Sum ber Ar us List r ik
219
Baterai isi ulang
Saat ini, pemakaian baterai isi ulang semakin meluas, seiring semakin banyaknya alat komunikasi
dan alat elektronik lainnya yang bersifat por t able mudah dibawa dan dipindah-pindahkan, misalnya
komputer laptop, telepon genggam, Personal Digit al Assi st a n t PDA, kamera digital, dan kamera
genggam. Umumnya jenis baterai yang digunakan adalah nikel-kadmium Ni-Cd, yang memakai bahan
nikel hidroksida serta kadmium sebagai elektrodanya, dan kalium hidroksida sebagai elektrolit. Akan tetapi,
baterai isi ulang juga ada yang menggunakan bahan litium sebagai elektrodanya, sehingga mempunyai
daya tahan yang lama.
3. Aki Accum ulator
Aki merupakan sumber tegangan yang berasal dari reaksi kimia, sebagaimana elemen Volta dan
elemen kering. Aki terdiri atas karet keras atau kaca yang berbentuk bak dan berisi larutan asam sulfat
pekat H
2
SO
4
yang berfungsi sebagai larutan elektrolit. Di dalam larutan ini terdapat dua kerangka timbul,
yaitu timbal peroksida PbO
2
sebagai anoda dan timbal murni Pb sebagai katoda.
a. Pemakaian aki
Pada pemakaian aki terjadi proses perubahan energi kimia menjadi energi listrik. Pemakaian aki di antaranya
untuk menyalakan tape recorder, radio, TV. Pada saat aki digunakan maka terjadi proses kimia sehingga aki
dapat mengalirkan arus listrik, proses kimia yang terjadi adalah lapisan pada katoda dan anoda sedikit demi
sedikit berubah menjadi timbal oksida PbO. Sehingga potensial kedua kutub menjadi sama, dan arus listrik
tidak dapat mengalir, dalam hal ini aki dikatakan kosong.
Kemampuan aki untuk mengalirkan arus listrik dapat dipulihkan kembali dengan jalan mengalirkan
arus listrik searah dari sumber arus yang lain melalui kedua kutubnya.
Di unduh dari : Bukupaket.com
I PA Ter padu I X
220
b. Pengisian aki
Pada proses pengisian aki ini terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia. Gambar 10.3
menunjukkan cara atau proses pengisian aki.
Karena ada aliran arus listrik dari luar, maka kedua kutub anoda dan katoda dari PbO berubah
menjadi PbO
2
dan Pb. Peristiwa mengalirkan arus listrik ke dalam aki ini disebut mengisi atau dalam
bahasa sehari-hari disebut menyeterum aki.
Gambar 10.3 Mengisi aki
C. Gaya Gerak Listrik dan Tegangan Jepit
A. Tujuan
Mengetahui beda potensial yang dihasilkan oleh baterai.
B. Alat dan Bahan
1. Baterai 2. Bola lampu kecil 2,5 volt
3. Voltmeterbasicmeter atau multimeter 4. Kabel secukupnya
C. Cara Kerja
1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan. 2. Rangkaikan alat seperti pada gambar a.
3. Amatilah penunjukkan voltmeter Catatlah angka yang
ditunjukkan oleh voltmeter.
Kegiatan
Di unduh dari : Bukupaket.com
Sumber Arus Listrik
221
Voltmeter dan basicmeter adalah alat untuk mengukur beda potensial. Multimeter alat yang bisa
difungsikan sebagai voltmeter, amperemeter, dan ohmmeter tergantung tujuan dari pengukuran.
Pengukuran besarnya potensial tidak bisa ditentukan pada satu titik. Misalnya potensial di titik A dan
potensial di titik B kita tidak bisa mengukur nilainya namun hanya bisa untuk mengukur beda potensial
antara di titik A dan di titik B.
Untuk mengukur beda potensial antara dua titik misalnya dititik A dan B maka voltmeter harus
dipasang di antara titik A dan titik B secara paralel. Pengukuran beda potensial pada Gambar a yaitu
beda potensial antara kutub positif dan negatif dari suatu sumber tegangan E, yang diukur langsung
tanpa adanya aliran arus listrik ke suatu penghantar. Hasil pengukuran ini menunjukkan besarnya nilai GGL.
