Pengertian Sumber Arus Listrik, Jenis, dan Contohnya Dilengkapi Gambar
Amongguru.com. Arus listrik dapat mengalir karena adanya sumber arus listrik. Sumber arus listrik digunakan untuk menimbulkan beda potensial pada ujung-ujung rangkaian listrik.
Beda potensial antara dua buah kutub sumber arus listrik selanjutnya dinamakan tegangan listrik. Sumber arus listrik biasa disebut dengan elemen listrik atau sel listrik.
Sumber arus listrik dapat diartikan sebagai semua benda yang dapat menghasilkan arus listrik.
Semua sumber arus listrik memiliki kemampuan untuk memberikan gaya pada elektron, sehingga sebuah atom dapat bergerak.
Gaya dari sumber arus listrik yang demikian dinamakan Gaya Gerak Listrik (GGL). Gaya gerak listrik disebut juga tegangan, dengan satuan Volt (V).
Misalnya, pada kulit luar baterai tercantum label 1,5 V, hal ini menunjukkan besarnya GGL yang dibangkitkan baterai tersebut sebesar 1,5 V.
Sumber arus listrik merupakan komponen penting yang berfungsi sebagai tempat untuk mengubah satu jenis energi, misalnya energi kimia menjadi energi listrik.
Sumber arus listrik dibedakan menjadi dua, sebagai berikut.
1. Sumber arus listrik bolak balik (AC)
Sumber arus listrik bolak-balik (Alternating Current) dihasilkan oleh dinamo arus AC dan elemen basah (elemen sekunder).
2. `Sumber arus listrik searah (DC)
Sumber arus listrik searah (Direct Current) dihasilkan oleh sel volta, elemen kering (baterai), akumulator, solar sel, dan dinamo arus searah.
Elemen Listrik
Elemen listrik dibedakan menjadi dua, yaitu elemen kering (primer) dan elemen basah (sekunder).
A. Elemen Primer
Elemen primer merupakan sumber arus listrik yang bersifat sekali pakai. Artinya, jika sumber arus tersebut sudah habis energinya, kita tidak dapat mengisinya kembali dan harus diganti dengan sumber arus yang baru.
1. Elemen Volta
Elemen volta pertama kali ditemukan oleh Fisikawan berkebangsaaan Italia, Alessandro Volta (1745 – 1827).
Alessandro Volta menemukan bahwa pasangan logam tertentu dapat membangkitkan gaya gerak listrik. Gaya gerak listrik inilah yang menyebabkan arus listrik mengalir pada suatu rangkaian.
Elemen volta adalah sel elektrokimia yang dapat menghasilkan arus listrik. Bagian-bagian elemen Volta adalah sebagai berikut.
a. Kutub positif (anoda) adalah tembaga (Cu).
b. Kutub negatif (katoda) adalah seng (Zn)
c. Larutan elektrolit adalah asam sulfat (H2SO4)
Jika elektroda-elektroda seng dan tembaga dimasukkan ke dalam larutan asam sulfat, akan terjadi reaksi kimia yang menyebabkan lempeng tembaga bermuatan listrik positif dan lempeng seng bermuatan listrik negatif.
Hal ini menunjukkan bahwa lempeng tembaga memiliki potensial lebih tinggi daripada potensial lempeng seng. Elektron akan mengalir dari lempeng seng menuju lempeng tembaga.
Jika kedua lempeng ini dirangkaikan dengan lampu, arus akan mengalir dari lempeng tembaga ke lempeng seng sehingga lampu akan menyala. Akan tetapi aliran arus listrik ini tidak berlangsung lama sehingga lampu akan padam.
Hal ini dikarenakan gelembung-gelembung gas hidrogen yang dihasilkan oleh asam sulfat (H2SO4) akan menempel pada lempeng tembaga. Gelembung gas hidrogen ini akan menghambat aliran elektron.
Peristiwa ini disebut polarisasi. Polarisasi adalah peristiwa tertutupnya elektroda elemen oleh hasil reaksi yang mengendap pada elektroda tersebut.
Meskipun penemuannya memiliki keterbatasan, akan tetapi elemen Volta ini menjadi prinsip dalam pembuatan baterai dan aki.
2. Elemen Daniell
Elemen Daniell memiliki cara kerja yang hampir sama dengan elemen Volta. Akan tetapi, pada elemen Daniell ditambahkan larutan tembaga sulfat (CuSO4) sebagai larutan elektrolit dan campuran serbuk karbon dengan oksida mangan sebagai dispolarisator.
Dispolarisator berfungsi untuk mencegah terjadinya polarisasi. Campuran tersebut akan menyerap gelembung-gelembung gas yang terjadi selama muatan listrik mengalir.
3. Baterai (Elemen Kering)
Baterai memiliki dua kutub, yaitu kutub positif dan kutub negatif. Kutub positif baterai berupa batang karbon yang dibenamkan ke dalam campuran mangan dioksida (MnO2) dan amonium klorida (NH4Cl).
Kutub negatif baterai adalah lapisan paling luar yang terbuat dari seng (Zn). Sedangkan campuran mangan dioksida berfungsi sebagai zat pelindung elektrolit.
Di antara lapisan paling luar, yaitu seng yang berfungsi sebagai kutub negatif dan campuran mangan dioksida terdapat pasta amonium klorida yang berfungsi sebagai elektrolit.
Di antara kutub positif dan kutub negatif terdapat beda potensial. Beda potensial inilah yang menyebabkan baterai tersebut dapat mengalirkan arus listrik jika dipasangkan secara benar dalam sebuah rangkaian.
