Categories
Fisika

Energi Listrik [TERLENGKAP] : Pengertian, Sumber Energi Listrik, Rumus dan Contoh Soal

Dizaman modern seperti saat ini, Energi Listrik menjadi salah satu kebutuhan penting bagi kehidupan manusia. Hal ini dikarenakan saat ini hampir seluruh peralatan kebutuhan sehari-hari membutuhkan tenaga listrik untuk dapat berfungsi. Selain itu, energi listrik juga memiliki peranan yang cukup penting untuk menggerakkan roda perekonomian dunia. Lalu apa itu Energi Listrik?

Dibawah ini kami berikan informasi secara lengkap tentang Energi Listrik, meliputi pengertian energi listrik, Sumber Energi Listrik, Rumus dan Contoh soal Energi Listrik lengkap dengan pembahasannya.

Baca Juga : Materi Gaya Gravitasi

Pengertian Energi Listrik

Menurut Eugene C. Lister yang telah diterjemahkan oleh Hanapi Gunawan (1993) mengartikan Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja dan energi adalah tersimpan. Sedangkan menurut ilmu Fisika oleh Kamajaya (1986), Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Dan pengertian listrik adalah seluruh muatan yang terdiri dari muatan positif dan muatan negatif.

Dari pengertian diatas dapat disimpulkan bahwa Energi Listrik adalah energi yang berasal dari muatan listrik yang dapat menyebabkan medan listrik statis atau gerakan elektron dalam konduktro (penghantar listrik) atau ion (positif atau negatif) dalam zat cair atau gas.

Sedangkan hukum kekelan energi menyebutkan bahwa energi tidak mampu diciptakan atau dimusnahkan. Energi hanya bisa diubah dari bentuk satu kebentuk energi lainnya. Sama juga dengan Energi Listrik yang merupakan hasil dari perubahan energi mekanik menjadi energi listrik.

Energi listrik memiliki sifat penghantar sehingga bisa menimbulkan energi mekanik ataupun statis. Sumber energi berasal dari muatan listrik.

Dalam SI, energi listrik memiliki satuan Ampere (A). Tegangan listrik memiliki satuan Volt (V) dan kebutuhan daya listrik disimbolkan dengan W.

Listrik juga dapat memberikan energi pada media yang nantinya akan diubah menjadi bentuk energi lain.

Baca Juga : Materi Gaya Pegas

Sumber Energi Listrik

Sumber energi listrik merupakan seluruh benda yang menghasilkan listrik. Listrik memiliki sumber energi yang berbeda-beda yang dibedakan dari kekuatan dan kapasitasnya. Energi listrik dihasilkan dari berbagai sumber, seperti nuklir, angin, panas bumi, minyak, air, batu bara dan lainnya.

Sumber energi listrik dikelompokkan menjadi dua bagian, yaitu energi fosil dan energi terbarukan. Berikut penjelasan dan contohnya.

Energi Fosil

Umumnya energi fosil sering dimanfaatkan untuk konversi energi dan hasil konversi tersebut berupa energi mekanik, energi listrik atau energi panas. Dari energi yang dikonversikan tersebut, energi listrik menjadi salah satu energi yang ditimbulkan akibat adanya pergerakkan elektron.

Bahan bakar fosil merupakan sumber energi utama yang digunakan, namun jika digunakan secara berlebihan dapat menyebabkan masalah lingkungan yang cukup serius, salah satunya pencemaran lingkungan. Hal ini dikarenakan pada saat proses pembakaran, bakan bakar fosil akan melepaskan gas karbon dioksida, nitrogen dioksida, sulfur dioksida dan karbon monoksida yang dapat menimbulkan pencemaran lingkungan.

Beberapa jenis bahan fosil diantaranya seperti Minyak Bumi, Gas Alam dan Batu Bara.

Baca Juga : Hukum Newton 1 2 3

1. Minyak Bumi

Minyak bumi memiliki bentuk cairan kental dengan warna cokelat gelap kehijauan dan mudah terbakar. Minyak bumi sering disebut dengan emas hitam karena minyak bumi berasal dari lapisan atas yang terdapat di area kerak bumi.

Minyak bumi memiliki bahan kimia Hidorkarbon. Di Indonesia, beberapa jenis bahan bakar dengan sumber minyak bumi seperti minyak tanah industri, pertamax, pertamax racing, pertamax plus, premium, bio prremium, bio solar, solar tranportasi, solar industri, minyak diesel, minyak bakar dan pertamina DEX.

2. Batu bara

Batu bara berasal dari endapan ogranik dari sisa tumbuhan yang dibentuk melalui proses pembatubaraan. Batu bara memiliki bentuk batuan yang dapat dibakar. Batu bara memiliki unsur kimia seperti hidrogen, oksigen, dan karbon.

Proses pembentukan batu bara merupakan pengaruh dari gesekan panas bumi dan tekanan udara yang membutuhkan proses pembentukan yang sangat lama.

Batu bara dibagi menjadi dua kelompok, yaitu batu bara pertambangan terbuka dan pertambangan darat.

Batu bara juga dimanfaatkan untuk dijadikan sumber energi listrik seperti Pembangkit listrik Tenaga Uap (PLTU) yang terlebih dahulu melalui proses peleburan dan industri Pembangkit Listrik Gas Batu Bara (PLTGB).

3. Gas Alam

Gas alam disebut juga dengan gas rawa. Gas alam biasanya ditemukan dibawah tanah bersamaan dengan batubara atau minyak bumi, namun terkadang gas alam juga terjadi karena dipompa melalui pipa. Biasanya gas alam digunakan untuk keperluan rumah tangga. Seperti penggunaan gas alam pada kompor gas.

