Energi listrik adalah bentuk energi yang paling banyak digunakan untuk keperluan sehari-hari manusia. Kondisi ini terlihat ketika menjalankan komputer dan sebagian besar peralatan, pemanas rumah, dan bahkan transportasi. Listrik digunakan oleh industri, rumah tangga, dan bisnis. Yang mana menyumbang 18% dari energi penggunaan akhir di seluruh dunia.
Energi listrik mudah digunakan dan berpindah dari satu lokasi ke lokasi lain, tetapi hampir tidak mungkin untuk disimpan dalam jumlah besar. Salah satu contoh energi listrik misalnya dalam aki mobil, reaksi kimia menghasilkan pembentukan elektron yang memiliki energi untuk bergerak dalam arus listrik. Muatan bergerak ini memberikan energi listrik ke sirkuit di dalam mobil.
Energi Listrik
Energi listrik merupakan suatu bentuk energi yang dihasilkan dari aliran muatan listrik. Energi adalah kemampuan untuk melakukan pekerjaan atau menerapkan gaya untuk menggerakkan suatu benda. Dalam hal energi listrik, gaya tersebut adalah gaya tarik atau tolakan listrik antara partikel bermuatan.
Energi listrik dapat berupa energi potensial atau energi kinetik, tetapi biasanya ditemukan sebagai energi potensial, yaitu energi yang disimpan karena posisi relatif partikel bermuatan atau medan listrik. Sesuai ketentuan, arah medan listrik selalu menunjukkan arah gerak partikel positif jika ditempatkan di lapangan.
Penjelasan ini tentu penting untuk diingat saat bekerja dengan energi listrik karena pembawa arus yang paling umum adalah elektron, yang bergerak berlawanan arah dibandingkan proton.
Pengertian Energi Listrik
Energi listrik adalah energi yang berasal dari energi potensial listrik atau energi kinetik. Energi ini dipasok oleh kombinasi arus listrik dan potensial listrik yang disalurkan oleh rangkaian listrik. Misalnya dalam hal ini disediakan oleh utilitas tenaga listrik.
Jika energi potensial listrik ini telah diubah menjadi energi jenis lain, itu tidak lagi menjadi energi potensial listrik. Jadi, semua energi listrik adalah energi potensial sebelum disalurkan ke penggunaan akhir.
Sekali diubah dari energi potensial, energi listrik selalu dapat disebut jenis energi lain (panas, cahaya, gerak, dan lain-lain). Energi listrik biasanya dijual dalam satuan kilowatt hour (1 kW · h = 3,6 MJ) yang merupakan hasil perkalian daya dalam kilowatt dikalikan dengan running time dalam satuan jam.
Pengertian Energi Listrik Menurut Para Ahli
Adapun definisi energy listrik menurut para ahli, antara lain:
- Circuit Globe, Energi listrik adalah energi yang disebabkan oleh pergerakan elektron dari satu tempat ke tempat lain semacam energi disebut energi listrik. Dengan kata lain, energi listrik adalah usaha yang dilakukan oleh aliran elektron atau muatan yang bergerak.
- Solar Schools, Pengertian energi listrik adalah energi yang disebabkan oleh perpindahan muatan listrik yang disebut elektron. Semakin cepat muatan bergerak, semakin banyak energi listrik yang dibawa.
Jenis Energi Listrik
Ada dua jenis energi listrik, yaitu:
-
Listrik Statis
Listrik statis berasal dari gesekan, atau dengan kata lain listrik statis merupakan energi listrik yang muncul ketika muatan listrik terbentuk di permukaan suatu material. Ini biasanya disebabkan karena menggosokkan bahan. Akibat dari penumpukan listrik statis adalah benda-benda dapat saling tertarik atau bahkan menyebabkan percikan api melompat dari satu benda ke benda lainnya. Misalnya, gosok baloon pada wol dan tempelkan ke dinding.
Sebelum digosok, seperti semua bahan lainnya, balon dan sweater wol memiliki muatan netral. Ini karena mereka masing-masing memiliki jumlah partikel subatomik bermuatan positif (proton) yang sama dan partikel subatom bermuatan negatif (elektron) yang sama.
Saat kita menggosok balon dengan sweater wol, elektron dipindahkan dari wol ke karet karena perbedaan tarikan kedua bahan untuk elektron. Balon menjadi bermuatan negatif karena memperoleh elektron dari wol, dan wol menjadi bermuatan positif karena kehilangan elektron.
