegangan 220 Volt.

2. Berapa besar hambatan pada sebuah lampu yang bertuliskan 120 V dan 60 W?

Penyelesaian

Diketahui:

V = 120 volt

P = 60 W

Ditanya:

hambatan (R) = ...?

Jawab:

(persamaan diatas dapat kamu temukan dari hubungan hukum ohm dengan energi listrik)

Maka hambatan pada lampu sebesar 240Ω.

3. Sebuah televisi LCD memerlukan tegangan listrik sebesar 220 V dan  arus listrik sebesar 1,2 A untuk mengaktifkannya. Berapa daya listrik yang dihasilkannya?

Penyelesaian:

Diketahui:

V = 220 Volt

I = 1,2 A

Ditanya: 

Daya Listrik (P) = ...?

Jawab:

P = V x I

P = 220 V x 1,2 A

P = 264 Watt

E. Penggunaan Energi Listrik dalam Kehidupan Sehari-hari

Selain lampu, energi listrik juga dimanfaatkan untuk mengoperasikan berbagai alat hasil teknologi untuk menunjang kehidupan manusia. Sebagai contoh di dalam rumah, kita sering menggunakan peralatan listrik seperti televisi, lampu, setrika listrik, pemasak nasi, dan lain sebagainya.

Lalu bagaimanakan menghitung biaya rekening listrik setiap bulan?

Total biaya listrik setiap bulan yang dibayarkan kepada PLN dihitung sesuai penggunaan energi listrik di rumah. Melalui kWh meter yang biasa dipasang di rumah, petugas PLN setiap bulan mendatangi dan mencatat besar energi listrik yang telah digunakan.

Perhitungan biaya listrik dilakukan dengan mengalikan energi listrik yang terpakai dengan tarif dasar listrik per kWh.

Misalnya sebuah lampu dengan daya 10 watt dinyalakan dalam waktu 8 jam/hari selama 30 hari. Hitung biaya listrik jika tarif dasar listriknya Rp385,00,? 

Jawab

Karena lampu 10 watt artinya dalam 1 detik menggunakan energi listrik sebesar 10 joule, maka energi total yang digunakan lampu selama 30 hari adalah W = P × t = 10 × 8 × 30 = 2400 Wh = 2,4 kWh. 

Jika tarif dasar listriknya Rp385,00, maka biaya yang harus dibayarkan adalah 2,4 kWh x Rp385,00 = Rp924,00.