BAB VIII. Perpindahan Energi

Mata Pelajaran            :   Ilmu Pengetahuan Alam ( IPA ) 

Kelas/Semester            :   VI / 2

Materi Pokok               :   Energi dan Perubahannya

Waktu                          :   10 x 45 menit (6 x pertemuan)

Metode                         :   Ceramah dan demonstrasi

  1. A.    Standar Kompetensi       :

7. Mempraktikkan pola penggunaan dan perpindahan energi

  1. B.     Kompetensi Dasar

7.2 Menyajikan informasi tentang perpindahan dan perubahan energi listrik

  1. C.    Tujuan Pembelajaran**:
  • Siswa dapat Memahami peta konsep tentang energi listrik
  • Siswa dapat Mengerjakan uji kompetensi. dan Latihan soal.
  • Siswa dapat Memahami prinsip kerja sumber energi listrik generator
  • Siswa dapat Menyebutkan penggerak pembangkit listrik
  • Siswa dapat Menjelaskan proses kerja pembangkit listrik
  • Siswa dapat Memahami bagian dari baterai, aki dan dinamo sepeda
  • Siswa dapat Memahami prinsip kerja sumber energi Baterai, Aki (akumulator) Dinamo sepeda
  • Siswa dapat Menjelaskan perubahan energi listrik
  • Siswa dapat Menyebutkan alat-alat yang menggunakan energi listrik
  • Siswa dapat Mengelompokan benda yang menggunakan listrik dari PLTN
  • Siswa dapat Mengelompokan benda yang menggunakan listrik dari baterai
  • Siswa dapat Menyebutkan alat ukur listrik

& Karakter siswa yang diharapkan : Disiplin (Discipline), Rasa hormat dan perhatian (respect), Tekun (diligence) , Tanggung jawab (responsibility) Dan Ketelitian (carefulness)

  1. D.    Materi Essensial
  • Energi Listrik
  • Sumber energi listrik
  • Rangkaian Listrik
  • Konduktor dan isolator listrik
  • Perubahan energi listrik
  • Uji kompetensi

Materi Pelajaran :

Di kelas  lima kalian telah  belajar mengenai gaya. Apakah yang dimak-  sud dengan gaya? Gaya  adalah kemampuan untuk  melakukan kerja.

Dapatkah kalian  menyebutkan macam-macam gaya? Gaya  apa  yang ada  saat kalian  menarik, menekan, menendang,  atau  melempar sebuah

benda? Coba  kamu  perhatikan gambar  8.1!

Apa yang akan  terjadi apabila karet  pengikat kaleng dan  karet  ketapel yang  telah  diisi  batu ditarik  kemudian dilepaskan kembali?

A. Gaya Berpengaruh terhadap Gerak

 Gaya  berkaitan dengan gerak benda. Jika  kamu  memberikan tarikan pada  suatu benda, benda tersebut pasti  akan  bergerak. Demikian  juga dengan ketapel dan  kaleng tadi.

Ternyata, terjadinya gerak  isi ketapel dan  gerak  kaleng  dipengaruhi oleh  tarikan. Pada ketapel tarikan berasal dari  karet  yang dipasang pada kayu,  sedangkan gerak  kaleng  dipengaruhi tarikan  karet  yang  diikatkan pada kaleng.

Dari pengamatan tentu kamu  melihat bahwa kendur atau  kencangnya tarikan karet  mempengaruhi jauhnya lemparan atau  pentalan yang terjadi. Apabila karet ketapel ditarik kencang jauh ke belakang, batu akan terpental jauh.  Sebaliknya, apabila karet  ketapel ditarik  sedikit  dan  perlahan, maka batu hanya terpental dekat. Kendur atau  kencangnya tarikan sama dengan besar kecilnya gaya tarikan. Jadi, jarak terpental dipengaruhi besar kecilnya gaya tarikan. Ulangilah berkali-kali  kegiatanmu jika kamu  ingin  meyakin- kannya!

Untuk lebih  meyakinkan bahwa gaya merupakan kekuatan yang dapat menyebabkan terjadinya perubahan tempat atau  posisi, lakukan  kegiatan berikut!

B. Perpindahan dan Perubahan Energi Listrik

Masih  ingatkah kamu  tentang energi? Energi  adalah kemampuan untuk melakukan kerja. Berbagai macam bentuk energi, yaitu energi gerak, energi potensial, energi panas, energi cahaya, dan  energi kimia.

Energi  tidak  dapat diciptakan dan  tidak  dapat dimusnahkan. Energi hanya  dapat diubah dari  bentuk satu  ke bentuk lainnya  dan  dapat me- ngalami perpindahan. Energi  dapat berpindah dari  satu benda ke benda lain.  Nah,  kali  ini akan  kita pelajari  perpindahan dan  perubahan energi listrik.

Saat ini, listrik  merupakan salah satu kebutuhan paling  utama. Arus listrik dapat menghasilkan energi yang dinamakan energi listrik. Televisi,  komputer,  mesin cuci,  dan  setrika listrik hanya dapat digunakan apabila dialiri  arus  listrik.

