PENGERTIAN
Energi listrik atau tenaga listrik adalah salah satu jenis energi utama yang dibutuhkan bagi peralatan listrik atau energi yang tersimpan dalam arus listrik dengan satuan ampere (A) dan tegangan listrik dengan satuan volt (V) dengan ketentuan kebutuhan konsumsi daya listrik dengan satuan Watt (W) untuk menggerakkan motor, lampu penerangan, memanaskan, mendinginkan atau menggerakkan kembali suatu peralatan mekanik untuk menghasilkan bentuk energi yang lain.
Sumber - sumber energi listri
Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Pembangkit listrik tenaga surya adalah pembangkit listrik yang mengubah energi panas matahari atau surta menjadi energi listrik. Terdapat dua macam teknologi untuk memanfaatkan potensi tenaga surya, yaitu:
Teknologi energi surya termal
Energi surya termal biasanya digunakan untuk memasak (kompor surya), mengeringkan hasil pertanian, dan memanaskan air. Teknologi ini menggunakan sistem lensa atau cermin yang dikombinasikan dengan sistem pelacak agar panas matahari fokus pada satu titik dan menggerakkan mesin kalor.
Energi surya fotovoltaik
Umumnya energi surya fotovoltaik digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik, pompa air, televisi, telekomunikasi, dan lemari pendingin di Puskesmas dengan kapasitas kurang lebih 6 MegaWatt. Fotovoltaik mengubah secara langsung energi cahaya enjadi listrik dengan efek fotoelektrik. Sistem ini tidak membutuhkan cahaya matahari yang terang. Sistem ini bisa membangkitkan listrik meski langit sedang mendung, dengan energi keluar yang sebanding dengan berat jenis awan.
2. Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Pembangkit Listrik Tenaga Angin (PLTA) adalah energi listri yang menggunakan kekuatan angin untuk menghasilkan energi listrik. Pembangkit ini dapat mengkonversikan energi angin menjadi listrik dengan turbin angin atau kincir angin. Alat ini cocok digunakan di daerah kecil yang memiliki tiupan angin kencang dan konsisten. Karena angin yang kencang mampu memutar motor baling-baling PLTA.
3. Pembangkit Listrik Tenaga Petir
prinsip kerja pembangkit listrik tenaga petir yakni petir ditangkap melalui besi penangkap petir. Kemudian, energi petir berubah menjadi muatan yang dialirkan ke suatu rangkaian kapasitor dengan susunan paralel. Terdapat resistor yang memiliki hambatan sedemikian rupa sehingga muatan yang diterima seluruh kapasitor sama rata. Kapasitor disusun paralel agar muatan energi semakin besar sehingga energi bisa dibagi rata.
4. Pembangkit Listrik Tenaga Sampah
Pembangkit listrik tenaga sampah adalah pembangkit yang memanfaatkan sampah sebagai bahan utama, baik sampah organik atau anorganik. Ada dua akternatif proses pengolahan sampahnya, yakni:
Proses biologis
Proses biologis menghasilkan gas-bio yang kemuydian dibakar untuk menghasilkan tenaga dan menggerakkan motor yang dihubungkan dengan generator listrik.
Proses thermal
Proses thermal yang menghasilkan pana, dapat digunakan untuk membangkitkan steam yang kemudian menggerakkan turbin uap yang terhubung dengan generator listrik.
5. Pembangkit Listrik Tenaga Air
Pembangkit listrik tenaga air adalah salah satu pembangkit yang memanfaatkan aliran air. Prosesnya, air yang mengalir diubah menjadi energi mekanik melalui turbin air, kemudian diubah lagi menjadi energi listrik dengan bantuan generator. Selanjutnya, energi listrik dialirkan melalui jaringan-jaringan yang terlah dibuat, sehingga energi listrik bisa tersalurkan ke rumah-rumah.
Manfaat Energi Listrik Bagi Kehidupan Sehari-hari
Dalam kehidupan sehari-hari pun manusia mengandalkan listrik, mulai dari memasak, belajar dan masih banyak lagi lainnya. Manusia membutuhkan energi listrik untuk kehidupannya. Banyak sekali manfaat energi listrik untuk kehidupan ini, berikut ini berbagai macam-macam manfaatnya yang kita rasakan :
1. Sebagai Penerangan
Saat malam hari, manfaat energi listrik bisa dijadikan sebagai sumber penerangan. Energi listrik bisa digunakan untuk menyalakan lampu. Dahulu kala saat energi listrik belum masuk ke desa-desa, penerangan hanya dilakukan menggunakan lampu minyak biasa. Saat ini harga minyak bumi mahal harganya, sehingga manfaat minyak bumi atau minyak tanah semakin langka dan semakin mahal.
2. Sumber Energi
Energi listrik dijadikan sebagai sumber energi. Disebut sumber energi karena listrik bisa dijadikan sebagai penghasil energi. Misalnya saja adalah sumber energi untuk menghidupkan berbagai macam peralatan rumah tangga dan juga peralatan elektronik lainnya.
3. Sarana Hiburan
Sarana hiburan bisa menggunakan energi listrik, sebabnya adalah banyak alat-alat dan media hiburan yang menggunakan energi listrik. Misalnya manfaat sosial media dari smartphone, playstation atau game elektronik lainnya yang membutuhkan listrik.
4. Penghasil Panas
Listrik bisa dijadikan sebagai penghasil panas, manfaat energi listrik banyak digunakan berbagai macam keperluan rumah tangga. Listrik bisa dijadikan sebagai sumber panas, karena arus litrik bisa mengalir dengan manfaat nikel atau elemen-elemen pemanas yang bisa menghasilkan panas. Panas yang dihasilkan inilah yang digunakan dan juga dibutuhkan dalam kehidupan sehari-hari.Energi listrik yang menghasilkan panas bisa digunakan untuk kompor listrik, penanak nasi dan juga digunakan untuk menyetrika. Semua peralatan tersebut mengubah energi listrik menjadi panas.
5. Penghasil Gerak
Energi listrik yang ada di dalam kehidupan ini juga bisa dihasilkan sebagai penghasil gerak. Banyak kebutuhan rumah tangga yang membutuhkan listrik untuk menggerakkan sesuatu. Misalnya saja energi listrik yang diubah menjadi energi gerak bisa digunakan untuk menggerakkan motor, mobil, kipas angin dan masih banyak lagi lainnya. Saat mengubah energi gerak dibutuhkan arus listrik untuk menggerakkan alat-alat tersebut.
Rumus Energi Listrik
Rumus energi listrik, sebenernya ada banyak variasi yang bisa kita bikin dari rumus-rumus yang tersedia. Tapi untuk rumus energi listrik secara umum itu bentuknya adalah sebagai berikut:
W = V . Q
Keterangan:
W = Energi listrik ( Joule)
Q = Muatan listrik ( Coulomb)
V = Beda potensial ( Volt )
Elemen di atas yang mempengaruhi besaran energi listrik. Untuk mendapatkan rumus energi listrik dalam bentuk lain, pertama-tama kita perlu mengetahui rumus arus listrik dan hukum Ohm yang dapat dilihat sebagai berikut:
dan
Keterangan:
I = kuat arus listrik (Ampere)
R = hambatan (Ω atau Ohm)
V = tegangan listrik (Volt)
Q = muatan listrik (Coulomb)
t = waktu (sekon)
Setelah mengetahui dua rumus tersebut kita dapat mendapatkan rumus besar energi listrik seperti berikut
W = V . Q
Q = I . t
W = V . I . t
W = V . Q
V = I . R
W = I . R . I . T
W = I² . R . t
W = V . Q
Q = I . t
Jadi itu, beberapa rumus energi listrik yang bisa kita dapetin. Tentu kita tidak perlu hafalin semuanya karena bisa-bisa ada banyak sekali variasinya ya! Tetapi kita mungkin mau mengingat rumus-rumus utamanya, jadi nanti tinggal disesuaikan dengan soal ketika membutuhkan rumus mencari joule energi listrik.
Contoh Soal 1
Sebuah alat memasak listrik memiliki tegangan listrik sebesar 12 volt dan arus yang mengalir adalah 2 ampere. Berapakah besar energi listrik yang dibutuhkan dengan jangka waktu 10 menit ?
Pembahasan:
Diketahui:
V = 12 Volt
I = 2 ampere
T = 10 menit = 6000 s
Ditanya: E
Jawab:
W = V . I . T
W = 12 . 2 . 600
W = 14400 J
Jadi energi listrik yang dibutuhkan dengan jangka waktu 10 menit adalah 14400 J
Contoh Soal 2
Sebuah lampu memiliki hambatan kurang lebih sekitar 4 ohm. Bila lampu tersebut dialiri oleh arus listrik sebesar 2 ampere selama 3 menit, maka berapakah energi listrik yang dihasilkan?
Pembahasan:
Diketahui:
R = 4 Ω
I = 2 A
t = 3 menit = 180 s
Ditanya : W
Jawab:
W = I² . R . t
W = 2² . 4 . 180
W = 4 . 4 . 180
W = 16 . 180
W = 2880 J
Jadi energi listrik yang dihasilkan selama 3 menit adalah 2880 J