Contoh Soal Sumber Arus Listrik
Contoh Soal Sumber Arus Listrik - Pada topik sebelumnya, kalian telah diajak Kresna dan Arjuna belajar tentang rangkaian hambatan listrik, baik rangkaian seri atau paralel.
Apakah kalian pernah mengalami hal yang sama dengan Kresna? Ketika barang kalian tidak dapat bekerja sebagaimana mestinya? Jam mati, remote tv, ac atau remote apa pun tidak berfungsi. Hal itu disebabkan oleh tidak berfungsinya baterai. Apa kalian tahu bahwa baterai merupakan salah satu sumber arus listrik?
Segala sesuatu yang menghasilkan arus listrik disebut sebagai sumber arus listrik. Sumber arus listrik berfungsi sebagai pemberi gaya pada elektron untuk bergerak. Tentunya kalian masih ingat bahwa arus listrik muncul akibat adanya elektron yang bergerak? Nah, gaya yang diberikan oleh sumber arus listrik dikenal sebagai gaya gerak listrik (ggl) dengan satuan Volt. Gaya gerak listrik mampu mengubah energi kimia, mekanik, atau pun bentuk energi lain menjadi energi listrik. Misalnya saja pada baterai yang memanfaatkanperubahan energi kimia menjadi energi listrik.
Pada topik sebelumnya dijelaskan bahwa terdapat dua macam sumber arus listrik, yaitu arus bolak-balik atau AC (Alternating Current) dan arus searah atau DC (Direct Current). Sumber arus PLN, dinamo arus AC, dan generator merupakan contoh sumber arus AC, sedangkan baterai (elemen kering), akumulator (accu), solar sel, sel volta, dan dinamo merupakan sumber arus searah.
Berdasarkan pemakaiannya, elemen dibedakan menjadi dua, yaitu elemen primer dan elemen sekunder. Elemen primer hanya dapat digunakan satu kali dan tidak dapat diisi ulang saat muatannya habis, contohnya adalah baterai dan elemen volta, sedangkan elemen sekunder dapat diisi kembali setelah muatannya habis, contohnya akumulator (accu).
Baterai merupakan elemen kering yang terdiri dari anoda (elektroda negatif) berupa lapisan luar yang terbuat dari zink (Zn), katoda (elektroda positif) berupa batang karbon yang dimasukkan ke dalam campuran mangan dioksida (MnO2) dan amonium klorida (NH4Cl). Pasta amonium klorida merupakan larutan elektrolit yang berfungsi sebagai penghantar arus listrik dan mangan dioksida berfungsi sebagai depolarisator yang mencegah terjadinya polarisasi pada elektroda. Adanya beda potensial antara kutub positif dan negatif menyebabkan aliran arus listrik pada baterai.
Segala sesuatu yang menghasilkan arus listrik disebut sebagai sumber arus listrik. Sumber arus listrik berfungsi sebagai pemberi gaya pada elektron untuk bergerak. Tentunya kalian masih ingat bahwa arus listrik muncul akibat adanya elektron yang bergerak? Nah, gaya yang diberikan oleh sumber arus listrik dikenal sebagai gaya gerak listrik (ggl) dengan satuan Volt. Gaya gerak listrik mampu mengubah energi kimia, mekanik, atau pun bentuk energi lain menjadi energi listrik. Misalnya saja pada baterai yang memanfaatkanperubahan energi kimia menjadi energi listrik.
Pada topik sebelumnya dijelaskan bahwa terdapat dua macam sumber arus listrik, yaitu arus bolak-balik atau AC (Alternating Current) dan arus searah atau DC (Direct Current). Sumber arus PLN, dinamo arus AC, dan generator merupakan contoh sumber arus AC, sedangkan baterai (elemen kering), akumulator (accu), solar sel, sel volta, dan dinamo merupakan sumber arus searah.
Berdasarkan pemakaiannya, elemen dibedakan menjadi dua, yaitu elemen primer dan elemen sekunder. Elemen primer hanya dapat digunakan satu kali dan tidak dapat diisi ulang saat muatannya habis, contohnya adalah baterai dan elemen volta, sedangkan elemen sekunder dapat diisi kembali setelah muatannya habis, contohnya akumulator (accu).
Baterai merupakan elemen kering yang terdiri dari anoda (elektroda negatif) berupa lapisan luar yang terbuat dari zink (Zn), katoda (elektroda positif) berupa batang karbon yang dimasukkan ke dalam campuran mangan dioksida (MnO2) dan amonium klorida (NH4Cl). Pasta amonium klorida merupakan larutan elektrolit yang berfungsi sebagai penghantar arus listrik dan mangan dioksida berfungsi sebagai depolarisator yang mencegah terjadinya polarisasi pada elektroda. Adanya beda potensial antara kutub positif dan negatif menyebabkan aliran arus listrik pada baterai.
Teknologi terbaru dikembangkan untuk menyempurnakan baterai yang terbuat dari sel seng karbon, contohnya baterai alkaline dan nikel-kadmium. Pada baterai alkaline, panggunaan amonium klorida digantikan oleh padatan kalium hidroksida (KOH) atau natrium hidroksida (NaOH). Penggantian ini disebabkan oleh sifat asam yang dimiliki amonium klorida karena mampu membuat korosi pada seng. Akibatnya, daya pakai baterai sel seng karbon lebih pendek dibandingkan baterai alkaline. Pada baterai nikel kadmium, ukuran selnya lebih ringan dan kecil sehingga dimanfaatkan untuk baterai handphone.
