Menganalisis prinsip kelistrikan dan sistem instalasi listrik rumah tangga.

 Prinsip kelistrikan dan sistem instalasi listrik merupakan pengetahuan mengenai kelistrikan yang berarti konsep dan teori benda yang muncul dari adanya muatan listrik, serta sistem instalasi listrik yang berarti rangkaian yang menghasilkan sebuah aliran listrik (Tim Kemdikbud, 2017, hlm. 49-53). Jadi kedua topik tersebut adalah konsep dan praktik yang dibutuhkan untuk mengetahui dan membuat instalasi listrik yang bekerja dan dapat dimanfaatkan bagi kehidupan kita.

Pengertian Kelistrikan

Kelistrikan adalah sifat benda yang muncul dari adanya muatan listrik (Tim Kemdikbud, 2017, hlm. 50). Ada dua jenis muatan listrik, yakni muatan listrik negatif dan positif. Suatu benda akan bermuatan listrik negatif jika kelebihan elektron. Sebaliknya, suatu benda akan bermuatan listrik positif jika kekurangan elektron. Secara alami, muatan listrik positif selalu mengalir dari titik berpotensial tinggi ke titik yang berpotensial rendah.

Aliran seperti itu disebut sebagai arah arus listrik konvensional. Namun sebetulnya muatan listrik yang bergerak di dalam konduktor bukanlah muatan listrik positif, melainkan muatan listrik negatif (elektron) dan arah aliran elektron berlawanan dengan arah aliran muatan positif.

Lalu apa itu elektron? Elektron adalah salah satu partikel subatom yang membentuk atom. Atom sendiri merupakan penyusun segala benda dan makhluk hidup. Untuk lebih jelasnya, simak pembahasan lengkap mengenai elektron pada artikel di bawah ini.

Jenis Listrik

Pada dasarnya, arus listrik adalah peristiwa mengalirnya elektron secara kontinyu pada konduktor akibat perbedaan jumlah elektron pada beberapa lokasi yang jumlah elektronnya tidak sama. Ya, sebetulnya elektron ada di seluruh semesta termasuk pada diri kita sendiri (manusia), namun hanya elektron yang mengalirlah yang dapat menghasilkan listrik. Bahkan, tepatnya listrik adalah aliran atau arus yang dihasilkan oleh pergerakan elektron, bukan elektronnya sendiri.

Arus listrik dibagi menjadi dua (2) jenis, yaitu:

Listrik Arus Searah atau DC (Direct Current) adalah arus listrik yang arahnya tetap.

Listrik Arus Bolak-balik atau AC (Alternating Current) adalah arus yang besar dan arahnya selalu berubah-ubah.

Satuan SI untuk arus listrik adalah Ampere (A). Secara formal satuan Ampere didefi nisikan sebagai arus konstan yang bila dipertahankan akan menghasilkan gaya sebesar 2 x 10-7 newton/meter di antara dua penghantar lurus sejajar, dengan luas penampang yang dapat diabaikan, berjarak 1 meter satu sama lain dalam ruang hampa udara.

Dalam listrik, muatan menghasilkan medan elektromagnetik yang dilakukan ke muatan lainnya. Listrik muncul akibat adanya beberapa tipe fisika sebagai berikut:

Muatan listrik: sifat beberapa partikel subatomik yang menentukan interaksi elektromagnetik. Substansi yang bermuatan listrik menghasilkan dan dipengaruhi oleh medan elektromagnetik.

Medan listrik (lihat elektrostatis): tipe medan elektromagnetik sederhana yang dihasilkan oleh muatan listrik ketika diam (maka tidak ada arus listrik). Medan listrik menghasilkan gaya ke muatan lainnya.

Potensial listrik: kapasitas medan listrik untuk melakukan kerja pada sebuah muatan listrik, biasanya diukur dalam volt.

Arus listrik: perpindahan atau aliran partikel bermuatan listrik, biasanya diukur dalam ampere.

Elektromagnet: Muatan berpindah menghasilkan medan magnet. Arus listrik menghasilkan medan magnet dan perubahan medan magnet menghasilkan arus listrik.

Manfaat Listrik

Tentunya salah satu manfaat listrik yang paling jelas terasa dalam kehidupan listrik adalah adanya penerangan. Penerangan seperti lampu memanfaatkan sumber arus listrik sehingga dapat menyala. Dengan adanya lampu yang menyala, kita dapat melakukan berbagai aktivitas kehidupan sehari-hari dan manfaatnya dapat menjadi opsi penerangan saat matahari sedang tenggelam.

Selain berfungsi sebagai penerangan, fungsi lain dari arus listrik adalah sumber energi. Alat bantu berupa rangkaian elektronik membutuhkan energi listrik agar dapat bekerja. Berbagai peralatan elektronik itu penting bagi kehidupan sehari-hari apalagi untuk menunjang aktivitas pekerjaan manusia dalam mencari nafkah.

Pada teknik elektro, listrik digunakan untuk tenaga listrik yang digunakan untuk menghidupkan peralatan elektronik yang berhubungan dengan sirkuit listrik yang melibatkan komponen listrik aktif seperti tabung vakum, transistor, dioda, dan sirkuit terintegrasi.

Fenomena listrik telah dipelajari sejak zaman purba, meskipun pemahaman secara teoritisnya berkembang lamban hingga abad ke17 dan 18. Meski begitu, aplikasi praktisnya saat itu masih sedikit. Baru pada akhir abad ke-19 para insinyur dapat memanfaatkannya pada industri dan rumah tangga.

Perkembangan yang luar biasa cepat pada teknologi listrik mengubah industri dan masyarakat. Fleksibilitas listrik yang amat beragam menjadikan penggunaannya yang hampir tak terbatas seperti transportasi, pemanasan, penerangan, telekomunikasi, dan komputasi. Tenaga listrik saat ini adalah tulang punggung masyarakat industri modern.