Listrik dan konduktor

Latar Belakang

Dalam  kehidupan  kita  sehari-hari  tidak  akan  pernah  terlepas  dari  yang namanya listrik.  Listrik pada jaman sekarang listrik adalah suatu kebutuhan yang tidak  mungkin  buang  percuma,  penggunaan  listrik  sangat  diperlukan  karena sekarang  semua alat-alat  rumah  tangga dan alat-alat kantor menggunakan  listrik, tanpa listrik dunia akan gelap pada saat malam hari (Widianto, 2009).  

Dalam  penggunaan  listrik  memerlukan  sebuah  media  penghantar listrik yang dapat menghantarkan listrik dengan cepat sehingga listrik dapat di suplai ke masyarakat luas di seluruh dunia.  Bahan penghantar  yang mudah menghantarkan listrik ini biasanya disebut konduktor.  Bahan yang bersifat konduktor mempunyai manfaat  dalam kehidupan  sehari-hari,  tentu  saja  sesuai  dengan  penggunaannya. Sebagai  contoh,  untuk memanaskan  makanan,  kita  tidak  perlu  menyentuhkan kalor  dari  api  langsung  ke makanan.    Akan  tetapi  dapat  kita  gunakan  panci alumunium  yang  gagangnya  terbuat  dari  plastik tahan  panas.    Panci  aluunium adalah konduktor yang baik sebagai media untuk memindahkan kalor dari api ke makanan,  sedangkan  gangang  plastik  adalah  isolator  (bahan  yang  tak  mudah menghantarkan panas)  yang baik sehingga dapat menahan panas dari alumunium ke tangan (Larasati, 2012).

Listrik  adalah  sebuah  kekuatan  petir  yang  sangat  mematikan  jika bersentuhan  langsung,  listrik  mempunyai  electron  positif  (+)  sedangkan  tubuh manusia  banyak  mengandung  electron  negatif  (-),  jadi  juka  bertemu  akan menumbulkan tegangan  yang  sangat  luar  biasa,  dapat menimbulkan  kematian (Widianto, 2009).   

Tujuan Praktikum

Tujuan dari praktikum ini adalah:

1.  Memahami  dan  menentukan  arus  listrik  dan  potensial  listrik  dalam  bahan pangan dan limbah ternak.

2.  Memahami  dan  menentukan  konduktivitas  listrik  dalam  bahan  pangan  dan limbah ternak.

3.  Membuat baterai dari bahan pangan dan limbah ternak.

TINJAUAN PUSTAKA

Listrik adalah kondisi dari partikel subatomik tertentu, seperti elektron dan proton, yang menyebabkan penarikan dan penolakan gaya di antaranya.  Bersama dengan  magnetisme,  listrik  membentuk  interaksi  fundamental  yang  dikenal sebagai  elektromagnetisme.   Listrik memungkinkan  terjadinya banyak  fenomena fisika  yang  dikenal  luas,  seperti  petir,  medan  listrik,  dan  arus  listrik.    Listrik digunakan  dengan  luas  di  dalam  aplikasi-aplikasi  industri  seperti  elektronik  dan tenaga listrik (Larasati, 2012).

Arus  listrik  akan  mengalir  pada  suatu  penghantar  bila  ada  perbedaan tekanan  listrik  pada  kedua  ujung  penghantar  tersebut,derasnya  aliran  listrik disebut  juga  dengan  kuat  arus  listrik.  Kuat  arus  listrik  didefinisikan  sebagai banyaknya  muatan  listrik  yang  melewati  penampang  penghantar  itu  tiap  satu satuan waktu yang mana energy listrik itu sendiri merupakan suatu bentuk energi yang berasal dari sumber arus yang dapat berubah menjadi bentuk  lain (Haliday, 1991).

