Halaman
Bab 6 - Penggunaan dan Perpindahan Energi
51
66
66
6
Apakah di rumahmu terdapat alat-alat listrik? Alat-alat listrik adalah
peralatan yang dapat digunakan dengan bantuan energi listrik. Alat
tersebut tidak dapat digunakan tanpa adanya energi listerik.
Energi listrik yang bekerja pada berbagai jenis alat listrik
mengalami perubahan, misalnya pada kipas angin, energi listrik
berubah menjadi energi gerak. Contoh lainnya adalah pada setrika,
energi listrik berubah menjadi energi panas.
Untuk lebih jelasnya, ayo cermati penjelasan pada bab ini.
BaBa
BaBa
Ba
bb
bb
b
Sumber:
www.google.co.id
Gambar 6.1
Alat-alat yang menggunakan energi listrik
Itu adalah alat-alat yang
menggunakan energi
listrik.
PP
PP
P
engeng
engeng
eng
gunaan dan
gunaan dan
gunaan dan
gunaan dan
gunaan dan
PP
PP
P
erer
erer
er
pindahan Ener
pindahan Ener
pindahan Ener
pindahan Ener
pindahan Ener
gigi
gigi
gi
PP
PP
P
engeng
engeng
eng
gunaan dan
gunaan dan
gunaan dan
gunaan dan
gunaan dan
PP
PP
P
erer
erer
er
pindahan Ener
pindahan Ener
pindahan Ener
pindahan Ener
pindahan Ener
gigi
gigi
gi
Hubungan antara gaya dan gerak
Jenis-jenis perubahan energi listrik
Pemanfaatan perubahan energi listrik
Perubahan energi listrik
Sumber-sumber energi listrik
Rangkaian listrik
Konduktor dan isolator listrik
Menunjukkan gejala kelistrikan
Perpindahan dan perubahan
energi listrik
Penggunaan
dan Perpindahan
Energi
52
Mengenal Alam untuk SD/MI Kelas 6
A. Hubungan Antara Gaya dan Gerak
Coba kamu perhatikan ketika batu kerikil dilontarkan oleh katepel.
Mengapa batu kerikil dapat terlontar? Dengan gaya, benda dapat
bergerak atau berpindah tempat. Gaya ada yang kuat ada pula yang
lemah. Untuk mengetahui kuat lemahnya gaya, ayo lakukan kegiatan
berikut.
K
egiatanmu
K
egiatanmu
Alat yang digunakan:
1)
katepel
2)
kerikil
Langkah kegiatan:
1)
Secara berkelompok, pergilah ke lapangan yang luas.
2)
Isi katepel dengan kerikil dan rentangkan dengan panjang
rentangan 20 cm ketika karet mulai meregang.
3)
Lontarkan kerikil, suruhlah temanmu memberi tanda tempat
kerikil jatuh.
4)
Isi kembali katepel dengan kerikil, rentangkan dengan jarak
rentangan 30 cm dari awal rentangan karet.
5)
Lontarkan kerikil, suruhlah kembali temanmu memberi tanda
tempat kerikil jatuh.
6)
Lakukanlah kegiatan tadi secara berulang-ulang dengan
panjang rentangan lebih panjang.
Apa yang dapat kamu simpulkan dari kegiatan tersebut?
Ternyata, semakin panjang rentangan, semakin jauh krikil jatuh,
jadi, semakin kuat tarikan, semakin besar gaya yang dikeluarkan.
Besarnya gaya ditentukan oleh kuatnya tarikan atau dorongan.
Besar gaya dapat diukur oleh alat yang dinamakan dinamometer.
Gaya yang terjadi pada katepel adalah gaya pegas atau gaya
elastis.
Pemain sepak bola menendang bola yeng berada di depannya.
Bola menggelinding dengan cepat karena terdorong oleh kaki.
Tendangan merupakan peristiwa gaya yang memiliki kekuatan.
Besarnya gaya berpengaruh terhadap gerakan, misalnya
tendangan bola tadi jika menggunakan gaya sekuat tenaga, bola
tersebut akan melesat lebih kencang dan jauh. Sebaliknya,
menendang bola dengan gaya yang lemah, bola akan menggelinding
lemah juga.
Bagaimana dengan jungkat jungkit, apakah menggunakan gaya?
Gaya pada jungkat-jungkit letaknya bergantian, adakalanya
memberikan gaya, lawannya menerima pengaruh dan gaya bergerak
naik.
Selanjutnya, yang posisinya di atas harus memberi gaya untuk
bergerak menekan ke bawah yang akhirnya terjadilah gerakan jungkat-
jungkit.
Gambar 6.2
Anak menendang bola
Gambar 6.3
Jungkat-jungkit
Sumber:
www.google.co.id
Sumber:
Image Bank
Bab 6 - Penggunaan dan Perpindahan Energi
53
B. Perpindahan dan Perubahan Energi Listrik
Mengapa terjadi perpindahan dan perubahan energi listrik? Ayo
cermati uraian berikut ini agar kamu memahaminya.
1. Menunjukan Gejala Kelistrikan
Listrik pertama kali diamati oleh orang Yunani, sekitar enam ribu
tahun sebelum masehi. Orang Yunani tidak langsung menyelidiki.
Yang diamati adalah suatu batu ampar yang bisa menarik potongan
kertas yang sebelumnya digosok dengan wol.
Di zaman modern ini, listrik tidak asing lagi bagi kita. Kita selalu
memanfaatkan listrik. Peralatan rumah tangga pun banyak yang
menggunakan listrik, misalnya kipas angin, kulkas, televisi, setrika
listrik, kompor listrik, dan sebagainya.
Energi listrik dibagi menjadi dua macam, yaitu: energi listrik tidak
mengalir dan energi listrik yang mengalir (elektrodinamika). Listrik
yang mengalir banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
Dapatkah kamu menunjukan gejala kelistrikan?
2. Sumber-Sumber Energi Listrik
Sumber energi listrik adalah suatu benda atau alat yang dapat
menghasilkan listrik. Sumber energi listrik di antaranya adalah sebagai
berikut.
a.
Elemen Kering
Elemen kering disebut juga batu baterai. Bagian-bagian elemen
kering adalah kutub negatif (anoda), kutub positif (katoda), dan elektrolit
sama dengan elemen volta. Katoda elemen kering memakai batang
karbon yang di atasnya di tutup dengan logam kuningan. Sedangkan,
anoda elemen kering berupa lempengan seng.
Elektrolit pada elemen kering, yaitu campuran salmiak dan batu
kawi yang berbentuk pasta maupun serbuk arang.
batang karbon (kutub positif)
pasta elektrolit
pemisah
campuran karbon dan manganoksida
logam seng (kutub negatif)
Gambar 6.4
Bagian-bagian batu baterai
Sumber:
Encarta 2005
b.
Akumulator
Akumulator termasuk elemen basah. Bagian-bagiannya terdiri
atas: Bejana kecil terbuat dari karet atau plastik, anoda menggunakan
54
Mengenal Alam untuk SD/MI Kelas 6
timbal peroksida, katoda menggunakan timbal yang mempunyai pori
dengan warna abu-abu dan elektrolit menggunakan larutan sulfat (air
aki).
Sesudah akumulator dipakai beberapa lama, timbal dan timbal
peroksida berubah menjadi asam sulfat. Akibatnya, kemampuan
akumulator menjadi berkurang. Kemampuan akumulator harus diisi
kembali dengan cara memasukan arus listrik searah. Peristiwa
memasukan arus listrik ke dalam akumulator disebut penyetruman
atau pengisian akumulator.
kutub positif
kutub negatif
lubang angin
sel konektor
elektroda positif
elektroda negatif
larutan elektrolit
kotak pelindung
sel pembagi
Gambar 6.5
Akumulator
Sumber:
Encarta 2005
c.
Dinamo Sepeda
Pada dinamo sepeda terjadi perubahan energi gerak menjadi
energi listrik. Di dalamnya terdapat magnet yang berbentuk U dan
suatu kumparan (lilitan kawat).
Kumparan yang berada di dalam magnet akan berputar apabila
kepala dinamo dipakai untuk memutarkan magnet yang menyebabkan
arus listrik.
d.
