Sumber tegangan listrik

Arus listrik dapat mengalir dalam suatu penghantar karena adanya beda potensial. Alat yang dapat menimbulkan beda potensial disebut sumber tegangan listrik.
Ada dua jenis sumber tegangan:
1.    sumber tegangan arus searah atau DC (Direct Current)
2.    sumber tegangan arus bolak-balik atau AC (Alternating Current).

Sumber tegangan listrik arus searah (DC)
a. Elemen Volta
bagian utama elemen volta:
–    kutub positif (anoda) terbuat dari bahan lempeng tembaga (Cu)
–    kutub negatif (katoda) terbuat dari bahan lempeng seng (Zn)
–    larutan elektrolit yaitu asam sulfat (H2SO4).

Kelemahan elemen volta:
–    perbedaan potensial antara kedua kutub sangat kecil
–    tidak dapat mengalirkan arus dalam waktu yang lama, karena terjadi polarisasi yaitu peristiwa timbulnya gelembung-gelembung gas hidrogen yang menempel pada lempeng tembaga (anoda) sehingga menghambat aliran elektron.

b. Elemen Kering (Baterai)
bagian utama baterai:
–    tutup kuning
–    isolator
–    batang karbon sebagai kutub positif
–    mangan dioksida (MnO2)
–    amonium klorida (NH4Cl)
–    seng sebagai kutub negatif.

Kelebihan elemen kering (baterai):
–    beda potensial antara kedua kutub sekitar 1,5 V
–    dapat mengalirkan arus listrik lebih lama dan banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

Elemen volta dan elemen kering disebut elemen primer, artinya kalau habis atau potensialnya sama, tidak dapat diberi muatan lagi atau tidak dapat diperbaharui. Dengan perkembangan teknologi kini banyak elemen kering yang dapat diisi ulang.

c. Akumulator (Aki)
bagian utama aki:
–    elektroda positif yang dilapisi timbal dioksida
–    elektroda negatif yang dilapisi dengan timbal
–    larutan elektrolit asam sulfat
–    bejana dari plastik.

Beda potensial tiap-tiap elemen sekitar 2 volt. Sebuah aki terdiri dari beberapa elemen sehingga besarnya beda potensial totalnya kelipatan dari 2 volt. Bila aki sedang dipakai terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik. Kemudian kutub positif dan kutub negatif sedikit demi sedikit berubah menjadi timbal sulfat. Aki disebut elemen sekunder, artinya bila muatannya ‘habis’ atau potensialnya sama bisa diisi kembali dengan cara disetrum dengan sumber arus DC. Pada saat mengisi aki terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia.
Pada aki yang digunakan untuk menyalakan lampu terjadi perubahan energi kimia – listrik – panas – cahaya.

Sumber tegangan arus bolak-balik (AC)
Dinamo atau generator
Pada dinamo atau generator terdapat perubahan energi gerak menjadi energi listrik. Dinamo terdiri dari sebuah kumparan yang dapat berputar di antara kutub-kutub magnet. Bagian yang berputar disebut rotor, sedangkan bagian yang tidak bergerak disebut stator.

Beda potensial
Beda potensial adalah banyaknya energi yang diperlukan untuk mengalirkan muatan listrik sebesar 1 coulomb dari satu titik ke titik yang lain. Satuan beda potensial adalah volt. Satu volt artinya energi listrik sebesar 1 joule dapat memindahkan muatan listrik 1 coulomb.

Artikel terkait kategori fisika:
Sifat-sifat cahaya
Cara membuat magnet
Gerak bumi dan bulan

Hukum Ohm dalam rangkaian tertutup

Beda potensial antara kutub-kutub elemen sebelum mengalirkan arus listrik disebut gaya gerak listrik.
Gaya gerak listrik pada sebuah elemen dinyatakan dengan simbol (E), hambatan yang terdapat dalam elemen dinamakan hambatan dalam dan diberi simbol (r), dan hambatan pada suatu penghantar diberi simbol (R).

Tegangan jepit yaitu besarnya beda potensial pada saat sumber tegangan mengalirkan arus listrik (V).

Jika tiba-tiba tegangan listrik di rumah anda naik, maka pengaruh terhadap lampu pijar yang sedang menyala adalah menyala semakin terang karena kuat arus naik hambatan turun.

Satuan hambatan ohm diturunkan dari satuan volt/ampere.

Artikel terkait kategori fisika:
Tekanan Udara Normal (Percobaan Toricelli) dan Huk…
Hukum Archimedes
Energi Potensial, Energi Kinetik dan Energi Mekani…