BATERAI LISTRIK DAN ARUS LISTRIK

BATERAI LISTRIK
Penemuan baterai listrik oleh Alessandro Volta membuka teknologi modern yang berhubungan dengan arus listrik. Ada dua jenis rancangan baterai penelitian volta. Rancangan pertama adalah dengan menumpuk piringan seng dan piringan perak yang berselang-seling yang dipisahkan oleh selembar kain atau kertas yang sudah direndam dalam larutan garam atau asam cair. Tumpukan tersebut menghasilkan beda potensial yang jauh lebih tinggi sehingga ketika dihubungkan dengan lembar logam akan menghasilkan sebuah percikan. Rancangan kedua dengan mahkota mangkuk-mangkuk yang berisi larutan asam sulfat encer (H2SO4), kemudian ke dalam larutan tersebut dicelupkan plat tembaga (Cu) dan plat seng (Zn) dengan sebagian plat muncul di permukaan larutan.
Setelah penemuan baterai listrik Volta, bermunculan jenis-jenis baterai yang diciptakan oleh ilmuwan-ilmuwan lain. Jenis-jenis tersebut diantaranya : baterai senter, baterai penyimpan pada mobil, elektroda dan elektrolit.

Garis panjang sebagai terminal positif, sedangkan garis pendek sebagai terminal negatif

ARUS LISTRIK
Baterai pertama yang dibuat Volta terbuat dari "tumbukan " seng (Zn) dan perak (Ag). Saat baterai tersebut dihubungkan dengan suatu penghantar, akan dihasilkan aliran muatan listrik yang tetap. Jumlah muatan yang melewati penghantar persatuan waktu disebut arus listrik. Arus lisrik dinyatakan dalam persamaan :

i = Δq/Δt

Keterangan : 
Δq jumlah muatan yang melalui penghantar (coulomb) 

Δt selang waktu (sekond)

i  arus listrik (ampere)

Arus listrik diukur dalam satua coulomb/sekond atau ampere. Satuan ampere berasal dari nama seorang fisikawan  peramcis bernama Andre-Marie Ampere.

Jika disusun secara rangkaian sederhana, yaitu bola lampu duhubungkan dengan beberapa baterai yang tersusun seri, maka baterai secara terus-menerus akan memompa muatan sepanjang rangkaian untuk menyalakan lampu. Gerakan muatan-muatan tersebut berupa elektron-elektron menunjukkan arus sebenarnya (arus riil). Sedangkan arah arus listrik berawal dari terminal positif menuju terminal negatif. Jadi arus listrik merupakan aliran muatan positif dan disebut arus konvesional - arahnya berlawanan dengan arus riil.

Arus listrik merupakan energi yang dapat disalurkan melalui penghantar berupa kabel, adanya arus listrik dikarenakan muatan listrik mengalir dari saluran positif ke saluran negatif. Dalam kehidupan manusia listrik memiliki peran yang sangat penting. Selain digunakan sebagai penerangan listrik juga digunakan sebagai sumber energi untuk tenaga dan hiburan, contohnya saja pemanfaatan energi listrik dalam bidang tenaga adalah motor listrik. Keberadaan listrik yang sangat penting dan fital akhirnya saat ini listrik dikuasai oleh negara melalui perusahaan yang bernama PLN.

Listrik sendiri dibagi menjadi dua jenis yaitu arus listrik AC dan DC. Dalam hal ini kita akan membahas mengenai apa yang dimaksud dengan arus listrik AC dan DC beserta contoh pemanfaatan keduanya.

a. Arus Listrik AC

Arus listrik AC (alternating current), merupakan listrik yang besarnya dan arah arusnya selalu berubah-ubah dan bolak-balik. Arus listrik AC akan membentuk suatu gelombang yang dinamakan dengan gelombang sinus atau lebih lengkapnya sinusoida. Di Indonesia sendiri listrik bolak-balik (AC) dipelihara dan berada dibawah naungan PLN, Indonesia menerapkan listrik bolak-balik dengan frekuensi 50Hz. Tegangan standar yang diterapkan di Indonesia untuk listrik bolak-balik 1 (satu) fasa adalah 220 volt. Tegangan dan frekuensi ini terdapat pada rumah anda, kecuali jika anda tidak berlangganan listrik PLN.

Contoh pemanfaatan listrik AC, semua barang yang menggunakan listrik PLN berarti telah memanfaatkan listrik AC. Sebagai pengaman listrik AC yang ada dirumah anda, biasanya pihak PLN menggunakan pembatas sekaligus pengaman yaitu MCB (miniature circuit breaker). Meskipun demikian tak semua barang yang anda lihat menggunakan listrik AC, ada sebagian barang yang menggunakan listrik PLN namun barang tersebut sebenarnya menggunakan listrik DC, contohnya saja Laptop. Laptop menggunakan listrik DC, listrik tersebut diperoleh dari adaptor yang terdapat pada laptop (atau terdapat pada charger) tersebut. Jadi saat anda mengisi ulang baterai laptop dengan listrik PLN (AC) maka adaptor didalam laptop akan merubah listrik AC menjadi DC, sehingga sesuai kebutuhan dari laptop anda. Contoh pemanfaatan energi listrik AC yang lain adalah: Untuk mesin cuci, penerangan (lampu), pompa air AC, pendingin ruangan, kompor listrik, dan masih banyak lagi. 
 b. Arus listrik DC

Arus listrik DC (Direct current) merupakan arus listrik searah. Pada awalnya aliran arus pada listrik DC dikatakan mengalir dari ujung positif menuju ujung negatif. Semakin kesini pengamatan-pengamatan yang dilakukan oleh para ahli menunjukkan bahwa pada arus searah merupakan arus yang alirannya dari negatif (elektron) menuju kutub positif. Aliran-aliran ini menyebabkan timbulnya lubang-lubang bermuatan positif yang terlihat mengalir dari positif ke negatif. Contoh pemanfaatan listrik DC, listrik DC (direct current) biasanya digunakan oleh perangkat lektronika. Meskipun ada sebagian beban selain perangkat elektronika yang menggunakan arus DC (contohnya; Motor listrik DC) namun kebanyakan arus DC digunakan untuk keperluan beban elektronika. Beberapa beban elektronika yang menggunakan arus listrik DC diantaranya:

- Lampu LED (Light Emiting Diode),

- Komputer,

- Laptop, TV,

- Radio, dan masih banyak lagi.

Selain itu listrik DC juga sering disimpan dalam suatu baterai, contohnya saja baterai yang digunakan untuk menghidupkan jam dinding, mainan mobil-mobilan dan masih banyak lagi. Intinya kebanyakan perangkat yang menggunakan listrik DC merupakan beban perangkat elektronika.

Contoh Soal :
Sebuah kawat listrik dialiri arus 5 A. Berapa coulomb muatan yang melalui kawat selama 40 menit? Berapa banyak elektron yang mengalir pada saat itu ?
Jawaban
i = 5 A
t = 40 menit = 2400 s
ne = q
n = q/e

e = 1,6 x 10^-19 coulomb
q = i t = 5 . 2400 = 12000 coulomb

n = 12000 /(1,6 x 10^-19 coulomb) = 7,5 x 10 ²²elektron

  Sumber :

FISIKA untuk SMA/MA kelas X, Goris Seran Daton, dkk, Penerbit Grasindo, 2007

http://amirmukhlis06.blogspot.com/2015/01/arus-listrik.html