1. Pengertian

Kelistrikan adalah sifat benda yang muncul dari adanya muatan  listrik. Ada dua jenis muatan listrik, yaitu muatan listrik negatif dan positif. Suatu benda bermuatan listrik negatif jika kelebihan elektron, dan bermuatan listrik positif jika kekurangan elektron. Secara alami, muatan listrik positif selalu mengalir dari titik berpotensial tinggi ke titik berpotensial rendah.  Aliran ini disebut sebagai arah arus listrik konvensional. Akan tetapi  sebenarnya muatan listrik yang bergerak di dalam konduktor bukanlah muatan listrik positif, tetapi muatan listrik negatif (elektron) dan arah aliran elektron berlawanan dengan arah aliran muatan positif.

2. Jenis dan Manfaat

Arus listrik adalah mengalirnya elektron secara kontinyu pada  konduktor akibat perbedaan jumlah elektron pada beberapa lokasi yang jumlah elektronnya tidak sama. Arus listrik dibagi menjadi 2 jenis, yaitu:

  1. Listrik Arus Searah atau DC (Direct Current) adalah arus listrik yang arahnya tetap.
  2. 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:

  1. Muatan listrik: sifat beberapa partikel subatomik yang menentukan interaksi elektromagnetik. Substansi yang bermuatan listrik menghasilkan dan dipengaruhi oleh medan elektromagnetik.
  2. 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.
  3. Potensial listrik: kapasitas medan listrik untuk melakukan kerja pada sebuah muatan listrik, biasanya diukur dalam volt.
  4. Arus listrik: perpindahan atau aliran partikel bermuatan listrik, biasanya diukur dalam ampere.
  5. Elektromagnet: Muatan berpindah menghasilkan medan magnet. Arus listrik menghasilkan medan magnet dan perubahan medan magnet menghasilkan arus listrik.

Tentu dengan adanya sumber arus listrik maka penerangan akan di  dapatkan. Penerangan seperti lampu tentu membutuhkan sumber arus listrik sehingga penerangan atau lampu bisa menyala. Dengan adanya penerangan atau lampu tentu dalam melakukan aktivitas kehidupan sehari-hari akan lebih mudah hampir sama dengan manfaat matahari. 

Selain berfungsi sebagai penerangan, fungsi lain dari arus listrik  adalah sumber energi. Karena dengan adanya listrik seluruh energi dapat dibangkitkan oleh karena itu listrik sangat penting bagi kehidupan sehari-hari apalagi untuk menunjang aktivitas manusia. 

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 dan18. Meski begitu, aplikasi praktisnya saat itu masih sedikit, hingga di 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.

Pembangkit listrik adalah suatu alat yang dapat membangkitkan dan  memproduksi tegangan listrik dengan  cara  mengubah  suatu  energi  tertentu menjadi  energi  listrik. Beberapa  contoh jenis pembangkit tenaga listrik yaitu PLTA, PLTU, PLTG, PLTN,  PLTS, dan lainnya.

  • PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air) Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) adalah pembangkit yang mengandalkan energi potensial dan kinetik dari air untuk menghasilkan energi listrik. Energi listrik yang dibangkitkan ini biasa disebut  sebagai hidroelektrik.

Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh tenaga kinetik dari air. Namun, secara luas, pembangkit listrik tenaga air tidak hanya terbatas pada air dari sebuah waduk atau air terjun, melainkan juga meliputi pembangkit listrik yang menggunakan tenaga air dalam bentuk lain seperti tenaga ombak. Hidroelektrisitas adalah sumber  energi terbaharui. Contohnya PLTA Bakaru Sulawesi Selatan, PLTA Sigura-gura Sumatera Utara, PLTA Saguling Jawa Barat, dan lain-lain.

  • PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) Pada PLTU, uap ditampung dan disalurkan untuk memutarkan turbin uap. Energi mekanis dari putaran turbin diubah menjadi energi listrik oleh generator. Contohnya PLTU Semarang Jawa Tengah dan PLTU Suralaya Cilegon banten.
  • PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir) Pembangkit listrik ini menggunakan energi uap yang dihasilkan oleh reaktor nuklir untuk memutarkan turbin uap. Dari turbin inilah energi mekanis diubah menjadi energi listrik. Contohnya PLTN di Jepang dan OBNINKS di Uni Soviet.
  • PLTB  (Pembangkit Listrik Tenaga  Batubara) Pembangkit listrik ini menggunakan bahan bakar fosil berupa batubara yang dibakar untuk mendidikan air agar menghasilkan uap. Uap yang dihasilkan digunakan untuk menggerakan turbin uap atau turbin gas kemudian diubah menjadi energi listrik. Contohnya PLTB Bukit Asam Sumatera Utara.
  • Pembangkit  Listrik Tenaga  Surya  (PLTS) Pembangkit listrik ini menggunakan cahaya matahari sebagai energi utama. Energi dari cahaya matahari dapat langsung diubah menjadi energi listrik.
  • Pembangkit  Listrik Tenaga  Angin Hembusan angin digunakan untuk memutarkan baling-baling kemudian putaran tersebut digunakan untuk memutarkan generator. Dari generator inilah energi mekanik diubah menjadi energi listrik melalui bantuan solarcell agar energi listrik yang dihasilkan dapat digunakan perlu disimpan pada baterai.

