Sumber Arus

💡 Pengantar

Arus listrik tidak dapat dilihat secara langsung, tetapi manfaatnya dapat dirasakan dalam kehidupan sehari-hari. Agar arus listrik dapat mengalir, diperlukan suatu alat yang disebut sumber arus listrik.

Sumber arus listrik adalah alat yang dapat menghasilkan dan mempertahankan aliran arus listrik dalam suatu rangkaian.

1. Jenis Sumber Arus Listrik

Berdasarkan jenis arus yang dihasilkan, sumber arus listrik dibedakan menjadi dua, yaitu:

Arus Searah (DC)

Direct Current

---

Arus listrik yang mengalir dalam satu arah tetap, yaitu dari kutub positif menuju kutub negatif pada rangkaian luar.

• Arah arus tetap.
• Tegangan relatif stabil.
• Umumnya digunakan pada perangkat elektronik portabel.

Contoh: baterai, aki (akumulator), sel surya, power bank.

Arus Bolak-Balik (AC)

Alternating Current

---

Arus listrik yang arah alirannya berubah secara berkala. Arus jenis ini digunakan pada jaringan listrik rumah dan industri.

• Arah arus berubah secara periodik.
• Dinyatakan dengan frekuensi (Hz).
• Mudah dinaikkan atau diturunkan tegangannya menggunakan transformator.
• Sangat cocok untuk distribusi listrik jarak jauh.

Contoh: generator dan listrik PLN.

Info: Di Indonesia, frekuensi listrik AC adalah 50 Hz. Artinya terjadi 50 siklus setiap detik atau 100 kali perubahan arah arus setiap detik.

Perbandingan Arus DC dan AC

Aspek	DC (Searah)	AC (Bolak-Balik)
Arah arus	Satu arah	Bolak-balik
Sumber	Baterai, aki, sel surya	Generator, PLN
Frekuensi	0 Hz	50 Hz (Indonesia)
Penggunaan	Elektronik portabel	Rumah dan industri

2. Contoh Sumber Arus Listrik

1. Elemen Volta

Elemen Volta adalah sumber arus listrik searah (DC) pertama yang ditemukan oleh Alessandro Volta pada tahun 1800. Elemen ini bekerja dengan mengubah energi kimia menjadi energi listrik.

Komponen:

• Lempeng Seng (Zn) → sebagai kutub negatif (anoda)
• Lempeng Tembaga (Cu) → sebagai kutub positif (katoda)
• Larutan Asam (H₂SO₄ encer) → sebagai elektrolit

Reaksi kimia terjadi antara lempeng seng dan larutan asam. Seng melepaskan elektron (menjadi kutub negatif), elektron mengalir melalui rangkaian luar ke lempeng tembaga. Di tembaga, ion H⁺ menerima elektron membentuk gas hidrogen.

Kekurangan: Terbentuk gelembung gas hidrogen pada elektroda tembaga yang menghambat aliran arus (terjadi polarisasi), sehingga tidak dapat digunakan secara terus-menerus.

2. Elemen Kering (Dry Cell)

Mirip seperti elemen Volta, tetapi menggunakan bahan pasta (setengah padat) sebagai elektrolit, bukan cairan. Contoh: baterai AA, AAA, C, D.

Komponen (Elemen Leclanché):

• Batang karbon (C) → sebagai kutub positif (katoda)
• Seng (Zn) → sebagai wadah dan kutub negatif (anoda)
• Pasta elektrolit → campuran amonium klorida (NH₄Cl) dan mangan dioksida (MnO₂)

Kekurangan: Tidak bisa diisi ulang (untuk jenis biasa), tegangan kecil, dan daya tahan terbatas.

3. Aki (Akumulator)

Sumber arus listrik searah (DC) yang sering digunakan pada kendaraan. Aki termasuk dalam elemen sekunder, yaitu bisa diisi ulang (rechargeable).

Komponen:

• Elektroda negatif (anoda): Lempeng timbal (Pb)
• Elektroda positif (katoda): Lempeng timbal dioksida (PbO₂)
• Elektrolit: Asam sulfat encer (H₂SO₄)

Saat aki digunakan (discharge):

Reaksi kimia menghasilkan arus listrik.

Saat aki dicas (recharge):

Arus listrik dari luar mengembalikan Pb dan PbO₂ ke bentuk semula.

4. Sel Surya

Perangkat yang mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik secara langsung melalui efek fotovoltaik (foton mengenai semikonduktor silikon, melepaskan elektron).

Kelebihan: Ramah lingkungan, cocok untuk daerah terpencil.
Contoh: Panel surya, kalkulator surya, PLTS.

5. Dinamo & Generator

Alat yang mengubah energi gerak (mekanik) menjadi energi listrik melalui prinsip induksi elektromagnetik.

