Sumber Arus Listrik

Ringkasan materi sumber arus listrik
1. Benda-benda yang dapat menghasilkan beda potensial antara dua titik atau kutub dinamakan
sumber arus listrik.
2. Menurut teori elektron yang dapat berpindah adalah electron atau muatan listrik Negatif dan
dari potensial rendah ke potensial tinggi.
Menurut Teori Listrik, yang dapat berpindah adalah proton atau muatan listrik Positif dan dari
potensial tinggi ke potensial rendah.
3. Sumber arus listrik yang bekerja oleh peristiwa kimia disebut elemen.
4. Arus searah disebut Direct Current (DC) dan arus dua arah atau bolak balik disebut Alternating
Current (AC).
5. Elemen dibagi menjadi dua yaitu elemen primer dan elemen sekunder.
6. Elemen primer adalah elemen yang dapat menghasilkan muatan listrik, tetapi tidak dapat diisi
kembali jika telah habis. Contoh elemen Volta, elemen Leclanche da elemen t kering (baterai).
7. Elemen sekunder adalah jenis elemen yang dapat diisi kembali jika telah habis/berkurang (dapat
dimuati berulang kali). Contohnya akumulator/aki (accumulator).
8. Elemen dibedakan atas sel basah dan sel kering.
9. Elemen disebut sel basah, jika bahan-bahan pereaksinya adalah larutan cair. Contohnya elemen
Volta dan akumulator/aki.
10. Elemen disebut sel kering, jika bahan-bahan pereaksinya berupa bahan kering atau serbuk.
Contohnya baterai.
11. Susunan dasar sebuah elemen adalah sebagi berikut: Elektrode positif (anode), elektrode negatif
(katode) dan larutan elektrolit (larutan penghasil arus listrik).
12. Larutan/bahan yang mencegah polarisasi dinamakan depolarisator.
13. Elemen Volta adalah elemen pertama. Namanya diambil dari nama sang penemu Alessandro de
Volta (1745-1827), seorang ilmuwan Italia.
14. Susunan dasar elemn Volta sebagai berikut: elektrode positif (anode) --> pelat tembaga (Cu),
elektrode negatif (katode) --> pelat seng (Zn), elektrolit --> larutan asam sulfat encer (H2SO4
encer).
15. Kelemahan dari elemen Volta adalah terjadinya polarisasi. Polarisasi adalah peristiwa pelapisan
gelembung gas hidrogen pada tembaga sehingga menghalangi aliran elektron untuk terjadinya
arus listrik.
16. Elemen Daniell dibuat pada tahun 1836 oleh John F. Daniell, seorang ilmuwan Inggris. Elemen ini
merupakan penyempurnaan dari elemen Volta agar tidak terjadi polarisasi dan korosi.
17. Elemen Daniell sering disebut baterai konstan (constant battery), karena menghasilkan tegangan
yang tepat.
18. Susunan elemen Daniell adalah sebagai berikut: elektrode positif (anode) --> pelat tembaga (Cu),
elektrode negatif (katode) --> pelat seng (Zn).
19. Pada elemen Daniell, larutan CuSO4 berfungsi mencegah terjadinya polarisasi, sehingga disebut
depolarisator.
20. Beda tegangan maksimum yang dihasilkan sebesar 1,5 volt.
21. Alat pengukur beda potensial adalah Voltmeter, sedangkan pengukur kuat arus listrik adalah
Amperemeter.
22. Elemen Lechance ditemukan oleh ahli kima Prancis, Georges Leclanche pada tahun 1860.
23. Susuna elemen Leclanche adalah sebagai berikut: elektode positif (anode) --> batang karbon (C),
elektrode negatif (katode) --> pelat seng (Zn), elektrolit --> amonium klorida (NH4Cl) atau
salmiak. Elektrolit ini adalah elektrolit kering (dry electrolyte).
24. Depolarisator pada elemen Leclanche adalah batu kawi atau mangan dioksida (MnO2) yang
dicampur serbuk karbon.
25. Selain bertindak sebagai katode, seng (Zn) berfungsin sebagai wadah.
26. Elemen Leclanche dapat menghasilkan beda tegangan hingga 1,5 volt.
27. Elemen Leclanche merupakan dasar pembuatan elemn kering (baterai) yang saat ini umum
digunakan.