1. Gejala kelistrikan

2. Sumber energi listrik

Sumber timbulnya gejala kelistrikan dinamakan sumber energi listrik. Ada  beberapa jenis  sumber energi listrik, yaitu  matahari, angin, air, dan  bahan kimia.

a.  Matahari

Matahari disebut juga  sebagai bintang karena dapat memancarkan cahaya  sendiri. Cahaya yang  dipancarkan berasal dari  reaksi  inti yang terjadi  pada  matahari. Reaksi  inti  tersebut menghasilkan energi yang sangat besar.

Sumber energi listrik juga  dimanfaatkan oleh  manusia untuk  banyak hal. Ingatkah kamu  tentang energi listrik tenaga surya? Pada pembangkit listrik  tenaga surya, sinar  matahari ditampung oleh  sel  surya. Sel  surya selanjutnya  akan  mengubah  energi matahari menjadi energi listrik.

b.   Angin

Angin  yang bertiup dapat dimanfaatkan oleh  manusia sebagai sum- ber  energi untuk  membangkitkan tenaga. Kincir angin  memanfaatkan tenaga  angin  untuk  menggerakkan  kincirnya. Dari kincir  angin  ini akan dihasilkan  energi yang  sangat besar yang  dapat dimanfaatkan untuk  kehidupan  manusia.

Kincir angin  memiliki  bagian berputar yang  digerakkan oleh  angin. Bagian  yang  berputar ini biasanya terdiri  atas  baling-baling logam  dan  sebuah poros. Angin  merupakan energi kinetik.  Energi  kinetik  dari  angin diubah menjadi  energi  listrik.  Energi  kinetik  ini dipakai  untuk  memutar generator.

Kincir angin hanya cocok digunakan di daerah yang mempunyai angin dengan kecepatan 29 – 40 km per  jam.  Belanda dikenal sebagai  Negara Kincir Angin karena penduduk di negara ini memanfaatkan angin sebagai sumber tenaga. Bentuk  kincir angin itu akhirnya menjadi lambang negeri Belanda.

 c.   Air

Air digunakan oleh  manusia untuk  minum, mandi, mencuci pakaian, olahraga, rekreasi, dan  sebagainya. Selain  untuk  kebutuhan-kebutuhan tersebut, air juga  dimanfaatkan oleh  manusia untuk  menghasilkan arus  listrik.

Pada pembangkit listrik tenaga air (PLTA), generator pembangkit arus  listrik  digerakkan dengan menggunakan tenaga air.  Umumnya, air yang digunakan  untuk  pembangkit listrik ditampung pada suatu tempat yang dinamakan bendungan atau  waduk. Air dari  bendungan ini dialirkan  me- lalui saluran tertentu yang menurun. Aliran air ini akan  memutarkan turbin yang dihubungkan dengan generator. Dari generator inilah akan dihasilkan arus  listrik.

d.  Bahan kimia

Bahan kimia digunakan untuk  memperoleh energi listrik. Energi  listrik dari bahan kimia,  antara lain  energi baterai dan  aki.

a Baterai

Penggunaan baterai sangat mudah ditemukan. Coba  sebutkan per- alatan di rumahmu yang menggunakan baterai! Radio,  mainan anak-

anak, lampu senter, kalkulator, kamera, dan sebagainya. Banyak, bukan?

Bagian  dalam baterai berisi  bahan-bahan kimia. Bahan-bahan kimia itu  dapat diubah menjadi arus  listrik,  apabila kutub  positif  baterai dihubungkan dengan kutub  negatifnya. Pada  bagian tengah baterai terdapat batang karbon. Ujung bagian luar batang karbon ini dijadikan sebagai kutub  positif.  Bahan-bahan kimia  yang terdapat pada baterai berwujud padat. Oleh  karena itu, baterai disebut juga  sebagai elemen kering.

Bagian  luar  baterai biasanya dibungkus dengan karton tebal atau dengan logam. Bila pembungkus dibuka, akan  didapatkan logam seng yang  berfungsi sebagai kutub  negatif. Agar  lebih  jelas,  perhatikan gambar  8.10!

Pada  baterai terdapat bagian yang  menonjol dan  bagian rata. Bagian menonjol adalah kutub positif, dan bagian yang rata merupakan kutub  negatif. Arus  listrik mengalir dari  kutub  positif  ke kutub  negatif. Setiap baterai hanya menghasilkan energi listrik yang kecil. Agar energi listrik yang  dihasilkannya  besar, maka  batu  baterai yang  digunakan harus banyak dan  disusun secara paralel.

 a Aki

Aki disebut juga  elemen basah. Bagian  dalam aki berisi  bahan kimia cair.  Oleh  karena itu,  bila  aki dipakai  terus menerus bahan kimia  di dalamnya akan  habis. Aki harus sering dikontrol. Apabila bahan kimia cair  di dalamnya  habis, maka harus segera ditambahkan. Jika  tidak segera ditambahkan,  maka  komponen-komponen lain  pada  bagian dalam aki akan  rusak dan tidak dapat digunakan lagi. Aki banyak digu-  nakan sebagai sumber energi listrik pada kendaraan bermotor. Lihatlah gambar  8.11  berikut ini!

