Tegangan, Arus, dan Daya Listrik

Oleh: Ach. Januar J.P. (134 06 221)

Telah dibahas di tulisan dengan tag ‘EL2246′ sebelum ini tentang kesetrum. Nah, yang jadi pertanyaan untuk kita tentunya adalah: bagian mana sih dari listrik yang menyetrum kita? Untuk itu, kali ini kita akan mengorek-ngorek 3 (tiga) hal tentang listrik: tegangan, arus, dan daya listrik.

Umm, untuk mudahnya, listrik dapat dianalogikan dengan aliran air dalam selang. Tentu semua orang pernah bermain-main dengan benda bernama selang air kan?? Nah, agar air bisa mengalir di dalam selang, terlebih dahulu tentu kita memasang selang ke kran air, lalu memutar kran air agar air mengalir keluar dari kran kemudian diteruskan oleh selang dan keluar di ujung selang. Lalu, kalau kita sudah tidak lagi membutuhkan air lagi, kita tinggal memutar kran air ke arah yang berlawanan. Mudah kan?? Sudah terbayang?? Sekarang bayangkan kran, selang, dan air sebagai sebuah rangkaian seperti pada gambar di bawah ini:

Gambar di samping adalah sebuah rangkaian listrik sederhana. Kalau gambar rangkaian listrik ini dianalogikan dengan kran, selang, dan air, maka swicth atau saklar adalah kran; kabel adalah selang; dan listrik yang mengalir di dalam kabel adalah air. Pada rangkaian listrik di samping, listrik tidak akan mengalir melalui kabel apabila saklar tidak terhubung, sama seperti air yang tidak mengalir kalau kran tidak diputar terlebih dahulu. Nah, kalau volume air yang mengalir per satuan waktu pada selang juga bisa dianalogikan dengan jumlah muatan listrik yang mengalir pada kabel per satuan waktu. Inilah yang disebut dengan arus listrik. Arus listrik dilambangkan dengan , dan dirumuskan sebagai berikut:

Dengan Arus listrik, satuannya Ampere (A), Muatan listrik, satuannya Coulomb (C), waktu, satuannya second (s).

Lalu, menjadi pertanyaan lagi, bagaimana air bisa mengalir keluar dari kran, atau kalau tentang listrik, bagaimana listrik bisa mengalir di dalam kabel? Air mengalir keluar melalui kran karena ada bak penampungan air yang memiliki tempat lebih tinggi daripada kran sehingga air dapat mengalir dari bak penampungan yang ada di atas ke kran air yang berada di bawah. Perbedaan ketinggian air menimbulkan energi potensial yang dapat membuat air bergerak dari atas ke bawah. Sama seperti air, listrik juga digerakkan kareana adanya perbedaan (energi) potensial. Hanya saja, bukan harus ada tempat penampungan listrik yang ditempatkan lebih tinggi daripada saklar, tetapi listrik mengalir karena adanya perbedaan energi potensial listrik. Perbedaan energi potensial listrik inilah yang disebut dengan tegangan. Jadi, tegangan listrik adalah

Kesetrum

oleh Ach. Januar J.P. (134 06 221)

Listrik merupakan hal yang sudah akrab dengan kehidupan sehari-hari kita. Bahkan, dapat dikatakan manusia tidak bisa hidup tanpa ada listrik di jaman sekarang ini. Berbicara tentang listrik, hal yang menggelitik bagi kita semua adalah peristiwa kesetrum atau, dalam bahasa Inggris, electrical shock. Orang bilang kesetrum itu ‘tersengat listrik’. Lucu. ‘Tersengat’ seperti tersengat lebah? Mungkin tidak seperti itu tepatnya. Kalau rasanya, mungkin sama-sama terasa seperti tersengat. Lalu, apa sebenarnya kesetrum itu??

Sifat alami listrik adalah selalu mencari jarak terdekat untuk mencapai bumi. Salahsatu contohnya adalah petir yang selalu menyambar tempat-tempat tinggi yang terhubung langsung dengan tanah. Tempat yang lebih tinggi lebih berpotensi tersambar petir karena memudahkan listrik dari petir itu untuk ebih cepat mencapai bumi atau tanah. Nah, kesetrum adalah salahsatu kejadian yang diakibatkan oleh listrik yang ingin mencapai bumi atau tanah dengan cepat. Sebagai contoh ekstrem, ketika kita menyentuhkan tangan kita ke stop kontak (tentu saja orang bodoh yang melakukan ini dengan sengaja, red) maka listrik segera mencari jalur tercepatnya menuju tanah. Perlu kita sadari juga bahwa tubuh kita ini merupakan konduktor yang baik, mengingat 80% tubuh kita terdiri atas cairan. Sehingga, tentu saja tubuh kita yang menjadi penghantar untuk listrik tersebut lebih cepat sampai ke tanah, apabila ada bagian tubuh kita yang memang kontak langsung dengan tanah. Untuk menghindari kesetrum ini, prinsipnya adalah memutus jalur antara listrik ke tanah dengan isolator yang baik pula. Untuk kasus menghindari kesetrum, dapat menggunakan alas kaki atau alas tangan yang terbuat dari karet atau kayu ketika melakukan kotak dengan listrik, dengan catatan alas kaki atau tangan tersebut dalam keadaan kering tentunya. Kalau basah, sama saja cari masalah, karena kemungkinan kesetrum tetap ada.

