Home / Fisika / Energi Listrik

Energi Listrik

  • 6 min read

Penulis : Deyan Prashna, Departemen Fisika, FMIPA, Universitas Indonesia 2016

Energi listrik merupakan kemampuan untuk menggerakkan muatan listrik pada suatu penghantar per satuan waktu tertentu. Energi listrik dapat dibentuk dari suatu bentuk energi dan dapat diubah pula menjadi bentuk energi lainnya. Satuan energi listrik dalam sistem SI adalah Joule (J).

Semakin besar beda potensial dan muatan listrik yang dialirkan, semakin lama waktu mengalir, serta semakin kecil hambatan listrik maka energi listrik yang dihasilkan akan semakin besar, dan sebaliknya. Energi listrik bersumber dari sumber listrik. Energi listrik dapat dimanfaatkan untuk menghidupkan peralatan elektronik.

Apakah kamu tahu bahwa listrik itu mempunyai energi juga loh? Lalu, apa itu energi listrik? Bagaimana perhitungan rumusnya? Energi listrik itu timbul dari mana ya? Yuk, simak artikel ini untuk mengetahui jawabannya.

Pengertian Energi Listrik

Listrik merupakan fenomena fisika yang muncul akibat adanya pergerakan muatan di dalam suatu penghantar. Pergerakan muatan merupakan muatan positif dimana dalam pergerakannya menimbulkan kuat arus.

Kuat arus dapat diartikan sebagai muatan atom yang bergerak di dalam suatu penghantar per satuan waktu. Pada dasarnya, kuat arus termasuk kedalam besaran pokok dengan satuan dalam sistem SI adalah Ampere (A).

Kuat arus listrik ditemukan oleh Andre Marie Ampere dimana pada tahun 1801 ketika dia berusia 26 tahun, Ampere telah diangkat menjadi profesor ilmu fisika dan biologi di Bourg. Nilai 1 A didefinisikan sebagai arus yang mengalir melalui dua penghantar paralel berupa kawat lurus yang berjarak 1 m dalam ruang vakum dengan panjang dan luas penampang yang tak terhingga dimana dapat memindahkan muatan dan menghasilkan gaya tarik-menarik sebesar .

Andre Marie Ampere

Arus listrik mengalir dari kutub positif ke kutub negatif atau yang disebut sebagai arus konvensional. Sedangkan arus elektron mengalir dari kutub negatif menuju kutub positif.

Adanya dua jenis aliran tersebut mengakibatkan arus listrik dapat dibedakan menjadi dua, yaitu arus AC (Alternating Current) atau arus bolak-balik dan arus DC (Direct Current) atau arus searah. Arus listrik yang dikenal pada umumnya menggunakan arus konvensional.

Adanya arus listrik disebabkan adanya energi listrik. Energi listrik merupakan kemampuan untuk membuat muatan positif agar dapat bergerak (mengalir) pada suatu penghantar per satuan waktu tertentu.

Satuan energi listrik dalam sistem SI adalah Joule (J). Energi listrik termasuk kedalam besaran skalar karena hanya memiliki nilai saja.

Manfaat energi listrik

Energi listrik dapat dihasilkan dari sumber listrik maupun dari perubahan energi lainnya. Energi listrik dapat diubah menjadi bentuk energi lainnya, seperti pada peralatan elektronik, menjadi energi panas, dsb.

Hal tersebut sesuai dengan hukum kekekalan energi dimana energi tidak bisa diciptakan dan dimusnahkan. Sehingga energi selalu ada di sekitar kita.

Energi listrik dapat dipakai untuk menghidupkan peralatan elektronik sehingga dapat mempermudah aktifitas dalam kehidupan sehari-hari.

Sumber energi listrik yaitu baterai, aki (akumulator), dan untuk di Indonesia terdapat PLN (Perusahaan Listrik Negara). Baterai dan aki menyimpan energi listrik dalam bentuk zat kimia sehingga energi kimia ini diubah menjadi energi listrik.

Sedangkan PLN mempunyai banyak jenis pembangkit listrik, yaitu PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air), PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap), PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Sel Surya), PLTP (Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi), PLTB (Pembangkt Listrik Tenaga Bayu). Perlu kamu ketahui bahwa dari jenis-jenis pembangkit listrik tersebut terdapat suatu prinsip utama dimana pada tenaga pembangkit listrik digerakan turbin oleh pembangkit listriknya kemudian turbin (energi kinetik) menggerakkan generator sehingga dihasilkan energi listrik.