4. Rangkaikan alat seperti pada gambar b. 5. Amatilah jarum yang ditunjukkan oleh voltmeter dan
catatlah.
D. Hasil Pengamatan
Berilah suatu kesimpulan disertai alasan yang jelas
Voltmeter 0-5 V
–
+
Voltmeter 0-5 V
–
+ A
B
a b
Di unduh dari : Bukupaket.com
I PA Ter padu I X
222
Sedangkan pengukuran beda potensial pada Gambar b yaitu beda potensial antara dua titik yaitu A dan
B selama arus mengalir disebut tegangan jepit, V
J
. Untuk V
C- D
, adalah tegangan jepit antara titik C dan D. Oleh karena itu besarnya nilai GGL lebih besar dari
pada V
J
. Mengapa? Sebab sebagian tegangan selama arus listrik mengalir digunakan untuk menyalakan
lampu yang mempunyai hambatan tertentu. Satuan yang digunakan baik GGL maupun V
J
dalam satuan Sistem Internasional adalah volt, V.
Rangkuman
1. Sumber tegangan: alat yang dapat menghasilkan beda potensial pada penghantar.
2. Beda potensial pada suatu titik sebanding dengan kerja untuk memindahkan muatan sebesar:
W = Q V 3. Gaya gerak listrik: energi yang dikeluarkan oleh sumber tegangan
yang diperlukan untuk menggerakkan muatan listrik dalam suatu rangkaian.
4. Sumber tegangan dibedakan menjadi: a. elemen primer
b. elemen sekunder 5. Elemen primer contohnya: elemen Volta dan elemen Leclanche
6. Elemen sekunder contohnya aki. a. Pemakaian aki, terjadi perubahan energi kimia menjadi listrik.
b. Pengisian aki, terjadi perubahan energi listrik menjadi kimia 7. Tegangan jepit: tegangan pada saat arus mengalir.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Sum ber Ar us List r ik
223
Refleksi
Uji Kompetensi
A. Pilihlah satu jawaban yang benar dengan memberi tanda silang X pada huruf a, b, c, atau d
1. Perhatikan gambar di bawah ini
Berikut ini yang benar adalah . . . . a. arah elektron dari A ke B, arah arus listrik dari B ke A
b. arah arus listrik dari A ke B, arah elektron dari B ke A c.
arah arus listrik dan arah elektron dari B ke A d. arah arus listrik dan arah elektron dari A ke B
2. Arah arus listrik dan arah elektron adalah . . . . a. selalu berlawanan
b. selalu sama c.
kadang-kadang berlawanan d. tidak dapat ditentukan
Pada barang elektronik seperti radio, selain menggunakan listrik sebagai sumber tegangan, juga menggunakan elemen seperti
baterai. Pada umumnya baterai-baterai tersebut disusun secara seri, mengapa demikian?
Jawablah pertanyaan di atas sebagai bahan refleksi untuk bisa melanjutkan ke materi berikutnya.
A B
Di unduh dari : Bukupaket.com
I PA Ter padu I X
224
B C
3. Berikut ini adalah gambar penghantar yang berbentuk bola berikut ini
Dari gambar di atas, pernyataan yang benar adalah . . . . a. potensial B sama dengan potensial C
b. potensial B lebih besar dari potensial C c.
potensial B lebih kecil dari potensial C d. potensial B mungkin lebih besar atau lebih kecil dari potensial C
4. Sebuah alat yang dapat menimbulkan beda potensial antara ujung- ujung penghantar disebut . . . .
a. GGL b. EPL
c.
sumber kalor d. sumber tegangan
5. Satuan Sistem Internasional GGL sumber tegangan adalah . . . . a. ampere
b. volt c.
volt ampere d. ohm
6. Pada elemen Volta yang digunakan sebagai pembangkit GGL adalah . . . .
a. Zn dan batang arang b. Zn dan Cu
c.
Zn dan PbO
2
d. H
2
SO
4
dan PbO
2
7. Penemu elemen kering adalah . . . . a. Alessandro Volta
b. Gaston Plante c.