Elemen primer yang lain yaitu elemen volta yang merupakan dasar dari pembuatan baterai dan ditemukan pertama kali oleh Alessandro Volta. Elemen Volta terdiri dari anoda yang berupa seng (Zn), katoda berupa tembaga (Cu), dan larutan asam sulfat (H2SO4). Reaksi kimia yang terjadi menyebabkan lempeng tembaga bermuatan positif karena memiliki potensial lebih tinggi. Lempeng seng bermuatan listrik negatif karena memiliki potensial rendah. Perbedaan potensial ini menyebabkan muatan elektron mengalir dari potensial rendah ke potensial tinggi dan sebaliknya. Arus listrik mengalir dari lempeng tembaga menuju seng sehingga lampu menyala beberapa saat.
Padamnya lampu menunjukkan tidak adanya arus listrik yang mengalir. Hal tersebut diakibatkan oleh gelembung-gelembung gas hidrogen yang dihasilkan oleh asam sulfat yang menempel pada lempang tembaga. Gelembung ini menghambat gerak elektron sehingga tidak ada arus yang mengalir. Peristiwa tertutupnya elektroda oleh endapan hasil reaksi yang disebut sebagai polarisasi. Selain elemen volta terdapat pula elemen daniel. Elemen daniel memanfaatkan tembaga sulfat (CuSO4) yang berfungsi sebagai depolarisator sehingga elemen daniel lebih tahan lama daripada elemen volta.
Selain elemen primer, terdapat pula elemen sekunder, contohnya akumulator atau biasa disebut elemen basah. Akumulator terdiri dari keping timbal (Pb) yang berfungsi sebagai kutub negatif dan keping timbal dioksida (PbO2) sebagai kutub positif. Pasangan kedua keping ini disebut sebagai sel dan dibenamkan pada larutan elektrolit berupa asam sulfat. Beda potensial yang dihasilkan satu sel akumulator sebesar 12 V.
Seperti halnya pada baterai, pengembangan aki juga dilakukan menggunakan paduan timbal dan kalsium sebagai elektroda dengan tujuan untuk mencegah elektrolisis air. Elektrolisis air terjadi akibat reaksi sampingan pada aki. Hal tersebut mengakibatkan air menguap sehingga perlu dilakukan penambahan air terdistilasi ke dalamnya. Pada aki dengan elektroda jenis baru, kita tidak perlu menambahkan air ke dalam baterai.
Elemen primer yang lain yaitu elemen volta yang merupakan dasar dari pembuatan baterai dan ditemukan pertama kali oleh Alessandro Volta. Elemen Volta terdiri dari anoda yang berupa seng (Zn), katoda berupa tembaga (Cu), dan larutan asam sulfat (H2SO4). Reaksi kimia yang terjadi menyebabkan lempeng tembaga bermuatan positif karena memiliki potensial lebih tinggi. Lempeng seng bermuatan listrik negatif karena memiliki potensial rendah. Perbedaan potensial ini menyebabkan muatan elektron mengalir dari potensial rendah ke potensial tinggi dan sebaliknya. Arus listrik mengalir dari lempeng tembaga menuju seng sehingga lampu menyala beberapa saat.
Padamnya lampu menunjukkan tidak adanya arus listrik yang mengalir. Hal tersebut diakibatkan oleh gelembung-gelembung gas hidrogen yang dihasilkan oleh asam sulfat yang menempel pada lempang tembaga. Gelembung ini menghambat gerak elektron sehingga tidak ada arus yang mengalir. Peristiwa tertutupnya elektroda oleh endapan hasil reaksi yang disebut sebagai polarisasi. Selain elemen volta terdapat pula elemen daniel. Elemen daniel memanfaatkan tembaga sulfat (CuSO4) yang berfungsi sebagai depolarisator sehingga elemen daniel lebih tahan lama daripada elemen volta.
Selain elemen primer, terdapat pula elemen sekunder, contohnya akumulator atau biasa disebut elemen basah. Akumulator terdiri dari keping timbal (Pb) yang berfungsi sebagai kutub negatif dan keping timbal dioksida (PbO2) sebagai kutub positif. Pasangan kedua keping ini disebut sebagai sel dan dibenamkan pada larutan elektrolit berupa asam sulfat. Beda potensial yang dihasilkan satu sel akumulator sebesar 12 V.
Seperti halnya pada baterai, pengembangan aki juga dilakukan menggunakan paduan timbal dan kalsium sebagai elektroda dengan tujuan untuk mencegah elektrolisis air. Elektrolisis air terjadi akibat reaksi sampingan pada aki. Hal tersebut mengakibatkan air menguap sehingga perlu dilakukan penambahan air terdistilasi ke dalamnya. Pada aki dengan elektroda jenis baru, kita tidak perlu menambahkan air ke dalam baterai.
S1
Elemen volta hanya dapat menyalakan lampu selama beberapa saat karena ....
S2
Sebuah baterai memiliki beda potensial sebesar 12 V. Jika muatan di dalamnya 10 C, maka ....
S3
Sumber arus listrik searah dan merupakan sumber elektrokimia adalah ....
S4
Akumulator memiliki kapasitas 50 AH (Ampere Hour). Hal tersebut menunjukkan ....
S5
Suatu baterai memiliki kemampuan 5 AH (Ampere Hours). Banyak muatan total yang dapat dialirkan pada baterai tersebut adalah ....
S6
Penggunaan lampu pada elemen volta menunjukkan adanya aliran arus dari ... ke ... dan muatan elektron dari ... ke ....
S7
Berikut ini merupakan alasan penggunaan baterai, kecuali ....
S8
Kelebihan penggunaan KOH atau NaOH pada baterai adalah ....
S9
Berikut ini merupakan pernyataan yang tepat mengenai bagian-bagian utama baterai beserta fungsinya, yaitu ....
S10
Hubungan yang tepat antara larutan yang berperan sebagai depolarisator dan sumber arus listriknya adalah ....