Generator
Generator adalah pembangkit tenaga listrik berupa dinamo yang
besar. Generator terdiri atas kumparan yang diselubungi oleh suatu
magnet yang menimbulkan listrik pada generator karena berputarnya
magnet akibat gerakan mesin diesel dan turbin.
Gambar 6.6
Dinamo sepeda
Sumber:
www.google.co.id
Gambar 6.7
Generator
Sumber:
www.google.co.id
Bab 6 - Penggunaan dan Perpindahan Energi
55
e.
Pembangkit Tenaga Listrik
Energi listrik yang terbesar dihasilkan oleh generator listrik.
Generator listrik merupakan dinamo raksasa. Mengapa? Karena
dapat membangkitkan tenaga listrik yang begitu besar sehingga dapat
memenuhi kebutuhan listrik di rumah-rumah.
Gambar 6.8
Pembangkit listrik
Sumber:
google.co.id
3. Rangkaian Listrik
Arus listrik dapat mengalir melalui kabel dan alat-alat listrik
lainnya. Besar kecilnya tegangan bergantung pada sumber listrik.
Setiap rumah biasanya menggunakan listrik bertegangan 220 Volt.
a.
Rangkaian Tertutup dan Terbuka
Bola lampu akan menyala jika saklar dalam keadaan tertutup.
Rangkaian ini disebut rangkaian tertutup. Sebaliknya, jika saklar
terbuka, bola lampu tidak akan menyala. Rangkaian ini disebut
rangkaian terbuka.
Gambar 6.9
Rangkaian listrik tertutup dan terbuka
b.
Rangakaian Paralel
Rangkaian paralel adalah hubungan alat-alat listrik secara sejajar.
Rangkaian ini pada umumnya dipakai di rumah-rumah.
Dapatkah kamu menemukan keuntungan dan kerugian dari
rangkaian paralel? Ayo lakukan kegiatan berikut.
Gambar 6.10
Rangkaian paralel
V
saklar
V
saklar
V
56
Mengenal Alam untuk SD/MI Kelas 6
K
egiatanmu
K
egiatanmu
Alat dan bahan:
1)
dua buah batu baterai 1,5 volt
2)
dudukan batu baterai
3)
dua buah bola lampu 1,5 volt
4)
dua buah dudukan bola lampu
5)
kabel secukupnya
6)
satu buah saklar
Langkah kegiatan:
1)
Rangkaikan bola lampu secara paralel dengan menggunakan
kabel.
2)
Ujung kabel sambungkan pada batu baterai, ujung lain
sambungkan ke saklar.
3)
Kabel dari kutub positip baterai disambungkan ke saklar.
4)
Coba saklar ditutup, apakah kedua bola lampu menyala? Kalau
belum, periksa lagi.
5)
Kalau sudah menyala, cobalah kamu perhatikan nyala kedua
bola lampu. Apakah sama terangnya?
6)
Ketika kedua bola lampu menyala, bukalah salah satu bola
lampu. Bagaimana keadaan bola lampu yang satu lagi?
7)
Berapa banyak kabel yang digunakan?
8)
Apa yang dapat kamu simpulkan dari kegiatan tadi?
c.
Rangkaian Seri
Rangkaian seri adalah apabila bola lampu dipasang berurutan.
Perhatikan gambar rangkaian seri berikut.
Gambar 6.11
Rangkaian seri
B
erpikir
S
ejenak
Menurutmu,
mengapa jika salah
satu bola lampu
pada rangkaian seri
dicabut, bola lampu
yang lain mati?
Bandingkan dengan
rangkaian paralel.
V
saklar
K
egiatanmu
K
egiatanmu
Alat dan bahan:
1)
dua buah batu baterai 1,5 Volt
2)
dua buah bola lampu 1,5 Volt
3)
dudukan baterai
4)
dua buah dudukan
5)
kabel secukupnya
6)
satu buah saklar
Bab 6 - Penggunaan dan Perpindahan Energi
57
Langkah kegiatan:
1)
Rangkaikan alat-alat tadi secara seri seperti pada gambar
rangkaian seri.
2)
Tutuplah saklar. Apakah bola lampu menyala?
3)
Amati nyala kedua lampu. Bagaimana cahayanya?
4)
Pada saat menyala, bukalah salah satu bola lampu dari
dudukan. Apa yang terjadi dengan bola lampu yang satu lagi?