Kesetrum dapat menimbulkan beberapa cedera ringan sampai berat, seperti:

• terbakar,
• kontraksi dan gangguan otot,
• patah tulang,
• kerusakan jaringan saraf atau urat,
• gagal ginjal,
• gagal paru-paru, dan
• gagal jantung.

Cedera yang dialami oleh korban kesetrum dipengaruhi oleh hal-hal berikut:

1. Jenis dan besarnya arus listrik,
2. Daya tahan tubuh pada titik kontak yang kesetrum listrik, setiap jaringan di tubuh memiliki daya tahan yang berbeda terhadap listrik,
3. Jalur yang dilalui oleh listrik di tubuh kita, dan
4. Lama waktu kesetrum.

Hal-hal yang harus dilakukan sebagai pertolongan pertama terhadap korban kesetrum adalah sebagai berikut:

1. Perhatikan sekeliling korban terlebih dahulu dan hindari kontak. Pastikan terlebih dahulu korban sudah tidak ada kontak dengan sumber listrik,
2. Jika memungkinkan, padamkan sumber listrik lalu segera jauhkan korban dari sumber listrik,
3. Jika sumber listrik tidak mungkin dipadamkan, jauhkan korban dari sumber listrik dengan menggunakan bahan-bahan yang tidak menghantarkan listrik (isolator), misalnya yangterbuat dari platik, kayu, atau bahan isolator lainnya,
4. Cegah syok yang bisa terjadi terhadap korban dengan cara membaringkan korban dengan posisi telentang dan posisi kaki lebih tinggi dari jantung,
5. Periksa tanda-tanda kehidupan korban, seperti pernapasan, denyut jantung, atau gerakan. Jika tidak terdeteksi, lakukan pertolongan pernapasan dengan cardiopulmonary resuscitation (CPR),
6. Panggil paramedik dari unit gawat darurat jika dirasa kita tidak mampu memberikan pertolongan yang memadai,
7. Berdoa untuk keselamatan korban (hal ini pasti anda lakukan sepanjang melakukan pertolongan jika Anda orang beriman yang tidak bodoh, red).

Arus listrik itu sendiri ada 2 macam, yaitu arus searah dan arus bolak-balik. Berikut penjelasannya:

1. arus searah atau Direct Current (DC),

   arus searah bisa didapatkan dari sumber listrik seperti baterai atau accumulator. Arus searah maksudnya, elektron bergerak ke satu arah saja pada penghantar, yaitu dari kutub negatif sumber listrik melewati penghantar menuju kutub positif sumber listrik,

2. arus bolak-balik atau Alternating Current (AC).

   Arus bolak-balik didapatkan atau dibangkitkan melalui pembangkit listrik. Arus bolak-balik pada prinsipnya adalah arus listrik yang timbul karena adanya medan magnet yang berubah atau bergerak di tengah-tengah kumparan kawat penghantar. Di Indonesia umumnya arus listrik AC memiliki frekuensi 50-60 Hz. Frekuensi ini menggambarkan berapa kali dalam satu detik medan magnet bergerak ke satu arah di dalam kumparan kawat penghantar.

Jika kita tidak sengaja kesetrum arus DC, secara reflek arus listrik yang mengalir melalui tubuh membuat otot-otot kita berkontraksi, sehingga menimbulkan gerak reflek menjauhi sumber listrik. Sedangkan untuk arus bolak-balik, prinsipnya adalah semakin besar arus yang mengalir (besar arus listrik berbanding lurus dengan besar tegangan listrik), maka reflek yang diakibatkan oleh listrik adalah kontaraksi otot, sehingga tubuh terpenta dari sumber listrik. Jadi, mana yang lebih berbahaya, kesetrum baterai atau stop kontak? Jawabannya tentu saja stop kontak, karena stop kontak dialiri arus bolak-balik. Lalu, antara tegangan listrik bolak-balik 110 Volt (umumnya di Eropa dan Amerika) dengan 220 Volt ( umumnya di Indonesia), mana yang lebih berbahaya? 110 Volt, dong, karena arus bolak-balik 110 Volt cenderung ‘menarik’ tubuh ke arah sumber listrik.

Referensi:

1. MayoClinic (2006): Electrical shock: First aid. [10 Januari 2008]. http://www.mayoclinic.com/health/first-aid-electrical-shock/FA00051
2. Dhyansanjivani ( – ) : Electrical shock. [10 Januari 2008]. http://www.dhyansanjivani.org/diseases/Electric_shock.asp
3. Marshall Brain and Robert Lamb (-) : How Electricity Works. [-]. http://science.howstuffworks.com/electricity.htm