ELEMEN SUMBER LISTRIK ARUS SEARAH Oleh Siswanta S

ELEMEN SUMBER LISTRIK ARUS SEARAH Oleh : Siswanta, S. Pd

Macam-macam Elemen Sumber Arus Searah Yang dimaksud dengan sumber listrik arus searah ialah alat atau benda yang menjadi sumber arus searah dan menghasilkan arus searah secara permanen. Sumber listrik arus searah yang paling banyak dikenal adalah sumber yang membangkitkan listrik secara kimia dan secara mekanik. A. Elemen Elektro Kimia Menurut Neinst, batang logam yang dimasukan dalam larutan asam sulfat akan melepaskan ion-ionpositif ke dalam larutan itu, oleh karena itu, logam tersebut menjadi bermuatan negative. Sedangkan larutan tersebut menjadi muatan positif. Beda potensial tersebut dinamakan tegangan larutan elektrolit

a. Elemen Primer Elemen primer adalah sumber listrik arus searah yang memerlukan penggantian bahan setelah dipakai. Atau elemen yang apabila telah habis muatannya tidak dapat diisi kembali. Contoh elemen primer sebagai berikut: 1) Elemen Volta Elemen volta adalah sejenis baterai kuno yang diciptakan oleh Alesandro Volta. Elemen volta masih diterapkan sampai saat ini. Meskipun bentuknya sudah dimodifikasi. Elemen volta terdiri atas 2 elektroda dari logam yang berbeda yang dicelupkan pada cairan asam atau larutan garam. Pada zaman dahulu, cairan asam atau garam tersebut berupa kain yang dicelup dalam larutan garam/asam (+) Cu (-) Zn Larutan elektrolit H 2 SO 4 Bejana Kaca / plastik

2) Elemen Daniell Penemu elemen daniel adalah John Frederic Daniell. Elemen Daniell adalah elemen yang gaya gerak listriknya agak lama karena adanya depolarisator. Depolarisator adalah zat yang dapat menghambat terjadinya polarisasi gas hidrogen. Depolarisator pada elemen ini adalah larutan tembaga sulfat (Cu. SO 4 ). Semi –yanto. Blogspot. com

3) Elemen Leclanche Jenis elemen leclanche ada dua macam, yaitu elemen kering dan basah, terdiri atas dua bejana kaca yang berisi: batang karbon sebagai kutub positif (anoda) batang sebagai kutub negatif (katoda) Batu kawi sebagai depolarisator larutan amonium klorida sebagai elektrolit

4) Elemen kering juga termasuk dalam elemem Leclanche disebut secara umum sebagai batu baterai. Elemen kering termasuk elemen primer, tetapi sebagai elemen kering masih mempunyai banyak keunggulan yaitu : kecil, mudah dibawa, aman dan praktis. Pada elemen ini, elektroda positifnya (kutub positif) adalah batang karbon, dan pembungkusnya terbuat dari seng sebagai Elektroda negatif. Larutan elektrolitnya adalah larutan amonia klorida (NH 4 Cl) dan depolarisatornya adalah mangan dioksida (Mn. O 2) bercampur serbuk karbon.

Elemen kering

b. Elemen Sekunder Elemen sekunder adalah sumber arus listrik yang tidak memerlukan penggantian bahan pereaksi (elemen) setelah sumber arus habis digunakan. Sumber ini dapat digunakan kembali setelah diberikan kembali energi (diisi atau disetrum). 1. Akumulator a). Akumulator timbel Jenis accu yang umum digunakan adalah accu timbel, accu terdiri dari 2 buah kumpulan plat timbelyang dicelupkan kedalam larutan asam sulfat (H 2 SO 4).

Akumulator ( Aki) Plat timbel Timbel dalam larutan H 2 SO 4

b). Akumulator timbel Accumulator Alkali Sel ini disebut alkali karena menggunakan lindikali (kaliloog) sebagai larutan elektrolitnya. Keungulannya: 1) 1. Tahan terhadap goncangan, getaran 2. Tahan terhadap arus pengisian dan pembuangan yang berlebih 3. Tahan terhadap arus hubungan singkat (short) Kekurangannya: 1. Harganya mahal 2. Tiap pesawat hanya untuk satu sel 3. Memerlukan tempat yang luas 4. Tegangannya rendah dibandingkan dengan accumulator timbel Kapasitas Akumulator Kapasitas accu dinyatakan dengan amperejam(AH). Kapasitas accu bergantung pada luas dan jumlah plat. Bila sebuah accu mempunyai kapasitas 60 AH dan arus maksimal yang dikeluarkansebesar 5 ampere maka batterai itu dapat memberi arus 4 A selama 15 jam ataupun dapatmemberikan arus 5 A selama 12 jam