-
Listrik Dinamis (Arus Listrik)
Listrik dinamis berasal dari muatan listrik yang mengalir melalui arus. Arus adalah laju aliran elektron. Ini diproduksi dengan memindahkan elektron dan diukur dalam ampere. Tidak seperti listrik statis, arus listrik harus mengalir melalui sebuah konduktor, biasanya kabel tembaga.
Arus listrik sama seperti arus ketika kita membayangkan sungai. Sungai mengalir dari satu tempat ke tempat lain, dan kecepatannya adalah kecepatan arus. Dalam kaitannya dengan listrik, arus adalah ukuran jumlah energi yang ditransfer selama periode waktu tertentu. Energi itu disebut aliran elektron.
Ada berbagai sumber arus listrik termasuk reaksi kimia yang terjadi di baterai. Sumber paling umum adalah generator. Generator sederhana menghasilkan listrik ketika kumparan tembaga berputar di dalam medan magnet. Di pembangkit listrik, elektromagnet yang berputar di dalam banyak gulungan kawat tembaga menghasilkan arus listrik dalam jumlah besar.
Ada dua jenis arus listrik yang utama, yaitu Langsung (DC) dan Bolak-balik (AC). Mudah untuk diingat. Arus searah seperti energi yang kita dapatkan dari baterai. Arus bolak-balik seperti colokan di dinding. Perbedaan besar antara keduanya adalah DC adalah aliran energi sedangkan AC dapat hidup dan mati. AC membalikkan arah elektron.
Rumus Energi Listrik
Adapun untuk rumus penghitungan yang ada dalam energi listrik. Antara lain;
Jika di dalam suatu rangkaian diberi beda potensial V sehingga dapat mengalirkan muatan listrik sejumlah Q dan arus listrik sebesar I, maka energi listrik yang dibutuhkan yaitu;
Keterangan:
- W : Energi listrik ( Joule)
- Q : Muatan listrik ( Coulomb)
- V : Beda potensial ( Volt )
Berdasarkan rumus tersebut, bisa kita ketahui bahwa energi listrik sebesar 1 joule ialah energi dibutuhkan untuk memindahkan satu muatan sebesar 1 coulomb dengan besaran beda potensial 1 volt, sehingga 1 joule = coulomb × volt.
Manfaat Energi Listrik
Energi listrik digunakan di seluruh dunia untuk menggerakkan perangkat, peralatan dan metode transportasi yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Untuk membuat benda beroperasi, energi listrik harus dipancarkan dari sumber energi seperti pembangkit listrik, agar suatu benda dapat mengkonsumsi daya yang dibutuhkannya agar dapat berfungsi.
Berikut ini beragam fungsi atau manfaat energi listrik dalam kehidupan sehari-hari kita, antara lain:
- Penggunaan Listrik dalam Hiburan
Saat ini, sumber hiburan modern mulai dari mendengarkan musik dari MP3 player, menonton Televisi, memutar film dalam DVD atau VCD atau VCR dapat kita nikmati karena adanya energi listrik.
- Kegunaan Listrik dalam Perawatan Kesehatan
Kita bisa melihat penggunaan listrik untuk mengoperasikan teknologi modern setiap hari. Operasi bedah ini bahkan tidak akan dimulai tanpa listrik. Misalnya, dokter membutuhkan lampu yang kuat selama operasi pada pasien dan tanpa listrik, lampu tidak akan berfungsi, dan operasi dapat berakibat fatal.
- Kegunaan Listrik dalam Rekayasa
Konstruksi bangunan dan struktur untuk kenyamanan manusia membutuhkan listrik di setiap langkahnya. Membangun rumah, memasang gerbang dan jendela, pengelasan material membutuhkan arus listrik untuk mengoperasikan mesin.
- Penggunaan Listrik dalam Transportasi dan Komunikasi
Menjangkau tempat atau berkomunikasi dari sudut dunia yang berbeda dapat terjadi karena listrik. Pemadaman listrik selama perjalanan udara bisa berbahaya.
- Penggunaan Listrik di luar ruangan
Lampu jalan raya di jalan raya menggunakan listrik untuk berfungsi, bahkan kolam membutuhkan listrik untuk memanaskan air di daerah yang lebih dingin. Mesin pemotong rumput, yang digunakan untuk memotong rumput menggunakan listrik untuk beroperasi. Penyiram air untuk rumput di halaman juga menggunakan listrik.