Benjamin Franklin d. George Leclanche
Di unduh dari : Bukupaket.com
Sum ber Ar us List r ik
225
8. Alat yang menggunakan aki sebagai sumber energi listrik adalah . . . . a. komputer
b. walkman c.
kamera digital d. televisi
9. Pada aki accum ulat or yang berfungsi sebagai anoda adalah . . . . a. Pb
c. H
2
SO
4
c. PbO
2
d. Zn 10. Pemasangan voltmeter yang benar pada saat pengukuran tegangan
adalah . . . . a. paralel
b. seri c.
bebas d. semua jawaban benar
B. Jawablah pertanyaan berikut dengan singkat dan jelas
1. Jelaskan yang dimaksud dengan Energi Penggerak Listrik EPL 2. Sebutkan macam-macam sumber tegangan
3. Jelaskan dengan singkat pemakaian aki, sehingga aki dapat dikatakan kosong
4. Jelaskan prinsip kerja pada elemen kering baterai 5. Jelaskan yang dimaksud dengan tegangan jepit
Di unduh dari : Bukupaket.com
I PA Ter padu I X
226
P r o y e k
1. Sediakan:
a. Empat buah baterai,
b. Sebuah mikroampere basic meter unit,
c. R depan yang sesuai untuk mengukur beda tegangan
2. Ambil sebuah baterai.
3. Ukurlah dan baca penunjukan beda tegangannya dan
catatlah. 4.
Ulangi untuk jumlah baterai 2, 3, dan 4. 5.
Tuliskan hasil pengamatan kalian pada tabel di bawah ini.
Tabel Data Pengamatan
No. Jumlah
Skala yang Skala Maksimum
Batas Ukur Baterai
ditunjuk yang Dipilih
1. 2.
3. 4.
6. Hitunglah beda tegangan masing-masing percobaan.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Ener gi dan Day a List r ik
227
Untuk mempermudah memahami materi ini, perhatikan peta konsep berikut ini.
P
e t a
K
on se p
Energi Listrik Energi dan Daya Listrik
W = Q V atau W = I
2
R t atau W = V I t
Alat-alat Pemanas Menggunakan
Energi Listrik 1. Setrika Listrik
2. Kompor Listrik 3. Solder Listrik,
dan lain-lain Daya Listrik
W P =
t
m em pelaj ar i
dir um usk an dir um usk an
Setelah kalian memahami peta konsep di atas, perhatikan kata-kata kunci berikut yang merupakan kunci dan cara memahami materi ini.
• Energi listrik
• Daya listrik
Pada siang hari, setelah pulang sekolah Ari duduk-duduk di teras depan rumahnya. Sesekali ia melihat ke arah jalan, seolah-olah ada yang ia tunggu.
Ternyata tidak lama lagi Andi adiknya yang tengah berjalan bersama ibunya menuju rumah, setelah sampai di depan kakaknya, Andi memencet tombol mobil-mobilan
yang baru saja ia beli di toko. Mobil-mobilan itu dapat berjalan. Andi berpikir kenapa mobil-mobilan itu dapat berjalan sendiri. Karena rasa ingin tahu Andi mengambil
mobil-mobilan itu dan ia buka bagian bawahnya. Andi mendapat dua baterai kecil di dalam mobil-mobilan itu. Kemudian Andi bertanya kepada Ari, Kak . . . . Kenapa
mobil-mobilan ini dapat berjalan? Ari tidak menjawab, hanya senyum saja yang ia lontarkan. Maka Andi mencoba
lagi dengan melepas kedua baterai, ternyata mobil tersebut tidak mau berjalan. Oleh karena itu, Andi hanya berpikir bahwa kedua baterai itu yang menyebabkan
mobil bisa berjalan. Mengapa mobil-mobilan yang di dalamnya diberi baterai itu dapat berjalan?
Untuk menjawab pertanyaan di atas mari kita pelajari bab berikut.
Bab
11
Energi dan Daya Listrik
K
a t a
K
u n ci
Di unduh dari : Bukupaket.com
IPA Terpadu IX
228
A. Tujuan
Mengetahui fungsi baterai sebagai sumber energi.
