Senin, 15 Februari 2016

Pengertian Pengukuran dan Sumber Arus Listrik



Berikut ini adalah uraian tentang pengertian arus listrik,pengukurannya, dan sumber arus listrik. Pelajarilah dengancermat dan saksama.



Pengertian dan Pengukuran Arus Listrik
Seperti halnya air yang mengalir karena adanyaperbedaan ketinggian, muatan listrik pun dapat mengalirkarena adanya suatu perbedaan, yaitu perbedaanpotensial listrik. Proton dan elektron dalam suatu muatanlistrik mengalir dengan arah yang berbeda. Proton yangmenyebabkan listrik bermuatan positif mengalir daripotensial tinggi ke potensial rendah. Sedangkan, elektron(muatan listrik negatif) mengalir dari tempat yangpotensialnya rendah ke tempat yang potensialnya tinggi.Menurutmu, apakah kedua aliran muatan ini merupakanarus listrik? Yang disebut arus listrik hanyalah salah satudi antaranya, yaitu aliran proton atau muatan listrik positifyang mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah.

Pengertian Pengukuran dan Sumber Arus Listrik


Pada pelajaran sebelumnya, kamu telah mengenal aruslistrik sebagai besaran pokok dengan satuan ampere (A).Untuk mengukur arus listrik ini, kita dapat menggunakanalat yang bernama amperemeter. Jarum amperemeter akanbergerak jika ada arus yang melaluinya. Adanya arus dapatdilihat dari nyala bola lampu atau kerja alat listrik lainnya.

Secara fisika, besar arus listrik atau disebut dengan kuatarus listrik, didefinisikan sebagai banyaknya muatan listrikpositif yang mengalir pada suatu penghantar tiap satu satuanwaktu, dapat ditulis oleh persamaan:

Pengertian dan Pengukuran Arus Listrik



Sumber Arus Listrik
Dalam kehidupan sehari-hari, sumber arus listrik lebihdikenal dengan istilah sel listrik atau elemen listrik. Batubaterai dan aki (accumulator) adalah jenis sel listrik yangpaling banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari.Terdapat beberapa jenis sel listrik, di antaranya sel volta,baterai, aki, dan sel Weston. Berdasarkan kemampuannyauntuk dapat diisi ulang, sel-sel ini terbagi dalam duakelompok, yaitu sel primer dan sel sekunder.



A. Sel Primer
Sel primer adalah kelompok sumber arus listrik yangapabila telah habis digunakan, muatannya tidak dapat diisikembali. Sel listrik yang termasuk sel primer adalah sel volta,baterai, dan sel Weston.

1) Sel Volta
Sel volta merupakan sumber arus listrik yang pertamakali ditemukan oleh Alessandro Volta. Sel yang memilikirangkaian paling sederhana ini pertama kali dibuat padatahun 1800.Sel ini disusun oleh sebuah lempeng seng sebagaielektroda negatif dan sebuah lempeng tembaga sebagaielektroda positif yang dicelupkan ke dalam larutan elektrolitasam sulfat (H2SO4). Karena rangkaiannya yang sangatsederhana, beda potensial yang dihasilkan pun relatif kecil,yaitu sekitar 1 volt.

Sel Volta


Ketika kedua lempeng yang telah dicelupkan dihubungkandengan kawat, reaksi kimia kemudian terjadi didalamnya. Unsur seng dalam lempeng seng melarut dalamasam sehingga ion-ion positifnya akan berpindah ke dalamlarutan. Akibatnya, lempeng seng akan bermuatan negatif dan bergerak melalui kawat menuju lempengan tembaga.

Pada lempengan tembaga, elektron ditangkap oleh ion-ionpositif hidrogen yang terdapat dalam larutan asam sehinggaion hidrogen berubah menjadi gas hidrogen. Setelah elemenbekerja, seng pada lempengan seng akan berkurang dangelembung-gelembung gas hidrogen akan mengumpul padalempeng tembaga.Gelembung-gelembung yang menempel pada lempengtembaga akan menghalangi kontak lempeng tembaga inidengan larutan asam sehingga akan memberhentikan reaksikimia yang terjadi. Peristiwa mengumpulnya gelembunggelembunggas hidrogen di sekitar tembaga disebutpolarisasi. Akibatnya, sel volta hanya dapat berfungsidalam waktu yang relatif singkat dan kurang efisien untukdigunakan dalam kehidupan sehari-hari.