5)
Berapa banyak kabel yang digunakan?
6)
Dari kegiatan tadi, apa yang dapat kamu simpulkan?
Dari percobaan rangkaian paralel dan seri, coba kamu tulis
keuntungan dan kerugian rangkaian paralel dan rangkaian seri.
Bekerjalah bersama teman-temanmu.
B
elajar dengan Teman
B
elajar dengan Teman
Rangkaian Seri
1.
.................
.................
.................
.................
2.
.................
.................
.................
.................
3.
.................
.................
.................
.................
4.
.................
.................
.................
.................
5.
.................
.................
.................
.................
Rangkaian Paralel
No.
Keuntungan
Kerugian
Keuntungan
Kerugian
d.
Rangkaian Campuran
Rangkaian campuran adalah rangkaian listrik yang merupakan
gabungan dari rangkaian paralel dengan rangkaian seri.
Gambar 6.12
Rangkaian campuran
4. Konduktor dan Isolator Listrik
Arus listrik dapat mengalir melalui bahan-bahan tertentu. Untuk
menghubungkan alat listrik yang satu dengan yang lain dalam
rangkaian listrik, kita memerlukan penghantar listrik.
V
saklar
58
Mengenal Alam untuk SD/MI Kelas 6
Bahan-bahan apa saja yang dapat menghantarkan arus listrik?
Ayo lakukan kegiatan berikut.
Dapatkah kamu menemukan kelemahan dari rangkaian seri?
Ayo lakukan kegiatan berikut.
K
egiatanmu
K
egiatanmu
Alat dan bahan:
1)
sisir
6)
gunting
2)
penggaris
7)
paku payung
3)
kaca
8)
kertas
4)
karet
9)
pisau
5)
paku
10) peniti
Langkah kegiatan:
1)
Buatlah rangkaian listrik dengan saklar seperti berikut.
2)
tempelkan dan jepitkan benda-benda yang sudah disediakan
pada jepitan A dan B
3)
Amati benda mana yang dapat menghantarkan listrik dan
benda apa saja yang tidak dapat menghantarkan listrik
4)
Salinlah pada tabel berikut.
Tabel hasil pengamatan:
No. Nama Benda
Penghantar
Bukan
penghantar
Keterangan
1.
peniti
9
-
Lampu menyala
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Dari percobaan tadi, apa yang dapat kamu simpulkan?
Bahan yang dapat menghantarkan arus listrik disebut konduktor
listrik. Bahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik disebut
isolator listrik.
C. Perubahan Energi Listrik
Apa saja jenis perubahan energi listrik? Dimanfaatkan untuk apa
saja perubahan energi lsitrik? Ayo cermati uraian berikut ini.
Bab 6 - Penggunaan dan Perpindahan Energi
59
1. Perubahan Energi Listrik
Saat ini kita sudah memanfaatkan berbagai energi listrik untuk
keperluan sehari-hari. Pemanfaatan listrik tersebut ditandai dengan
adanya perubahan energi listrik.
a.
Energi Listrik Menjadi Energi Panas
Energi listrik dapat diubah menjadi energi panas atau kalor.
Berbagai alat yang dapat merubah energi listrik menjadi energi panas,
misalnya: pemanas, solder, setrika, dan kompor listrik.
b.
Energi Listrik Menjadi Energi Gerak
Energi listrik dapat diubah menjadi energi gerak, misalnya pada:
kipas angin, bor listrik, mixer, dan blender.
Gambar 6.13
Solder
Sumber:
Clip Art
Gambar 6.14
Alat yang mengubah energi listrik menjadi energi gerak
Sumber:
www.google.co.id
c.
Energi Listrik Menjadi Energi Bunyi
Energi listrik dapat diubah menjadi energi bunyi dengan
menggunakan alat yang dirancang sedemikian rupa, misalnya
pengeras suara. Di dalam pengeras suara, gerakan listrik frekuensi
audio diubah menjadi gelombang bunyi. Jadi, pengeras suara
merubah energi listrik menjadi energi bunyi.
Cara kerja pengeras suara
Mikrofon mengubah energi bunyi menjadi getaran listrik audio.