B. Alat dan Bahan
1. Dua buah baterai 2. Sebuah lampu pijar
3. Kabel
C. Cara Kerja
1. Rangkailah lampu pijar dengan kabel, lihat gambar di bawah ini.
2. Amati apa yang terjadi pada lampu pijar. 3. Rangkaian tersebut hubungkan dengan dua buah baterai
seperti terlihat pada gambar. 4. Amati keadaan lampu.
5. Ada dua kemungkinan yang terjadi yaitu lampu menyala atau tidak menyala. Jika lampu menyala, apa yang bisa
kalian jelaskan mengenai hubungan antara baterai dan nyala lampu.
6. Apabila baterai kalian lepas tentu lampu tidak akan menyala, ini menunjukkan bahwa ada yang tersimpan
dalam baterai yaitu energi. Energi apakah yang tersimpan di dalam baterai?
7. Setelah digunakan dalam rangkaian listrik maka lampu pijar akan menyala, ini menunjukkan bahwa di dalam
baterai terjadi proses pengubahan bentuk energi satu ke bentuk energi yang lain. Energi apa yang dimaksud?
Kegiatan 11.1
+ –
Di unduh dari : Bukupaket.com
Ener gi dan Day a List r ik
229
Amati gambar di bawah ini.
1. Di antara benda atau alat listrik tersebut apabila digunakan, manakah yang menunjukkan adanya perubahan energi listrik
menjadi energi kalor? Sebutkan 2. Peralatan mana yang menunjukkan adanya perubahan energi
listrik menjadi energi cahaya? 3. Peralatan mana yang menunjukkan adanya perubahan energi
listrik menjadi energi gerak? 4. Menurut kalian, apakah energi listrik yang digunakan mempunyai
jumlah yang sama dari masing-masing alat yang ada dalam gambar?
5. Menurut pendapat kalian, faktor apakah yang sangat menentukan besar kecilnya energi listrik yang digunakan?
6. Dari gambar di atas, alat yang mana merupakan sumber energi kimia?
7. Salah satu keunggulan dari fungsi aki dibandingkan dengan baterai adalah dapat digunakan kembali setelah aki diisi.
Perubahan energi apa saat aki diisi dan saat aki digunakan? Jelaskan
8. Buatlah suatu rangkuman mengenai peralatan listrik yang ada pada gambar di atas didasarkan pada jawaban dari pertanyaan 1 - 7.
Tugas 11.1
D. Hasil Pengamatan
Berilah suatu kesimpulan yang disertai alasan untuk menjawab pertanyaan bagaimana hubungan antara baterai dan nyala
lampu pijar dan apa fungsi dari baterai sebagai sumber energi
Di unduh dari : Bukupaket.com
I PA Ter padu I X
230
1. Cermatilah bermacam-macam alat listrik di bawah ini a.
Magic j ar e.
Kompor listrik i.
TV Televisi b. Blender
f. Setrika listrik
j. Hair Dr yer
c. Mixer
g. Solder listrik k. Tape Recorder
d. Kipas angin h. Lampu pijar
l. Radio Listrik
2. Dari masing-masing alat, sebutkan fungsi dari masing-masing alat tersebut saat digunakan berkaitan dengan perubahan energi
yang terjadi 3. Sebutkan dan jelaskan alat yang mana yang dapat digunakan
tanpa menggunakan energi listrik 4. Apakah yang harus kalian lakukan agar dapat mengetahui
besarnya energi yang digunakan pada peralatan listrik 5. Sebutkan langkah-langkah apa yang harus kalian lakukan untuk
menghemat penggunaan energi listrik di rumah 6. Dengan mengamati jenis peralatan yang telah disebutkan pada
No.1, sebutkan peralatan lain yang sistem kerjanya menggunakan energi listrik
7. Selain energi listrik yang lebih dominan dalam penggunaan alat yang ada pada No.1, sebutkan bentuk energi lain yang kalian
ketahui 8. Berilah suatu rangkuman tentang bentuk-bentuk energi yang
ada dan fungsinya berkaitan dengan peralatan yang digunakan
Tugas 11.2
A. Energi Listrik
1. Pengertian Energi Listrik