Baca Juga : Hukum Hooke

Energi Terbarukan

Energi terbarukan adalah sumber energi dari alam sehingga secara kesinambungan dapat diproduksi secara terus menerus. Sumber energi ini dapat dimanfaatkan secara terus menerus, dapat dipulihkan kembali, ramah lingkungan dan terjangkau.

Karena itulah, saat ini pemerintah sedangan berupaya untuk mengurangi penggunaan energi fosil dan menggantinya ke energi terbarukan. Karena selain cadangan energi fosil yang terus menipis, penggunaan energi terbarukan lebih ramah lingkungan dan dapat mencegah perusakan lingkungan.

Indonesia sendiri memiliki sumber energi terbarukan yang cukup banyak sehingga jika dikelola dan dimanfaatkan dengan baik dapat menggantikan penggunaan energi fosil. Energi terbarukan dibagi menjadi beberapa jenis seperti air, angin, matahari, panas bumi dan biomassa.

1. Air

Air merupakan sumber energi yang didapatkan melalui proses pemanfaatan energi potensial dan energi kinetik yang ada pada air. Hingga saat ini, terdapat 20% penggunaan listrik di dunia dengan memanfaatkan pembangkit Listrik Tenaga air (PLTA).

2. Angin

Angin merupakan sumber energi yang dihasilkan melalui angin. Salah satu contoh penggunaan angin yaitu pemanfaatan kincir angin untuk menangkap angin dan selanjutnya diubah menjadi energi kinetik atau energi listrik.

Salah satu contoh pemanfaatan angin sebagai sumber energi listrik di Indonesia yaitu pembangkit listrik tenaga bayu (PLTBayu) Samas di Bantul, Yogyakarta.

3. Matahari

Matahari merupakan sumber energi yang berasal dari radiasi sinar dan panas matahari sebagai bahan bakar utama dengan bantuan solarcell. Energi cahaya matahari secara langsung dapat diubah menjadi energi listrik.

Salah satu contoh pemanfaatan energi matahari sebagai sumber listrik di Indonesia yaitu PLTS KarangAsem (Bali), PLTS Raijua, PLTS Nule, dan PLTS Solor Barat (NTT).

4. Panas bumi

Panas bumi atau geothemal adalah energi terbarukan themal yang beradal dan disimpan dalam bumi. Panas bumi diyakini sebagai sumber energi yang cukup ekonomis, melimpah, berkelanjutan dan ramah lingkungan. Hanya saja pemanfaatannya masih terkendala pada bagian teknologi eksploitasi yang hanya menjangkau disekitar lempeng tektonik.

Saat ini di Indonesia, salah satu pembangkit listrik tenaga panas bumi adalah PLTP Sibayak di sumatera utara. PLTP Salak (jawa barat).

5. Biomassa

Biomassa merupakan sumber energi terbarukan yang mengarah pada bahan biologis yang biasanya berasal dari organisme hidup atau yang belum lama mati. Sumber energi yang berasal dari Biomassa seperti bahan bakar kayu, limbah, dan alkohol.

Saat ini, pemanfaatan biomassa sebagau sumber pembangkit listrik di Indonesia adalah PLTM Pulubala di Gorontalo yang memanfaatkan tongkol jagung.

Baca Juga : Materi Gaya Gesek

Rumus Energi Listrik

Dibawah ini merupakan rumus yang digunakan untuk menghitung energi yang teraliri listrik dalam sebuah rangkaian.

Jika Beda Potensial dilambangkan dengan V, Muatan Listik dilambangkan dengan Q dan Arus dengan I, maka rumus yang digunakan pada energi listrik adalah sebagai berikut:

W= QV dengan Q – It

Rumus Lainnya

W = QV

W = Vit

W = I R I t

W = V2t/R

Keterangan:

W = Energi Listrik (J)
Q = Muatan listrik (C)
V = beda potensial (V)
t = waktu (s)
R = hambatan (ohm)

Dengan beberapa rumus diatas anda dapat menyelesaikan berbagai soal tentang beda potensial yang terjadi dalam kehidupan sehai-hari. Untuk lebih jelasnya, dibawah ini beberapa contoh soal energi listrik dan penyelesaianya.

Baca Juga : Materi Gelombang Elektromagnetik

Contoh Soal Energi Listrik

1. Hitunglah berapa energi yang dihasilkan saat arus listrik selama 35 menit mengaliri setrika dengan tegangan 120 volt dan arus 4 ampere?

Diketahui:

V = 120V
I = 4 A
t = 35 menit = 2100s

Penyelesaian:

W = V.i.t
W = 120 x 4 x 2100
W = 1008000 J = 1008 kJ

2. Jika energi yang kita perlukan dalam memindahkan muatan listrik 5 coulomb dari titik A ke titik B adalah 40 Joule. Berapa potensial listrik yang dihasilkan?

Diketahui:

Q = 5 Coulomb
W = 40 Joule

Penyelesaian:

W = Q.V
V = W/Q
V = 40/5
V = 8 Volt

3. Berapa jumlah energi yang dibutuhkan dalam jangka waktu 4 menit, jika diketahui sebuah benda memiliki tegangan 10 volt serta memiliki arus listrik sebesar 700 mA?

Diketahui:

V = 10V
I = 500mA =0.70A
t = 4 menit = 240s

Penyelesaian:

W = V.I.t
W = 10 x 0.70 x 240
W = 1680 J

Baca Juga : Hukum Coulomb

Demikian artikel mengenai Energi Listrik Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan anda mengenai pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam.