Kelistrikan statis, pembangkit tenaga listrik.

 Kelistrikan Statis 
Menurut Sri. S (2012), "Gejala listrik statis pertama kali ditemukan oleh orang Yunani, yaitu ketika mereka mengamati peristiwa batu yang dapat menarik benda kecil dan ringan."

Listrik statis merupakan fenomena fisika yang menunjukkan adanya interaksi antara benda bermuatan listrik. Muatan listrik bisa negatif ataupun positif. Dua benda yang saling digosokkan akan mengalirkan muatan listrik dari satu benda ke benda lainnya. Benda yang kelebihan muatan listrik disebut dengan muatan positif, sedangkan benda yang kekurangan muatan listrik disebut dengan muatan negatif.

Seperti yang sudah diketahui atom tersusun atas inti atom, neutron dan proton. Bagian tengah atom disebut inti atom yang tersusun dari proton dan neutron. Di luar inti atom terdapat elektron yang mengelilingi inti atom pada jarak tertentu. Muatan listrik hanya dimiliki oleh proton dan netron. Proton bermuatan positif, elektron bermuatan negatif,dan neutron tidak bermuatan (netral). Proton bermuatan positif, sedangkan neutron tidak bermuatan maka inti atom bermuatan positif. Atom netral adalah atom yang mempunyai jumlah proton sama dengan jumlah elektron.

Gambar. Susunan atom

Elektron yang mengitari inti atom dapat bergerak meninggalkan atom atau bergabung dengan atom lain.

Atom yang kehilangan elektron akan bermuatan positif, sedangkan atom yang kelebihan elektron akan bermuatan negatif. Elektron berperan penting dalam memberi muatan listrik. Dua buah benda yang terbuat dari bahan berbeda saling digosokkan, sejumlah elektron akan berpindah dari benda satu ke benda lainnya. Perpindahan elektron bergantung pada jenis bahan yang digosokkan.

Sisir plastik yang telah digosokkan pada rambut kering dapat menarik potongan kertas kecil-kecil karena penggaris tersebut bermuatan listrik. Muatan pada sisir plastik yang digosok rambut kering adalah negatif. Saat kita menggosok sisir dengan rambut kering, elektron dari rambut kering akan berpindah ke sisir plastik. Sisir menjadi kelebihan elektron sehingga sisir bermuatan negatif sedangkan rambut kering akan bermuatan positif. Selain pada sisir lastik yang digosok pada rambut kering, lgejala listrik statis juga terjadi pada bahan lain yang digosokkan seperti yang disajikan pada tabel berikut :

Tabel 1. Muatan dari interaksi gosok-menggosok bahan berbeda

Dua benda bermuatan listrik jika didekatkan akan saling memberikan gaya. Gaya tersebut berupa gaya tarik menarik atau tolak menolak. Benda yang bermuatan sama akan tolak menolak dan benda yang berbeda muatan akan tarik menarik

Gambar. Gaya listrik

“Besar gaya elektrostatis antara dua muatan listrik berbanding lurus dengan muatan masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan,” pernyataan tersebut dikenal sebagai Hulum Coloumb. Persamaan Hukum Coloumb dituliskan

Dari persamaan di atas F merupakan gaya elektrostatis (N), K merupakan konstanta Gaya Coloumb (9x109 ), q1 merupakan Muatan 1 (C), q2 merupakan muatan 2 (C), dan r 2merupakan jarak kedua muatan (m2).

Pembangkit Tenaga Listrik

A. Pengertian

    Pembangkit Tenaga Listrik adalah salah satu bagian dari sistem tenaga listrik, pada Pembangkit Tenaga Listrik terdapat peralatan elektrikal, mekanikal, dan bangunan kerja. Terdapat juga komponen-komponen utama pembangkitan yaitu generator, turbin yang berfungsi untuk mengkonversi energi (potensi) mekanik menjadi energi (potensi) listrik.

B. Bagian-bagian Pembangkit Tenaga Listrik

    A. Penggerak utama (prime mover)

         - Mesin diesel

         - Turbin (air, gas, uap)

         - Beserta komponen dan perlengkapan lainnya (kondenser, boiler, dll)

    B. Komponen listrik

         - Generator dan perlengkapannya

         - Transformator 

         - Peralatan proteksi

         - Saluran kabel, busbar, dll

     C. Komponen sipil

         - Bendungan, pipa pesat, prasarana dan sarana penunjang (untuk PLTA)

         - Prasarana dan sarana sipil (pondasi peralatan, jalan, cable dutch, dll)

         - Gedung kontrol 

      D. komponen mekanis

         - Peralatan bantu, peralatan pendingin, peralatan proteksi, dll

C. Jenis-jenis Pembangkit Tenaga Listrik

    1. Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)

         PLTMH ini adalah pembangkitan listrik yang memanfaatkan tenaga air, tetapi dalam skala kecil, biasanya PLTMH ini dibangun untuk daerah-daerah terpencil yang susah terjangkau oleh PLN.

Gb. PLTMH

    2. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

         PLTA merupakan pusat pembangkitan listrik yang menggunakan energi potensial yang dihasilkan oleh air, sehingga dapat memutarkan turbin air dan menngerakkan generator. Pola PLTA ini dapat menggunakan sistem bendungan atau aliran sungai (run of river) 

Gb. PLTA

    3. Pembangkit Litrik Tenaga Uap (PLTU)

         PLTU adalah pembangkit yang mengandalkan energi kinetik dari uap untuk menghasilkan energi listrik. Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah Generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh tenaga kinetik dari uap panas/kering. Pembangkit listrik tenaga uap menggunakan berbagai macam bahan bakar terutama batu bara dan minyak bakar serta MFO untuk start up awal.

Gb. PLTU

    4. Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG)

         PLTG adalah pembangkitan listrik yang mengkonversi energi kinetik dari gas untuk menghasilkan putaran pada turbin gas sehingga menggerakkan generator dan kemudian menghasilkan energi listrik.

Gb. PLTG

    5. Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)

         Pada dasarnya PLTGU adalah gabungan dari PLTG dan PLTU yang dikombinasikan, PLTGU sangat efektif dikarenakan pemanfaatan energi yang sangat efisien, dengan menggunakan satu macam bahan bakar dapat menggerakkan dua turbin, yaitu tubin gas dan turbin uap.

Gb. PLTGU

    6. Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP)

         PLTP merupakan pembangkit listrik yang memanfaatkan energi dari panas bumi, sehinnga dapat memanaskan ketel uap, dan uap yang dihasilkan dugunakan untuk menggerakkan turbin.

Gb. PLTP

    7. Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)

         PLTD adalah pembangkit listrik yang menggunakan tenaga mesin diesel sebagai penggerak untuk memutarkan turbin.

Gb. PLTD

    8. Pembangkit Litrik Tenaga Nuklir (PLTN)

         PLTN adalah pembangkit listrik yang mengkonversi energi panas (thermal) menjadi energi mekanik dimana panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit listrik.

Gb. PLTN