Penyempurnaan dari sel seng karbon adalah baterai alkalin. Apabila digunakan dalam suatu peralatan, sel alkalin dapat bertahan enam atau tujuh kali lebih lama dibanding sel seng karbon biasa.
Di dalam sel alkalin mengandung elektrolit larutan kalium hidroksida. Pelat logamnya terbuat dari nikel dan senyawa kadmium.
B. Elemen Sekunder
Elemen sekunder bersifat dapat diperbaharui. Artinya tegangan yang berasal dari elemen sekunder suatu saat akan habis, tetapi masih dapat diisi ulang.
Contoh elemen sekunder adalah akumulator, yang banyak digunakan dalam kendaraan bermotor, seperti sepeda motor dan mobil.
Akumulator sering disebut juga elemen basah. Akumulator atau aki terdiri atas pasangan-pasangan keping timbal dan timbal dioksida, dimana tiap pasangan ini disebut sel.
Setiap pasangan timbal dan timbal dioksida ini mampu memberikan tegangan 2 volt. Kapasitas penyimpanan sebuah aki dapat terlihat berupa tulisan angka pada aki.
Misalkan pada aki tertulis 12V 40 AH, ini artinya aki mempunyai ggl 12 volt dan mengalirkan arus listrik 40 Ampere selama waktu satu jam.
Akumulator juga mempunyai dua buah kutub, yaitu kutub positif dan kutub negatif. Kutub negatif akumulator terletak pada timbal dan kutub positif pada timbal dioksida. Timbal dan timbal dioksida dicelupkan ke dalam larutan elektrolit asam
Agar akumulator dapat berfungsi kembali, perlu aliri sumber arus searah (DC). Perubahan energi saat aki digunakan, yaitu dari energi kimia menjadi energi listrik. Sedangkan saat pengisian aki terjadi perubahan energi dari energi listrik menjadi energi kimia.
Baca juga :
Demikian ulasan mengenai pengertian sumber arus listrik, jenis, dan contohnya dilengkapi gambar. Terima kasih sudah berkunjung dan semoga bermanfaat.
Pernahkah kalian membayangkan jika hidup tanpa listrik? Tak bisa dipungkiri bahwa keberadaan listrik telah memudahkan kita dalam berkegiatan maupun melakukan aktivitas sehari-hari. Hal ini sejalan dengan teknologi yang terus berkembang, dimana hampir semua benda atau alat yang berkaitan dengannya, nyaris tak bisa dilepaskan dari sumber arus listrik. Katakan saja lampu, televisi, mesin cuci, maupun kulkas.
Hal yang sama berlaku bagi barang-barang yang menunjang proses pembelajaran atau pekerjaan di perkantoran. Listrik sendiri dapat diartikan sebagai rangkaian fenomena yang berhubungan dengan aliran muatan listrik. Tapi, tahukah kalian apa saja sumber arus listrik itu?
Sumber arus listrik adalah benda-benda yang dapat menghasilkan arus listrik. Semua sumber arus listrik dapat memberikan gaya pada elektron sehingga elektron dari sebuah atom dapat bergerak. Gaya seperti itulah yang dinamakan gaya gerak listrik atau ggl.
Sebutan lain untuk ggl adalah tegangan dengan satuan Volt (V), dan lambang untuk ggl sendiri adalah huruf E. Sebagai contoh, pada sebuah baterai tercantum tulisan 1,5 V ini menunjukan besar ggl yang diciptakan dari baterai tersebut.
(Baca juga: Apa Itu Sumber Energi Non Konvensional dan Jenisnya?)
Jadi, secara sederhana ggl merupakan beda potensial antara kutub dari sumber listrik saat saklar sumber dalam keadaan terbuka yaitu tidak mengalirkan listrik. Berdasarkan kemampuannya untuk membangkitkan gaya gerak listrik, sumber arus listrik terbagi menjadi dua elemen, antara lain:
Elemen Primer
Elemen primer adalah sumber arus listrik yang bersifat sekali pakai artinya apabila energi di dalam sumber tersebut habis, maka tidak bisa diisi ulang menggunakan elemen primer tetapi harus mengganti sumber arus menjadi baru. Ada beberapa benda yang tergolong dalam elemen primer, yaitu:
- Baterai, merupakan golongan dari elemen primer yang bersifat kering. Ketika kita melihat baterai maka akan terlihat tanda positif dan negative atau yang dinamakan kutub pada baterai. Kutub positif merupakan batang karbon yang dibenamkan dalam campuran mangan monoksida dan ammonium klorida, sedangkan kutub negative adalah lapisan paling luar yang terbuat dari seng.
- Elemen Volta, adalah sel elektrokimia yang dapat menghasilkan arus listrik. Ini terbentuk dari kaca yang berisi larutan asam sulfat dan yang berperan sebagai anoda adalah logam tembaga dan seng sebagai katoda.
- Elemen Daniell, hampir sama dengan elemen volta tetapi pada sumber arus listrik ini ada penambahan larutan tembaga sulfat sebagai pencegah terjadinya polarisasi.
Elemen Sekunder
Berbeda dengan elemen primer, elemen ini bersifat dapat diperbarui. Tegangan yang nantinya akan habis masih dapat diisi ulang. Contohnya adalah akumulator, dimana seringkali disebut sebagai elemen basah yang terdiri atas pasangan keeping tibal dan timbal dioksida.
Seperti halnya baterai, akumulator juga memiliki kutub positif dan negative. Kutub positif pada timbal dioksida dan negative pada timbal. Timbal dan timbal dioksida dicelupkan ke dalam larutan elektrolit asam sulfat.