Proses  perpindahan  kalor  melalui  suatu  zat  tanpa  diikuti  perpindahan bagian-bagian zat itu disebut konduksi  atau hantaran.  Misalnya, salah satu ujung

batang  besi  kita  panaskan.    Akibatnya,  ujung  besi  yang  lain  akan  terasa panas. Pada batang besi yang dipanaskan, kalor berpindah dari bagian yang panas ke  bagian  yang  dingin.  Jadi,  syarat  terjadinya  konduksi  kalor  pada  suatu  zat adalah  adanya  perbedaan  suhu.  Berdasarkan  kemampuan menghantarkan  kalor, zat  dapat  dikelompokkan  menjadi  dua  golongan,  yaitu  konduktor  dan  isolator. Konduktor adalah zat yang mudah menghantarkan kalor  (penghantar yang baik).

Isolator  adalah  zat  yang  sulit  menghantarkan  kalor  (penghantar  yang  buruk) (Widianto, 2009).

Bahan-bahan yang berhubungan dengan arus listrik dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu : 

1.      Bersifat Konduktor 

Ialah  bahan  -  bahan  yang  mudah  mengalirkan  arus  listrik  jika dihubungkan  dengan  sumber  tegangan. Misalnya  :  tembaga,  besi,  emas,  dll. Dari bahan  - bahan  yang paling bagus untuk mengalirkan  arus  listrik  adalah Emas, karena pada bahan konduktor mempunyai banyak sekali elektron bebas, yang paling banyak elektron bebasnya adalah emas.

2.      Bersifat Isolator 

Bahan  -  bahan  yang  bersifat  isolator  ialah  bahan  -  bahan  yang  akan menghambat arus listrik bila dihubungkan dengan sumber tegangan.  Misalnya :  gelas,  kaca,  karet,  kayu,  dll.  Bahan  ini  tidak  dapat  menghantarkan  listrik karena  dalam  bahan  yang  bersifat  isolator  seluruh  lintasan  elektronnya memiliki  ikatan  yang  kuat  dengan  intinya  atau  dengan  kata  lain  pada  bahan isolator  tidak  mempunyai  elektron  bebas  sehingga  walau  diberi  tegangan listrik tidak akan membuat elektron - elektronnya bergerak. 

3.      Bersifat Semikonduktor 

Bahan  - bahan yang bersifat semikonduktor  ialah bahan  - bahan yang pada kondisi tertentu akan bersifat sebagai isolator dan pada kondisi lain akan bersifat sebagai konduktor. Misalnya  : germaniun, silicon, dll. Bahan  - bahan semikonduktor  dapat  bersifat  isolator  dan  bersifat  konduktor  karena  bahan  - bahan  tersebut akan  bersifat  isolator  jika  dalam  temperatur  yang  rendah (Haliday, 1991).

Semikonduktor  sangat  berguna  dalam  bidang  elektronik,  karenakonduktansinya yang dapat diubah-ubah dengan menyuntikkan materi lain (biasa disebutpendonor elektron) ( Prasetyo, 2011).

Konduktor adalah zat yang memiliki daya hantar kalor baik. Contoh bahan yang  bersifat  konduktor  adalah  besi,  baja,  tembaga,  aluminium,  dan  lain-lain. Dalam  kehidupan  sehari-hari,  dapat  kamu  jumpai  peralatan  rumah  tangga  yang prinsip kerjanya memanfaatkan konsep perpindahan kalor secara konduksi, antara lain: setrika listrik, solder, dan lain-lain (Haliday, 1991).

