Energi listrik – jenis, contoh, kelebihan, kekurangan

Energi listrik, juga dikenal sebagai arus listrik, adalah jenis energi yang dihasilkan berkat aliran elektron melalui suatu medium. Energi semacam ini terjadi karena adanya beda potensial antara dua benda yang saling berhubungan oleh suatu penghantar, energi tersebut ditransmisikan melalui suatu medium, baik fisik, cair maupun gas.

Fisika telah bertugas mempelajari fenomena listrik selama berabad-abad, sehingga konsep energi listrik dapat digambarkan sebagai: Aliran konstan elektron dari suatu titik dengan kelebihan elektron atau muatan negatif, ke titik lain dengan defisit elektron sama atau yang memiliki muatan positif, skenario ini cukup sering terjadi di alam dan dalam proses industri yang tak terhitung banyaknya.

Energi listrik dimobilisasi oleh partikel subatomik yang dikenal sebagai elektron. Elektron adalah partikel elementer yang terkandung dalam setiap atom dan mampu mengubah keadaan listrik suatu benda. Inilah sebabnya mengapa elektron membutuhkan media nyata untuk mengirimkan muatan listriknya.

Contoh energi listrik

Energi listrik dapat diapresiasi dengan berbagai cara, sehingga perlu ditonjolkan beberapa contoh energi listrik yang mewakilinya.

1- Badai listrik

Diperkirakan petir mampu mengeluarkan antara 1.000 dan 10.000 juta joule, dengan arus 200.000 ampere dan 100 juta volt.

Badai listrik adalah fenomena alam paling luar biasa di planet ini yang dapat mengungkapkan potensi energi semacam ini. Mereka terdiri dari pelepasan energi listrik yang sangat besar, ini adalah produk dari akumulasi besar listrik dan perbedaan potensial antara awan badai dan permukaan bumi, sehingga menyebabkan kilat, yang tidak lebih dari potongan-potongan udara yang terionisasi oleh banyak elektron. mengalir.

2- Tubuh manusia

Tubuh manusia adalah generator dan penghantar energi listrik alami, baik manusia maupun spesies hewan dan organisme hidup lainnya memiliki sistem saraf yang berfungsi berkat arus listrik yang beredar melaluinya. Inilah sebabnya mengapa kita dapat merasakan sejumlah muatan listrik dan bereaksi dengan cepat terhadap rangsangan eksternal di lingkungan kita.

3- Peralatan Rumah Tangga

Setiap peralatan rumah tangga, sesuai dengan namanya, membutuhkan listrik dalam jumlah tertentu agar dapat menyala dan berfungsi dengan baik, yang dalam penerapannya dalam kehidupan sehari-hari masyarakat diubah menjadi energi lain, seperti energi. dan ringan.

4- Baterai

Proses kimia yang bertanggung jawab atas baterai listrik untuk menghemat dan menghasilkan listrik bertanggung jawab atas pengoperasian sebagian besar peralatan listrik saat ini. Prinsip dari penemuan ini adalah mengubah energi kimia yang dikandungnya menjadi energi listrik. Sangat diperlukan untuk smartphone, kendaraan bermotor, laptop, pemutar musik, headphone nirkabel, dan segudang perangkat listrik.

5- Penerangan

Setelah ide revolusioner Thomas Edison, bola lampu listrik telah menjadi pedoman untuk menerangi peradaban kita. Memang benar bahwa kemajuan dan teknologi baru telah dikembangkan untuk mengoptimalkan operasi mereka, tetapi mereka semua memenuhi tujuan yang sama, menerima energi listrik dan mengubahnya menjadi energi cahaya, baik dengan pijaran filamen vakum atau dengan ionisasi gas khusus..

Bagaimana itu diproduksi?

Energi listrik dihasilkan karena perbedaan potensial antara dua titik, yang ditentukan oleh ada tidaknya partikel elementer yang dikenal sebagai elektron. Namun agar energi dapat dilepaskan dan sistem menjadi stabil, diperlukan penghantar yang secara langsung menghubungkan kedua titik dengan muatan yang berbeda, sehingga dapat terjadi aliran arus listrik.

Bagaimana cara kerjanya

Energi listrik bekerja dengan karakteristik dan faktor tertentu, yang telah dipelajari dan digunakan sepanjang sejarah. Untuk alasan ini, hari ini sifat fenomena ini dapat disintesis melalui serangkaian ide dasar:

  • Media konduktif: Energi listrik dapat dimobilisasi melalui konduktor listrik atau badan apa pun yang memungkinkan aliran arus listrik. Ini bisa berupa fisik, cair atau gas, tetapi arus listrik akan cenderung melanjutkan jalur dengan resistensi yang lebih kecil terhadap pelepasan.
  • Generator: Ini adalah salah satu yang biasanya menetapkan perbedaan potensial dalam rangkaian listrik. Memberikan jumlah biaya yang bersangkutan yang akan ditransmisikan oleh pengemudi.
  • Beda potensial: Umumnya dikenal sebagai tegangan, ini menentukan kerja yang diperlukan untuk partikel bermuatan listrik untuk bergerak dari titik A ke titik B.
  • Arus listrik: Ini adalah aliran elektron yang bersirkulasi melalui konduktor listrik, produk dari perbedaan listrik antara dua titik yang terhubung.
  • Muatan listrik: Sifat intrinsik atau yang diperoleh dari suatu bahan, yang memberinya kemampuan untuk menghasilkan dan berinteraksi dengan medan elektromagnetik, serta dengan bahan lain dengan polaritas yang berbeda.