Instalasi Listrik Rumah Tangga 

Instalasi listrik adalah suatu rangkaian yang menghasilkan sebuah  aliran listrik, bisa berupa sebuah lampu ataupun sebuah sumber listrik. Instalasi listrik terdiri dari sebuah sakelar, stopkontak, dan lampu secara sederhana, input sakelar dapat sumber fasa kemudian outputnya menuju ke beban di mana beban itu adalah lampu, dan harus ada kabel netral dilampu. Sehingga lampu tersebut akan menyala apabila
sakelar di “ON” kan. 

Komponen Instalasi Listrik 

Mungkin ada yang sudah tahu beberapa peralatan listrik yang  terpasang di rumah-rumah tinggal, seperti sakelar, stop kontak, steker, sekering, dan lain-lain.  Berikut akan disajikan mengenai fungsi dan jenis peralatan listrik secara umum:

a. Bargainser

Bargainser merupakan alat yang berfungsi sebagai pembatas daya listrik yang masuk ke rumah tinggal, sekaligus juga berfungsi sebagai pengukur jumlah daya listrik yang digunakan rumah tinggal tersebut (dalam satuan kWh). Ada berbagai batasan daya yang dikeluarkan oleh PLN untuk konsumsi rumah tinggal, yaitu 220 VA, 450 VA, 900 VA, 1.300 VA, dan 2.200 VA.
Pada bargainser terdapat tiga bagian utama, yaitu:
  • MCB atau Miniature Circuit Breaker, berfungsi untuk memutuskan aliran daya listrik secara otomatis jika daya yang dihantarkan melebihi nilai batasannya. MCB ini bersifat on/off dan dapat juga berfungsi sebagai sakelar utama dalam rumah. Jika MCB bargainser ini dalam kondisi off, maka seluruh aliran listrik dalam rumah pun terhenti. Sakelar ini biasanya dimatikan pada saat akan dilakukan perbaikan instalasi listrik dirumah.
  • Meter listrik atau kWh meter, alat ini berfungsi untuk mengukur besaran daya yang digunakan oleh rumah tinggal tersebut dalam satuan kWh (kilowatt hour). Pada bargainser, meter listrik berwujud deretan angka secara analog ataupun digital yang akan berubah sesuai penggunaan daya listrik.
  • Spin Control, merupakan alat kontrol penggunaan daya dalam rumah tinggal dan akan selalu berputar selama ada daya listrik yang digunakan. Perputaran spin control ini akan semakain cepat jika daya listrik yang digunakan semakin besar, dan akan melambat jika daya listrik yang digunakan berkurang/sedikit.
PENGAMAN LISTRIK
Instalasi listrik rumah tinggal pun membutuhkan pengaman yang berfungsi untuk memutuskan rangkaian listrik apabila terjadi gangguan pada instalasi listrik rumah tinggal tersebut, seperti gangguan hubung singkat atau short circuit atau korsleting.
Terdapat dua jenis pengaman listrik pada instalasi listrik rumah tinggal, yaitu:
  • Pengaman lebur biasa atau biasa disebut sekering, alat pengaman ini bekerja memutuskan rangkaian listrik dengan cara meleburkan kawat yang ditempatkan pada suatu tabung apabila kawat tersebut dialairi arus listrik dengan ukuran tertentu.
  • Pengaman listrik thermis, biasa disebut MCB dan merupakan alat pengaman yang akan memutuskan rangkaian listrik berdasarkan panas .
SAKELAR
Sakelar atau switch merupakan komponen instalasi listrik yang berfungsi untuk menyambung atau memutus aliran listrik pada suatu pemghantar.
Berdasarkan besarnya tegangan, sakelar dapat dibedakan menjadi:
  • Sakelar bertegangan rendah.
  • Sakelar tegangan menengah.
  • Sakelar tegangan tinggi serta sangat tinggi.
Sedangkan berdasarkan tempat dan pemasangannya, sakelar dapat dibedakan menjadi :
  • Sakelar in-bow, sakelar yang ditanam didalam tembok.
  • Sakelar out-bow, sakelar yang dipasang pada permukaan tembok.
Jenis sakelar berikutnya dapat dibedakan berdasarkan fungsinya, yaitu:
  • Sakelar on-off, merupakan sakelar yang bekerja menghubungkan arus listrik jika tombolnya ditekan pada posisi on. Untuk memutuskan hubungan arus listrik, tombol sakelar harus ditekan pada posisi off. Sakelar jenis ini biasanya digunakan untuk sakelar lampu.
  • Sakelar push-on, merupakan sakelar yang menghubungkan arus listrik jika tombolnya ditekan pada posisi on dan akan secara otomatis memutus arus listrik, ketika tombolnya dilepas dan kembali ke posisi off dengan sendirinya. Biasanya sakelar jenis ini digunakan untuk sakelar bel rumah.
Berdasarkan jenis per-unitnya, sakelar dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:
  • Sakelar tunggal, merupakan sakelar yang hanya mempunyai satu buah kanal input yang terhubung dengan sumber listrik, serta kanal output yang terhubung dengan beban listrik/alat listrik yang digunakan.
  • Sakelar majemuk, merupakan sakelar yang memiliki satu buah kanal input yang terhubung dengan sumber listrik, namun memiliki banyak kanal output yang terhubung dengan beberapa beban/alat listrik yang digunakan. Jumlah kanal output tergantung dari jumlah tombol pada sakelar tersebut.