2) Baterai
Baterai adalah istilah sehari-hari yangdigunakan untuk menyebutkan sel kering.Sumber arus listrik ini disebut sel keringkarena sama sekali tidak mengandungcairan. Sel kering (dry cell) atau batu bateraiterdiri atas dua elektroda sebagai kutubpositif dan kutub negatif. Elektroda positif(anoda) adalah sebatang karbon yangdikelilingi campuran mangan dioksidadan serbuk karbon yang berfungsi untukmelindungi karbon dari kemungkinanterjadinya polarisasi, disebut juga sebagaidepolarisator. 

Baterai


Elektroda positif diselubungioleh seng sebagai elektroda negatif. Diantara depolarisator dan seng terdapatpasta amonium klorida yang dicampur dengan serbuk kayu atau getah yang berfungsi sebagaielektrolit. Beda potensial antara kutub-kutub sel keringadalah 1,5 V atau kelipatannya.

3) Elemen Weston
Sel Weston disusun oleh air raksa (Hg) sebagai elektrodapositif dan larutan (Amalgama cadnium -1% cadnium, 89%Hg) sebagai elektroda negatif, dan larutan elektrolit berupalarutan jenuh kadnium sulfat. Sebagai depolarisator, selWeston menggunakan campuran merkuri sulfat (HgSO4)dan kadnium sulfat (CdSO4). Beda potensial yang dihasilkansel Weston adalah konstan karena tidak dipengaruhi oleh suhu dan tidak mengalami polarisasi. Akibatnya, sel Westonbanyak digunakan untuk mengukur beda potensial.



B. Sel Sekunder
Sel sekunder adalah sumber arus listrik yang dapat diisiulang ketika muatannya telah habis. Hal ini disebabkan oleh selelektrokimia yang menjadi penyusunnya tidak memerlukanpenggantian bahan pereaksi meskipun telah mengeluarkansejumlah energi melalui rangkaian-rangkaian luarnya. Agardapat bekerja dengan baik, maka pada pertama kali sel harusdimuati terlebih dahulu dengan cara melewatkan arus listrikdari sumber lain menuju sel. Dalam kehidupan sehari-hari, selsekunder yang sering digunakan adalah akumulator (aki).

Aki terdiri atas pasangan-pasangan keping timbaldioksida yang bertindak sebagai elektroda positif dan timbalsebagai elektroda negatif. Setiap pasangan memberikanbeda potensial 2 volt. Aki dirangkai seri sehingga dapatmenghasilkan beda potensial yang lebih besar. Dalam sel ini,kepingan-kepingan timbal dan timbal dioksida dicelupkanke dalam larutan elektrolit asam sulfat sekitar 30%.Pada saat aki digunakan, konsentrasi larutan elektrolitberkurang dan mengakibatkan tidak adanya beda potensialpada kedua elektroda. Aki membutuhkan pengisian ulangjika arus listrik tidak lagi mengalir.

Untuk mengisinya, pastikan berada dalam keadaankosong. Arus listrik dialirkan berlawanan arah dengan araharus listrik yang dihasilkan aki. Kapasitas aki diukur dalamsatuan ampere-jam (ampere-hour disingkat Ah). Kapasitas aki40 Ah, berarti aki dapat bekerja selama 40 jam pada arus 1Ampere atau selama 20 jam pada arus 2 A, dan seterusnya,sebelum aki diisi ulang. Alat yang digunakan untukmemeriksa muatan aki dinamakan hidrometer.

Sel Sekunder





Sekian mengenai Pengertian Pengukuran dan Sumber Arus Listrik, semoga ini dapat bermanfaat.

0 komentar:

Posting Komentar

Berkomentarlah dengan baik dan membangun