Jenis

Energi listrik dapat ditunjukkan oleh jenis energi lain yang diketahui. Seperti:

1- Energi elektrostatik

Listrik statis adalah manifestasi dari energi atau muatan listrik. Hal ini cukup besar berkat akumulasi muatan listrik dalam tubuh, pelepasan kecil dapat diperhatikan ketika tubuh bermuatan bersentuhan dengan orang lain yang muatannya berlawanan.

2- Energi elektromagnetik

Energi elektromagnetik adalah sebagai hasil interaksi antara medan magnet dan medan listrik. Oleh karena itu, setiap representasi dari jenis energi ini adalah produk sampingan dari aktivitas listrik pada tingkat yang berbeda, karena setiap arus listrik menghasilkan medan listrik dan, pada gilirannya, medan magnet adalah hasil dari bahan bermuatan listrik.

3- Energi elektrokimia

Pada tingkat atom, reaksi kimia dilakukan oleh karakteristik yang berbeda antara partikel dan lingkungannya. Salah satu sifat penentu dasar dalam proses kimia ini adalah keadaan listrik, yang menetapkan interaksi atau tolakan antara zat yang berbeda, tergantung pada muatan yang mereka miliki, atau kegagalannya, pada jumlah elektron.

Tipe yang lain

Ada fenomena lain di mana energi listrik dapat memanifestasikan dirinya, itu akan selalu ada di mana ada muatan listrik, selama proses metabolisme, interaksi antar atom, semburan matahari, ini adalah peristiwa di mana energi jenis ini sering dilepaskan.

Kegunaan dan aplikasi energi listrik

Arus dan muatan listrik ada di semua peralatan listrik.

  • Dalam segala jenis transportasi dan komunikasi, digunakan alat-alat listrik yang menyebabkan mekanisme penyalaan pada kendaraan, dan bahkan saat ini ada kendaraan yang hanya bekerja dengan listrik. Demikian pula dengan perangkat komunikasi jarak jauh, semuanya menggunakan sinyal yang dihasilkan oleh listrik.
  • Pada setiap peralatan rumah tangga yang digunakan sehari-hari menggunakan mekanisme yang membutuhkan energi listrik. Semuanya mengubah energi listrik menjadi energi lain yang berguna untuk penggunaan sehari-hari.
  • Dalam prosedur kimia yang dilakukan di laboratorium dan di banyak perusahaan, listrik digunakan melalui proses yang disebut elektrolisis, yang memungkinkan untuk memisahkan senyawa, mengkatalisis reaksi, dan memfasilitasi pembuatan polimer yang, jika tidak, tidak mungkin dilakukan.
  • Dalam prosedur medis, arus listrik diimplementasikan dalam defibrillator untuk prosedur resusitasi, perawatan kejut listrik. Dengan cara yang sama, sinyal listrik yang dipancarkan oleh otot dan saraf digunakan untuk mempelajari kejadian penyakit, cedera, dan kinerja atlet.
  • Dalam sistem keamanan saat ini, pagar dengan arus listrik digunakan untuk meningkatkan keamanan di ruang publik dan pribadi, seperti di banyak toko lampu perangkap lalat, yang menghilangkan serangga yang didapat melalui sengatan listrik.

Keuntungan dan kerugian

Jenis energi ini memiliki banyak kelebihan dan kekurangan yang harus diperhatikan.

Kelebihan energi listrik:

  • Energi listrik dapat diangkut dalam jarak jauh, dengan struktur yang diperlukan, dapat ditransfer dari tempat pembangkitan ke titik tujuan dan penggunaan akhir.
  • Berkat berbagai penemuan manusia dan sumber daya yang disediakan oleh alam, itu adalah sumber energi yang praktis tidak ada habisnya.
  • Ini adalah jenis energi yang tidak menimbulkan polusi, karena merupakan salah satu kekuatan fundamental alam.
  • Ini memiliki utilitas tak terbatas dalam peradaban saat ini, yang memungkinkan kualitas hidup yang jauh lebih baik daripada yang dimiliki berabad-abad yang lalu.

Kelemahan energi listrik:

  • Meskipun merupakan sumber energi yang terkenal, memang benar bahwa sejumlah perangkat, bahan, dan sumber energi alternatif diperlukan untuk memproduksinya dan dapat memanfaatkannya.
  • Tenaga listrik itu sendiri tidak menimbulkan emisi atau polutan berbahaya, tetapi fasilitas dan bahan bakar yang digunakan menyebabkannya.
  • Jika tidak ditangani atau dirawat dengan baik, arus listrik dapat berbahaya bahkan mematikan bagi makhluk hidup yang terpapar padanya.
  • Untuk transportasi dan penyimpanannya, diperlukan sejumlah besar bahan konduktif dan bahan kimia, sebuah masalah yang pada skala besar merupakan investasi yang signifikan bagi pihak-pihak yang terlibat.

Rumus matematika

Untuk menghitung energi listrik, serangkaian persamaan digunakan untuk menentukan perilaku muatan, tetapi untuk mempelajari arus listrik secara khusus, hukum Ohm dapat digunakan:

I = V / R

Dalam persamaan ini

  • I = Intensitas arus listrik.
  • V = Tegangan yang ditetapkan oleh sumber daya.
  • R = Tahanan benda.

Topik Serupa