Rumus Energi Listrik

Arus listrik bergerak karena adanya beda potensial antar kutub positif dan negatif. Berikut rumus dari energi listrik:

rumus energi listrik

dengan

rumus energi listrik 2

dimana W merupakan energi listrik (J), 1 merupakan muatan listrik (C), 2 merupakan beda potensial (volt), I merupakan kuat arus (A), dan t merupakan waktu (s).

Nilai 1 J dapat didefinisikan sebagai besar energi listrik yang diperlukan untuk memindahkan muatan listrik sebesar 1 Coulomb (C) karena adanya beda potensial sebesar 1 volt.

Hubungan Energi Listrik dengan Hukum Ohm

Hukum Ohm ditemukan oleh seorang fisikawan Jerman bernama George Simon Ohm pada tahun 1826 dan baru dipublikasikan pada tahun 1827. Hukum Ohm menyatakan bahwa kuat arus pada suatu penghantar berbanding lurus (sebanding) dengan beda potensial di ujung-ujung penghantar dan berbanding terbalik dengan hambatannya.

Rumus hukum Ohm sbb:

dimana I merupakan kuat arus listrik (A), V merupakan beda potensial (volt), dan R merupakan hambatan listrik (ohm atau ).

Semakin besar beda potensial pada suatu penghantar maka akan semakin besar juga kuat arus yang mengalir, sehingga hambatan listrik juga akan semakin kecil, dan sebaliknya.

Bila hukum Ohm dihubungkan dengan energi listrik, maka persamaannya sbb:

rumus hukum ohm dihubungkan dengan energi listrik

dimana W merupakan energi listrik (J), V merupakan beda potensial (volt), R merupakan hambatan listrik (ohm atau ), dan t merupakan waktu (s).

Bedasarkan pers. (4) dapat diketahui bahwa hubungan energi listrik dengan hukum Ohm adalah semakin besar beda potensial pada suatu penghantar, semakin lama arus listrik mengalir, dan semkain kecil hambatan listrik yang ditimbulkan maka akan semakin besar energi listrik yang dihasilkan, dan sebaliknya.

Kesimpulan

Jadi, dapat disimpulkan bahwa energi listrik merupakan kemampuan untuk menghasilkan muatan positif agar dapat bergerak (mengalir) pada sutau penghantar per satuan waktu tertentu. Energi listrik dihasilkan dari sumber listrik, dapat berupa baterai, aki atau pun pembangkit listrik (pada PLN).

Semakin besar beda potensial, semakin besar muatan listrik yang dialirkan, semakin lama waktu mengalir, dan semakin kecil hambatan listrik maka energi listrik yang dihasilkan akan semakin besar, dan sebaliknya. Energi listrik dapat dipakai untuk menghidupkan peralatan elektronik.

Demikian pembahasan artikel ini mengenai energi listrik. Semoga pembahasannya mudah dimengerti dan dapat menjawab pertanyaan kamu terkait energi listrik.

Sekian, terimakasih.

Daftar Pustaka

  • Bitar. 2020. Pengertian, Rumus, dan Satuan Energi Listrik Beserta Contoh Soalnya Lengkap. Diperoleh dari https://www.gurupendidikan.co.id/rumus-dan-satuan-energi-listrik/ (diakses pada 3 Juli 2020).
  • Danar. 2020. Energi Listrik. Diperoleh dari https://www.cryptowi.com/energi-listrik/ (diakses pada 3 Juli 2020).
  • Nugraha, Anggara. Trisna. 2019. Bunyi Hukum Ohm. Diperoleh dari https://lecturer.ppns.ac.id/anggaratnugraha/2019/09/22/bunyi-hukum-ohm/#:~:text=Bunyi%20hukum%20Ohm%20adalah%20%E2%80%9CKuat,berbanding%20terbalik%20dengan%20hambatan%20rangkaian%E2%80%9D. (diakses pada 3 Juli 2020).
  • Prashna, Deyan. 2020. Besaran Pokok dan Besaran Turunan. Diperoleh dari https://bacaboy.com/besaran-pokok-dan-besaran-turunan/ (diakses pada 3 Juli 2020).
  • Supendi, Deni. 2020. Kuat Arus Listrik Temuan Terpopuler Andre Marie Ampere. Diperoleh dari https://www.google.com/amp/s/www.harapanrakyat.com/2020/06/kuat-arus-listrik/amp/ (diakses pada 3 Juli 2020).

Baca juga