Bagian  luar  aki biasanya terbuat dari  bahan plastik  ebonit yang kuat. Saat ini sudah banyak dipilih dinding plastik  transparan, sehingga bisa  dilihat banyaknya bahan kimia  cair  yang ada  di dalamnya.

Energi  listrik yang tersimpan dalam aki lebih  besar dibandingkan energi dalam baterai. Seperti baterai, pada aki juga  terdapat dua  kutub  listrik, yaitu  kutub  positif  dan  kutub  negatif. Untuk  menggunakannya, kita harus  menghubungkan kutub  positif  dengan kutub  negatifnya.

e.   Dinamo

Selain aki dan  baterai, sumber listrik juga  bisa  dihasilkan dari dinamo. Dinamo  banyak digunakan sebagai sumber arus  pada  sepeda.  Dinamo terdiri  dari sebuah magnet berbentuk tabung yang dapat berputar. Pada bagian pinggir  magnet dipasang gulungan kawat.  Gulungan kawat  ini disebut juga  kumparan.

Agar dinamo ini dapat menghasilkan arus  listrik, maka magnet harus berputar. Oleh karena itu, biasanya dinamo diletakkan  di bagian depan ban  sepeda. Pada saat ban sepeda bergerak, bagian kepala dinamo  yang  langsung berhubungan dengan  magnet akan  berputar. Magnet yang berputar menghasilkan arus  listrik. Semakin cepat magnet berputar, semakin terang nyala lampu yang dihasilkan. Jadi, semakin cepat kamu  mengayuh sepeda,  semakin terang nyala  lampu sepedamu. Bentuk  dinamo sepeda dapat kamu  lihat  pada gambar  8.12.

 

3. Rangkaian listrik sederhana

Rangkaian listrik dapat menghidupkan lampu dan  peralatan lain. Agar dapat meng- hidupkan lampu, rangkaian harus tertutup. Artinya,  rangkaian tidak  terputus atau  ter- buka. Perhatikan gambar  8.13!

Dengan membuat variasi  rangkaian dapat dinyalakan beberapa buah lampu. Variasi rangkaian adalah rangkaian seri,  rangkaian paralel, atau  campuran antara rangkaian seri dan  paralel.

Rangkaian seri  merupakan rangkaian listrik yang disusun secara ber- deret. Rangkaian paralel merupakan rangkaian listrik yang disusun secara sejajar. Rangkaian tertutup dapat dibuat dengan berbagai variasi  dan  cara, seperti gambar 8.14!

4. Perubahan energi listrik ke bentuk lain

Seperti energi lain, listrik dapat berubah ke bentuk energi lain. Dalam kehidupan sehari-hari, kamu  sering menggunakan energi listrik,  bukan?

Beberapa bentuk perubahan energi listrik adalah sebagai berikut.

-     Energi  listrik berubah menjadi energi cahaya.

Coba  perhatikan gambar  8.18  di sam- ping! Terjadi perubahan energi apakah pada lampu belajar tersebut? Ya, pada lampu belajar terjadi perubahan energi listrik menjadi energi cahaya dan  pa- nas.  Buktinya,  lampu  itu akan  terasa panas jika kamu  sentuh,  bukan?

-     Energi  listrik berubah menjadi energi gerak.

Alat-alat  apakah yang  memanfaatkan perubahan energi listrik menjadi ener- gi gerak? Ya, salah satunya adalah ki- pas angin. Lihat gambar 8.19! Blender, mesin  cuci,  dan  dinamo sepeda juga memanfaatkan perubahan energi listrik menjadi energi gerak.

 

-     Energi  listrik berubah menjadi energi kalor atau  panas.

Apakah kamu  pernah menyetrika pa- kaian? Setrika listrik memanfaatkan perubahan energi listrik menjadi pa- nas. Lihat gambar 8.20! Panas tersebut kita gunakan untuk  menghaluskan pa- kaian yang berkerut. Alat-alat  apa  lagi yang  memanfaatkan perubahan ener- gi listrik menjadi energi panas? Dapat-  kah kamu  menyebutkannya?

-     Energi  listrik berubah menjadi energi bunyi.

Pernah mendengarkan  radio?  Ya, radio  memanfaatkan perubahan energi listrik menjadi energi bunyi. Gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh stasiun pemancar radio  diubah sedemikian rupa oleh  rangkaian elektronik. Kemudian, diperkuat oleh  amplifier dan  disalur- kan ke speaker.  Getaran listrik pada  speaker terdengar oleh  telinga kita sebagai suara atau bunyi.

Alat lain yang memanfaatkan perubahan energi listrik menjadi bunyi  adalah bel  listrik, alarm, alat  perekam, pengeras suara, dan  walkman.

-     Energi  listrik berubah menjadi energi kimia.

Pada penyetruman aki terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s