2. Baterai Isi Ulang Dengan semakin majunya teknologi, baterey dapat diisi denganmengembalikan reaksi kimia yang ada di dalam baterey tersebut. ulang a) Baterai Nikel-Kadmium (Ni-Cd) • Kutub positif (+) : Nikel Hidroksida (Ni (OH)) • Kutub negatif (-) : Kadmium Hidroksida (Cd (OH 2)) • Elektrolit : Potassium Hidroksida (KOH) • Tegangan yang dihasilkan sekitar 1, 25 volt. • Peralatan yang menggunakan baterey ini : kalkulator, kamera digital, radio dan laptop. b). Baterai Nikel-Metal Hidrat (Ni-MH) • Kutub positif (+) : Metal Hidrat (MH) • Kutub negatif (-) : Nikel Oksi Hidroksida (Ni. OH (OH)) • Elektrolit : Potassium Hidroksida (KOH) • Tegangan yang dihasilkan sekitar 1, 4 volt. • Peralatan yang menggunakan baterey ini : Hp, laptop dan bor listrik.

c). Baterai Lithium-Ion (LIB) • Kutub positif (+) : Lithium Metal Oksida (Li-Mn 2 O 4) • Kutub negatif (-) : Lithium (li) • Elektrolit : Lithium Perklorat (Li. Cl. O 4) • Tegangan yang dihasilkan sekitar 3, 7 volt. • Peralatan yang menggunakan baterey ini : Hp, laptop dan radio d). Baterai Fuel Cell Salah satu teknologi yang digunakan yaitu DMFC (Direct Methanol Fuel Cell). Prinsip kerja dari DMFC ini yaitu, larutan metanol ditambahkan ke sisi anoda baterai (fuel side) dan akan terurai menjadi proton dan elektron serta karbondioksida. Elektron akan dibawa keluar fuel cell dalam bentuk arus listrik yang kemudian dipakai untuk menjalankan notebook selama kira-kira 8 jam. Arus tersebut lalu mengalir kembali ke katoda fuel cell (air side). Proton dan elektron di katoda kemudian bereaksi dengan udara untuk membentuk air, yang selanjutnya dibuang dari sistem

Baterai Lithium-Ion (LIB) Baterai Fuel Cell Baterai Nikel-Metal Hidrat (Ni-MH) Baterai Nikel-Kadmium (Ni-Cd)

B. Termo Kopel Pada tahun 1821, seorang fisikawan Estonia bernama Thomas Johann Seebach menemukan bahwa sebuah konduktor (semacam logam) yang diberi perbedaan panas secara gradien akan menghasilkan tegangan listrik. Hal ini disebut sebagai efek termoelektrik / termolistrik. Dan GGL disebut ggl Seebach. Logam yang menjadi pasangan yaitu Bismuth dan Antimon. Dua ujung logam ini disatukan dipanaskan, maka ke dua ujung alinnya akan timbul ggl. Dalam dunia elektronika termokopel dikenal sebagai sensor suhu / panas. Salah satu bentuk termokopel

C. Photo Electric Cell Sel surya /solar cell atau sel photovoltaic, adalah sebuah alat semikonduktor yang terdiri dari sebuah wilayah-besar diode p-n junction, di mana, dalam hadirnya cahaya matahari mampu menciptakan energi listrik yang berguna. Pengubahan ini disebut efek photovoltaic. Bidang riset berhubungan dengan sel surya dikenal sebagai photovoltaics Prinsip kerjanya sebenarnya masih berhubungan dengan prinsip termolistrik. Perbedaan antara termo elemen dengan solar sel antara lain : • Bahan solar sel adalah kaca silikon • Ukuran solar lebih kecil • Derajat panas yang sedikit sudah dapat menghasilkan arus listrik • Keping solar sel lebih mudah dirakit untuk menghasilkan arus listrik yang lebih besar • Arus yang dihasilkan solar sel betul-betul rata.

D. Generator ( Dinamo / alternator) DC Generator DC merupakan sebuah perangkat mesin listrik dinamis yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Generator DC menghasilkan arus DC / arus searah. Azas kerja generator berdasarkan induksi yang ditemukan oleh Faraday. Apabila kumparan kawat penghantar yang digerakkan memotong garis gaya magnet , maka pada kedua ujung kumparan tersebut akan timbul ggl induksi. Generator DC terdiri dua bagian 1. Stator, yaitu bagian mesin DC yang diam, terdiri dari: rangka motor, belitan stator, sikat arang, bearing dan terminal box. 2. Rotor, yaitu bagian mesin DC yang berputar, terdiri dari: komutator, belitan rotor, kipas rotor dan poros rotor.

Prinsip kerja generator DC Bagian-bagian generator DC