Di dalam amplifier terjadi peningkatan suara yang lebih keras. Speaker
mengubah energi listrik frekuensi audio menjadi bunyi (suara asli
manusia).
2. Pemanfaatan Perubahan Energi Listrik
Di dalam kehidupan sehari-hari, perubahan energi listrik menjadi
energi lain bermanfaat, misalnya radio. Radio dapat kita gunakan untuk
mendapatkan berbagai informasi, hiburan, dan lain-lain. Begitu juga
dengan kipas angin yang dapat dipakai dalam suasana yang panas
atau kegerahan sehingga menghasilkan angin buatan dan dapat
mengurangi kegerahan.
Gambar 6.15
Speaker
Sumber:
www.google.co.id
Gambar 6.16
Kipas angin
Sumber:
www.google.co.id
Mixer
Blender
60
Mengenal Alam untuk SD/MI Kelas 6
1.
Listrik adalah bentuk tenaga (energi) yang terdiri atas elektron
yang bermuatan dan mengalir bebas melalui penghantar.
2.
Rangkaian listrik adalah susunan komponen listrik yang
mempunyai fungsi tertentu
3.
Sumber energi listrik, di antaranya elemen volta, akumulator,
dinamo, dan generator.
4.
Rangkaian listrik terdiri dari rangkaian terbuka dan tertutup,
seri, pararel, dan campuran.
5.
Benda-benda yang dapat menghantarkan arus listrik
dinamakan konduktor. Sedangkan benda-benda yang tidak
dapat menghantarkan listrik disebut isolator.
6.
Bentuk energi listrik dapat diubah menjadi energi gerak, energi
cahaya, energi bunyi, energi kimia, dan energi panas.
Coba Kamu Ingat
C
ermin Diri
Coba kamu sebutkan kembali:
a.
Hubungan antara gaya dan gerak.
b.
Sumber-sumber energi listrik.
c.
Jenis-jenis rangkaian listrik.
d.
Pengertian konduktor dan isolator listrik.
e.
Jenis-jenis perubahan energi listrik dan
pemanfaatannya.
Bab 6 - Penggunaan dan Perpindahan Energi
61
Evaluasi
A.
Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat.
1.
Alat yang digunakan untuk mengukur besarnya gaya adalah
....
a.
termometer
b.
dinamometer
c.
voltmeter
2.
Jika kita menendang bola dengan sekuat tenaga, maka bola
tersebut akan ....
a.
melesat dengan kencang
b.
menggelinding lemah
c.
tidak akan bergerak
3.
Peralatan rumah tangga yang tidak menggunakan energi listrik
adalah ....
a.
mesin cuci
b.
televisi
c.
kompor gas
4.
Benda atau alat yang dapat menghasilkan listrik disebut ....
a.
rangkaian listrik
b.
sumber daya listrik
c.
sumber energi listrik
5.
Sumber energi listrik yang elektrolitnya larutan sulfat adalah ....
a.
akumulator
b.
elemen kering
c.
generator
6.
Energi listrik yang terbesar dihasilkan oleh ....
a.
akumulator
b.
dinamo
c.
generator
7.
Lampu akan menyala jika berada pada rangkaian listrik ....
a.
terbuka
b.
tertutup
c.
paralel
8.
Gambar di samping adalah
rangkaian listrik ....
a.
seri
b.
paralel
c.
campuran
9.
Bahan yang dapat menghantarkan arus listrik disebut ....
a.
konduktor listrik
b.
isolator listrik
c.
inkubator listrik
10. Alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi gerak
adalah ....
a.
setrika
b.
televisi
c. kipas angin
62
Mengenal Alam untuk SD/MI Kelas 6
B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini.
1.
Gaya yang terjadi pada katapel adalah ....
2.
Sumber listrik terdiri dari ....
3.
Konduktor listrik adalah ....
4.
Alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi bunyi
adalah ....
5.
Benda yang mengubah energi listrik menjadi energi panas
adalah ....
6.
Alat yang digunakan untuk mengukur besar gaya adalah ....
7.
Benda yang termasuk konduktor listrik adalah ....
8.
Isolator listrik adalah ...
9.
Yang termasuk isolator lsitrik adalah ....
10. Jenis-jenis perubahan energi listrik terdiri dari ....