- Penggunaan Listrik dalam Rumah Tangga
Mulai dari pemanggang roti hingga lemari es, microwave, mesin cuci, pencuci piring, cerobong listrik, dan masih banyak lagi peralatan yang mudah digunakan dan dibuat untuk kenyamanan aktivitas sehari-hari menggunakan listrik untuk berfungsi.
- Penggunaan Listrik di Tempat Komersial
Untuk produksi berbagai material, pabrik menggunakan alat berat yang selalu menggunakan tenaga listrik. Bahkan magnet yang memiliki struktur seperti raksasa membutuhkan listrik untuk menjaganya tetap bermuatan untuk memberikan ikatan logam berat.
- Penggunaan Listrik di Perkantoran
Kita pergi bekerja di kantor yang sebagian besar berjalan dengan listrik. Lampu, lift, AC, mesin foto kopi, pembaca KTP, pemindai biometrik dan lain-lain membutuhkan listrik.
- Kegunaan Listrik sebagai Bahan Bakar
Energi listrik berada di bawah energi terbarukan, dan kita dapat memproduksinya dengan menggunakan sebagian besar sumber daya alam yang tersedia bagi kita. Saat ini, hal-hal yang menggunakan bahan bakar fosil seperti mobil dan sepeda, sekarang dibuat sedemikian rupa sehingga menggunakan listrik (seperti tenaga surya), yang akan lebih nyaman di masa depan.
- Kegunaan Listrik di Luar Angkasa
Satelit dan probe yang dikirim dari bumi untuk ekspedisi luar angkasa dijalankan dengan listrik. Listrik dihasilkan dengan bantuan generator atau bertenaga baterai. Misi Apollo untuk pendaratan manusia di bulan, tidak akan mungkin terjadi tanpa penggunaan listrik.
Contoh Energi Listrik
Energi listrik yang digunakan untuk tenaga listrik, seperti arus yang digunakan untuk menyalakan bola lampu atau komputer, merupakan energi yang diubah dari energi potensial listrik.
Energi potensial ini diubah menjadi jenis energi lain (panas, cahaya, energi mekanik, dan lain-lain). Untuk pembangkit listrik, gerakan elektron dalam kawat menghasilkan arus dan potensial listrik. Baterai adalah sumber energi listrik lainnya, kecuali muatan listriknya dapat berupa ion dalam larutan daripada elektron dalam logam.
Sistem biologi juga menggunakan energi listrik. Misalnya, ion hidrogen, elektron, atau ion logam mungkin lebih terkonsentrasi di satu sisi membran daripada yang lain, membentuk potensial listrik yang dapat digunakan untuk mengirimkan impuls saraf, menggerakkan otot, dan mengangkut material.
Contoh spesifik energi listrik meliputi:
- Arus bolak-balik (AC)
- Arus searah (DC)
- Petir
- Baterai
- Kapasitor
- Energi yang dihasilkan oleh belut listrik
Cara Kerja Energi Listrik
Ilmuwan Inggris Michael Faraday menemukan cara menghasilkan listrik sejak tahun 1820-an. Dia memindahkan lingkaran atau cakram logam konduktif di antara kutub magnet. Prinsip dasarnya ialah elektron dalam kawat tembaga bisa bergerak dengan bebas. Setiap elektron membawa muatan listrik negatif.
Pergerakannya diatur oleh gaya tarik antara elektron dan muatan positif (seperti proton dan ion bermuatan positif) dan gaya tolak antara elektron dan muatan sejenis (seperti elektron lain dan ion bermuatan negatif).
Dengan kata lain, medan listrik yang mengelilingi partikel bermuatan (elektron, dalam hal ini) memberikan gaya pada partikel bermuatan lain, menyebabkannya bergerak dan bekerja. Gaya harus diterapkan untuk menjauhkan dua partikel bermuatan yang tertarik dari satu sama lain.
Partikel bermuatan apa pun dapat terlibat dalam menghasilkan energi listrik, termasuk elektron, proton, inti atom, kation (ion bermuatan positif), anion (ion bermuatan negatif), positron (antimateri yang setara dengan elektron), dan sebagainya.
Itulah tadi artikel yang bisa kami kemukakan pada segenap pembaca berkenaan dengan pengertian energi listrik menurut para ahli, macam, rumus penghitungan, manfaat, dan contohnya dalam kehidupan sehari-hari. Semoga memberi edukasi.