28. Elemen kering biasa disebut baterai.
29. Susunan elemen kering adalah sebagai berikut: elektrode positif (anode) --> batang karbon (C),
elektrode negatif (katode) --> pelat seng (Zn), elektrolit --> amonium klorida (NH4Cl) atau
salmiak. Elektrolit ini adalah elektrolit kering (dry electrolyte)berupa adonan atau pasta.
30. Pada perkembangannya bahan-bahan pengisi baterai lebih bervariasi. Misalnya mercury,
kadmium, dan sebagainnya.
31. Aki tergolong sel basah, dan serinf disebut sebagai baterai penyimpan.
32. Susunan aki adalah sebagai berikut: elektrode positif (anode) --> lempeng timbal
peroksida/timbal dioksida (PbO2), elektrode negatif (katode) --> pelat timbal murni (Pb),
elektrolit --> asam sulfat encer (H2SO4 encer).
33. Sel aki memiliki beda potensial maksimal 2 volt.
34. Massa jenis asam sulfat pada aki diukur dengan hidrometer. Besarnya massa jenis asam sulfat
saat aki penuh adalah 1,25 dan saat mendekati habis atau kosong adalah 1.
35. Gaya Gerak Listrik (GGL) adalah gaya yang dimiliki oleh baterai untuk dapat mengerakkan
elektron dari kutub (-) ke kutub (+) sehingga menghasilkan arus listrik dari kutub (+) ke kutub (-)
36. GGL menyatakan beda potensial atau tegangan listrik antara kutub-kutub baaterai saat baterai
berada dalam rangkaian terbuka.
37. Menurut hukum Ohm, kuat arus dapat dirumuskan menjadi
𝐸
I=
𝑅+𝑟
38. Jika GGL disusun seri maka, rumusnya adalah
𝐼=
𝑛𝐸
𝑅 + 𝑛𝑟
39. Jika GGL disusun paralel maka, rumusnya adalah
𝐼=
𝐸
𝑟
𝑅+𝑝
40. Jika GGL disusun secara kombinasi (seri dan parallel) maka, rumusnya adalah
𝑛𝐸
𝑛𝑝𝐸
𝐼=
𝑛𝑟 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝐼 = 𝑝𝑅 + 𝑛𝑟
𝑅+ 𝑝
Keterangan:
E = Gaya Gerak Listrik/GGL (volt atau V)
R = Hambatan luar (ohm)
r = Hambatan dalam (ohm)
n = Banyaknya elemen yang diserikan
p = Banyaknya elemen yang diparalelkan
Materi tambahan Khusus (bila diperlukan) :
41. Elemen nikel cadmium menghasilkan kutub negatif: cadmium (Cd), kutub positif: nikel
hidroksida, elektrolit: kalium hidroksida.
42. Elemen nikel cadmium menghasilkan beda potensial sebesar 1,2 volt dan termasuk elemen
sekunder karena dapat diisi kembali.
43. Elemen nikel cadmium tahan pada suhu yang sangat rendah dan beban listrik yang berat. Tetapi
memiliki kapasitas yang kecil dan potensi kebocoran energinya besar serta menghasilkan limbah
beracun.
44. Elemen lithium menghasilkan kutub negative: karbon grafit, kutub positif: kobalt oksida,
elektrolit : propilen atau epilen karbonat.
45. Elemen lithium menghasilkan beda potensial 3,6 volt.
46. Kelemahan elemen lithium adalah cepat panas sehingga biasanya akan dilengkapi dengan
mikrokontrolir panas.
47. Elemen lithium vanadium menghasilkan kutub negative: vanadium oksida, kutub positif: lithium
aluminium, elektrolit: kalium hidroksida.
48. Elemen lithium vanadium menghasilkan beda potensial 0,9 volt.
49. Elemen lithium vanadium banyak digunakan untuk sumber listrik pada arloji.
50. Elemen nickel metal hybride (NiMH) menghasilkan kutub negative: karbon granit, kutub positif:
nikel hidroksida, elektrolit kalium hidroksida.
51. Kebocoran energy pada elemen adalah energy yang hilang (dengan sendirinya) pada sebuah
elemen dalam jangka waktu tertentu tanpa elemen itu digunakan.
(Sumber refrensi : Sukses Sains FISIKA 3 oleh Budi Suryatin, )