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat

Adapun Bahan dan Alat yang digunakan pada praktikum ini dalah sebagai berikut :

Kegiatan 1 :     a.   Jeruk keprok/siam

b.  Jeruk nipis

c.  Jeruk sunkis

d.  Limau kuit

e.  Jepita kertas dari logam (yang kecil)

f.  Sepotong kawat tembaga yang belom dilapisi insulator

g.  Pemotong kawat

Kegiatan 2 :     a.   Kentang

b.  Pisang

c.  Apel

d.  Limau kuit

e.  Jeruk nipis

f.  Alat multitester 

Kegiatan 3 :     a. Kotoran sapi ( 6 gelas )

b. kotoran ayam ( 6 gelas )

c. Alat multitister

Kegiatan 4 : a.    Air bebas ion (aquades).

b.  Air hujan

c.  Air limbah d.  Air jeruk

e.  Larutan  baku NaCI  692  ppm  yang memiliki  daya  hantar  listrik

     1,413 uS/cm.

f.  Alat konduktometer dengan sel platina

g.  Gelas piala 100 ml.

h.  Thermometer.

Kegiatan 5 :     a. Kentang (6 buah)

b.  Pisang (6 buah)

c.  Baterai bekas (12 buah)

d.  Lampu kecil.

Prosedur Kerja

Kegiatan 1 : Listrik dan Konduksi

·         Luruskan jepitan kertas dan kawat tembaga, samakan panjang keduanya.

·         Tusukan kedua-duanya  kedalam  jeruk, bersebalahan dengan  jarak  sekitar 1,25 cm

·         Dengan  hati-hati,  letakan  ujung  kawat  dan  jepitan  lain  di  atas  lidah. Perhatikan apa yang terasa.

·         Ulangi percobaan tersebut pada jeruk yang lainya.

Kegiatan 2 : Membuat Rangkaian Listrik Dari Bahan Pangan

·         Ukur  kuat  arusnya  dan  beda  potensial  listrik  (beda  tegangan  listrik) masing-masing  bahan  pangan  dengan  menggunakan  alat  multitester (multimeter).  

·         Hati-hati  saat  membaca  skala  yang  digunakan,  Karena  anda  harus memperhatikan batas ukur yang digunakan.

·         Menggunakan  voltmeter  berbeda  dengan  menggunakan  ampermeter, dalam menggunakan voltmeter harus dipasang parallel pada kedua ujung yang akan dicari beda tegangannya.

·         Buat rangkaian listrik dari bahan pangan tersebut.

·         Hubungkan dengan rangkaian lampu.

·         Ulangi  percobaan  tersebut  pada  pisang,  apel,  limau  kuit  dan  jeruk  nipis atau kombinasi buah-buahan yang tersedia.

Kegiatan 3 : Membuat rangkaian listrik dari kotoran ternak

·         Buat rangkain listrik

·         Ikuti langkah kegiatan 2

Kegiatan 4 : Menghitung Daya Hantar Listrik

·         Alat  konduktometer  dinyalakan.  Elktrode  dicuci  (disemprot)  dengan  air bebas ion lalu keringkan dengan tisu. Alat dikalibrasi dengan memasukkan elktrode ke dalam  larutan NaCI. Tepatkan pembacaan alat menjadi 1,413 us/cm.

·         Setelah  kalibrasi  selesai  electrode  dicuci  lalu  dikeringkan.  Masukkan electrode  ke  dalam  contoh  yang  akan  diukur  (kira-kira  50 ml)  dan  baca setelah angka mantap. Setiap akan mengukur sampel electrode dicuci dan dikeringkan dengan tisu.

·         Setelah  selesai  electrode  dicuci  dengan  air  bebas  ion  dan  dilab  sampai kering dan alat dimatikan.

Kegiatan 5 : Membuat Baterai Dari Bahan Pangan

·         Kentang yang sudah dikupas lalu di rebus, setelah itu dihaluskan.

·         Tempat  baterai  bekas  di  buka  dan  isinya  dibuang.  Ganti  isinya  dengan kentang yang sudah di haluskan tadi dan di tutup rapat kembali setelah di tutup rapat baterai tersebut bias langsung dipakai.

·         Lakukan prosedur kerja seperti di atas, tetapi pisang tidak perlu di rebus.

·         Cobalah baterai untuk menyalakan lampu.