STOP KONTAK
Stop kontak, sebagian mengatakan outlet, merupakan komponen listrik yang berfungsi sebagi muara hubungan antara alat listrik dengan aliran listrik. Agar alat listrik terhubung dengan stop kontak, maka diperlukan kabel dan steker atau colokan yang nantinya akan ditancapkan pada stop kontak.
Berdasarkan bentuk serta fungsinya, stop kontak dibedakan menjadi dua macam, yaitu:

  • Stop kontak kecil, merupakan stop kontak dengan dua lubang (kanal) yang berfungsi untuk menyalurkan listrik pada daya rendah ke alat-alat listrik melalui steker yang juga berjenis kecil.
  • Stop kontak besar, juga nerupakan stop kontak dengan dua kanal AC yang dilengkapi dengan lempeng logam pada sisi atas dan bawah kanal AC yang berfungsi sebagai ground.sakelar jenis ini biasanya digunakan untuk daya yang lebih besar.
Sedangkan berdasarkan tempat pemasangannya. Dikenal dua jenis stop kontak, yaitu:

  • Stop kontak in bow, merupakan stop kontak yang dipasang didalam tembok.
  • Stop kontak out bow, yang dipasang diluar tembok atau hanya diletakkan dipermukaan tembok pada saat berfungsi sebagai stop kontak portable.

STEKER
Steker atau Staker atau yang kadang sering disebut colokan listrik, karena memang berupa dua buah colokan berbahan logam dan merupakan alat listrik yang yang berfungsi untuk menghubungkan alat listrik dengan aliran listrik, ditancapkan pada kanal stop kontak sehingga alat listrik tersebut dapat digunakan.
Berdasarkan fungsi dan bentuknya, steker juga memliki dua jenis, yaitu:

  • Steker kecil, merupakan steker yang digunakan untuk menyambung alat-alat listrik berdaya rendah, misalnya lampu atau radio kecil, dengan sumber listrik atau stop kontak.
  • Steker besar, merupakan steker yang digunakan untuk alat-alat listrik yang berdaya besar, misalnya lemari es, microwave, mesin cuci dan lainnya, dengan sumber listrik atau stop kontak. Steker jenis ini dilengkapi dengan lempeng logam untuk kanal ground yang berfungsi sebagai pengaman.

KABEL
Kabel listrik merupakan komponen listrik yang berfungsi untuk menghantarkan energi listrik ke sumber-sumber beban listrik atau alat-alat listrik.
Untuk instalasi listrik rumah tinggal, kabel yang digunakan biasanya berjenis sebagai berikut:
Demikian sekilas pengenalan peralatan-perlatan listrik untuk instalasi listrik rumah tinggal, keterangan fungsi, bentuk/konstruksi dan cara kerja dari masing-masing alat merupakan penjelasan secara umum.

  • NYA
kabel jenis ini merupakan kabel listrik yang berisolasi PVC dan berintikan/berisi satu kawat. Jenisnya adalah kabel udara atau tidak ditanam dalam tanah. Kabel listrik ini biasanya berwarna merah, hitam, kuning atau biru. Isolasi kawat penghantarnya hanya satu lapis, sehingga tidak cukup kuat terhadap gesekan, gencetan/tekanan atau gigitan binatang seperti tikus. Karena kelemahan pada isolasinya tersebut maka dalam pemasangannya diperlukan pelapis luar dengan menggunakan pipa conduit dari PVC atau besi.
  • NYM
merupakan kabel listrik yang berisolasi PVC dan berintikan kawat lebih dari satu, ada yang 2, 3 atau 4. Jenis kabel udara dengan warna isolasi luar biasanya putih dan warna isolasi bagian dalam beragam, karena isolasi yang rangkap inilah maka kabel listrik NYM ini relative lebih kuat terhadap gesekan atau gencetan/tekanan.
  • NYY
kabel listrik jenis ini merupakan kabel berisolasi PVC, berintikan 2, 3 atau 4 dengan warna isolasi luarnya hitam. Jenis kabel tanah, sehingga tahan terhadap air dan gencetan atau tekanan.
  • NYMHYO
kabel jenis ini merupakan kabel serabut dengan dua buah inti yang terdiri dari dua warna. Kabel jenis ini biasa digunakan pada loudspeaker, sound sistem, lampu-lampu berdaya kecil sampai sedang.
Pada kanal output Bargainser biasanya terdapat 3 kabel, yaitu kabel fasa, kabel netral dan kabel ground yang dihubungkan ketanah. Listrik dari PLN harus dihubungkan dengan bargainser terlebih dahulu sebelum masuk ke instalasi listrik rumah tinggal.
Semoga bermanfaat..