• Dinamo DC: Menggunakan komutator (cincin belah). Contoh: dinamo sepeda.
• Dinamo AC: Menggunakan slip ring (cincin putar). Contoh: alternator.
• Generator: Prinsip sama dengan dinamo, tetapi ukuran lebih besar, konstruksi kompleks, dan menghasilkan listrik dalam jumlah besar untuk distribusi.

3. Klasifikasi Berdasarkan Kemampuan Pengisian Ulang

Sumber arus listrik dapat dibedakan menjadi elemen primer dan elemen sekunder berdasarkan kemampuan untuk diisi ulang setelah energinya habis.

Elemen Primer

---

Sumber listrik yang tidak dapat diisi ulang setelah energinya habis karena reaksi kimianya berlangsung satu arah (ireversibel).

Contoh: Baterai kering dan Elemen Volta.

Elemen Sekunder

---

Sumber listrik yang dapat diisi ulang karena reaksi kimianya dapat dibalik dengan pemberian energi listrik dari luar (reversibel).

Contoh: Aki (akumulator) dan baterai Li-ion (ponsel, laptop).

Ringkasan

Kesimpulan:

Sumber arus listrik adalah alat yang menghasilkan dan mempertahankan aliran arus dalam rangkaian. Dibagi menjadi Arus Searah (DC) yang mengalir satu arah (baterai, aki, sel surya) dan Arus Bolak-Balik (AC) yang arahnya berubah periodik (generator, PLN). Contoh sumber arus meliputi Elemen Volta (mengalami polarisasi), Elemen Kering (baterai pasta), Aki (dapat diisi ulang dengan reaksi reversibel), Sel Surya (efek fotovoltaik), serta Dinamo/Generator (induksi elektromagnetik). Berdasarkan isi ulang, sumber arus diklasifikasikan menjadi Elemen Primer (tidak bisa diisi ulang) dan Elemen Sekunder (dapat diisi ulang).

SOAL LATIHAN

Pilihlah satu jawaban berikut ini yang paling tepat!

Link : Lembar Jawab

Apa yang dimaksud dengan sumber arus listrik? Alat yang menyimpan data digital Alat yang hanya menggunakan energi matahari Alat yang menghasilkan arus listrik untuk mengalirkan muatan dalam rangkaian Alat yang mengubah arus AC menjadi DC

Contoh sumber arus listrik adalah .... sakelar kabel tembaga baterai lampu pijar

Sumber arus listrik bekerja dengan prinsip .... menghantarkan listrik dari satu tempat ke tempat lain menyimpan dan kemudian melepaskan energi listrik meningkatkan tegangan listrik memutuskan aliran listrik

Mengapa arus bolak-balik (AC) cocok untuk distribusi listrik jarak jauh? karena lebih aman karena mudah diturunkan atau dinaikkan tegangannya karena lebih murah karena tidak memerlukan kabel

Manakah dari berikut ini yang bukan merupakan contoh sumber arus bolak-balik (AC)? generator PLN sel surya alternator

Lempeng yang berfungsi sebagai kutub negatif pada elemen volta adalah .... tembaga karbon timbal seng

Mengapa elemen volta tidak dapat digunakan secara terus-menerus? Karena harganya mahal Karena bahan habis pakai Karena terjadi polarisasi akibat gelembung gas hidrogen Karena membutuhkan energi besar

Perhatikan gambar elemen kering berikut! Bagian yang ditunjukkan nomor gambar secara berurutan yaitu .... karbon, seng, amonium klorida (NH₄Cl), dan mangan dioksida (MnO₂) seng, karbon, amonium klorida (NH₄Cl), dan mangan dioksida (MnO₂) karbon, seng, mangan dioksida (MnO₂), dan amonium klorida (NH₄Cl) karbon, amonium klorida (NH₄Cl), seng, dan mangan dioksida (MnO₂)

Jenis elektrolit yang umum digunakan dalam elemen kering adalah .... asam sulfat encer (H₂SO₄) larutan garam natrium klorida (NaCl) pasta ammonium klorida (NH₄Cl) minyak isolasi

Apa fungsi utama mangan dioksida (MnO₂) dalam elemen kering? Sebagai kutub negatif Sebagai pengganti elektrolit Sebagai sumber utama energi listrik Sebagai depolarisator untuk mengurangi gas hidrogen

Saat aki digunakan, larutan elektrolit akan .... semakin pekat bertambah banyak menipis karena berubah menjadi air mengendap dan membeku

Manakah yang merupakan keuntungan menggunakan sel surya? Dapat digunakan di malam hari tanpa bantuan baterai Tidak membutuhkan perawatan sama sekali Ramah lingkungan karena tidak menghasilkan emisi Biaya awal pemasangan murah

Bahan utama yang digunakan dalam pembuatan sel surya adalah .... tembaga silikon seng timbal

Prinsip kerja dinamo didasarkan pada .... efek fotovaltaik induksi elektromagnetik reaksi kimia energi potensial

Komponen pada dinamo yang berfungsi untuk menjaga agar arah arus tetap searah adalah .... kumparan magnet tetap poros komutator