Makalah biofsika ENERGI ALTERNATIF ALTERNATIF BERTEGANGAN TINGGI DARI ELECTROPHORUS ELECTROPHO RUS ELECTRICUS ELECTRICUS
Disusun Oleh:
Nama
: PHOBI JUWANDARI PUTRI 20101!0"# RANI HU$AIRAH 20101%&0&
D'sen
: D(a) RATNA WULAN* $)+i
JURU+AN FI+I,A FA,ULTA+ $ATE$ATI,A DAN IL$U PENGETAHUAN ALA$ UNI-ER+ITA+ NEGERI PADANG PADANG
2011
,ATA PENGANTAR
Puji Puji dan syukur syukur kami kami ucapka ucapkan n kehadi kehadirat rat Allah Allah SWT, SWT, atas limpah limpahan an petunjuk dan karunia-Nya, sehingga sehingga kami dapat menyelesaikan penulisan makalah dengan dengan sebaik sebaik-ba -baikn iknya ya.. Makala Makalah h ini berjud berjudul ul ‘’Energi ‘’Energi Alternatif Alternatif Berteganga Bertegangan n Tinggi Tinggi dari Electroph Electrophorus orus Electricus Electricus ‘’ yang merupakan tugas akhir dari mata kuliah kuliah bioisi bioisika. ka. Penuli Penulisan san makalah makalah ini berisi berisi tentan tentang g morol morologi ogi dan ciri-cir ciri-cirii !lectrophorus !lectricus, kajian listrik, dan enomena !lectrophorus !lectricus. Pada Pada kesemp kesempatan atan ini penuli penuliss menguc mengucapk apkan an terima terima kasih kasih kepada kepada dosen dosen pembimbing "ra.#atna "ra.#atna Wulan M.Si, orang tua, teman$teman teman$teman dan semua pihak yang telah membantu kami dalam memberikan dukungan dan semangat demi kelancaran penyelesaian makalah ini. Penul enulis is juga juga meny enyadar adarii
bah bah%a Maka Makala lah h
ini ini
masi masih h
jau jauh dari dari
kesempurnaan, maka dengan tangan terbuka penulis menerima kritik dan sarannya untuk menuju kesempurnaannya sehingga dapat bermanaat bagi penulis dan kita semua semua.. Semo Semoga ga Allah llah SW SWT T memb member erik ikan an imba imbalan lan yang yang berl berlip ipat at gand gandaa atas atas bantuan yang diberikan. Akhirnya Akhirnya kami berharap berharap semoga semoga usulan usulan ini bermanaat untuk kita semua. Amin.
Padang, Mei &'(&
BAB 1 PENDAHULUAN
A) La.a( Bela/an
)ebutuhan akan energi khususnya energi listrik di *ndonesia makin berkembang dan menjadi bagian yang tak terpisahkan dari kebutuhan hidup masyarakat sehari-hari. seiring dengan pesatnya peningkatan pembangunan di bidang teknologi, industri dan inormasi, listrik sebagai komponen utama kebutuhan manusia pada saat ini mengalami deisit energi. Sementara itu pelaksanaan penyediaan energi listrik yang dilakukan oleh PT.P+N Persero, selaku lembaga resmi yang ditunjuk oleh pemerintah untuk mengelola masalah kelistrikan di *ndonesia, sampai saat ini masih belum dapat memenuhi kebutuhan masyarakat akan energi listrik secara keseluruhan. Maka dari itu !nergi alternati selalu diupayakan sebagai cadangan listrik dimasa yang akan datang. Sumber energi listrik dapat dihasilkan secara alami maupun buatan. Secara buatan misalnya energi listrik memanaatkan tenaga air untuk P+TA, tenaga uap untuk P+T dan lain sebagainya. Sedangkan secara alami, penghasil listrik ini cukup sulit didapatkan, misalnya yaitu dari buah-buahan seperti apel dan dari he%an seperti !lectrophorus !lectricus. Salah satu penghasil listrik alami dari makluk hidup adalah dari ikan listrik !lectrophorus !lectricus. !lectrophorus !lectricus yang lebih dikenal dengan belut listrik ini dapat menghasilkan tegangan listrik hingga /0' 1olt. !nergi yang dapat dihasilkan oleh satu ekor belut listrik ini sebenarnya sudah dapat kitra jadikan sebagai sumber energi alternati pada saat ini dalam mengatasi krisi energi yang sudah mulai dirasakan saat ini. 2leh karena itu kami perlu untuk membuat karya tulis untuk mengkaji lebih lanjut tentang !lectrophorus !lectricus belut listrik sebagai penghasil energi listrik alternati bertegangan tinggi.
B) Ien.ii/asi $asalah "ari latar belakang diatas dapat diidentiikasikan beberapa masalah3 (. +istrik merupakan energi yang sangat dibutuhkan manusia dalam
kehidupan. &. Sulitnya mendapatkan energi alternati secara alami pada saat sekarang ini. 4. !lectrophorus !lectricus belut listrik merupakan salah satu jenis ikan listrik penghasil listrik yang sangat cocok untuk energi alternati. 3) Ba.asan $asalah "ari identiikasi
masalah
yang
diperoleh,
maka
kami
membatasi
permasalahan dalam akalah ini yaitu55 Energi alternatif dari Electrophorus Electricus’’. D) Rumusan $asalah "ari batasan masalah diatas dapat dirumuskan beberapa permasalahan3 (. Apakah sebenarnya !lectrophorus !lectricus6 &. 7agaimana enomena !lectrophorus !lectricus sebagai he%an penghasil
energi listrik bertegangan tinggi6 4. Apakah dampak dari kejutan yang dihasilkan oleh !lectrophorus !lectricus6 E) Tu4uan Penulisan Adapun tujuan dari penulisan karya tulis ini3 (. Mengetahui bagaimana morologi dan ciri-ciri !lectrophorus !lectricus. &. Mengetahui enomena !lectrophorus !lectricus sebagai he%an penghasil
energi listrik bertegangan tinggi 4. Mengetahui apa saja dampak yang ditimbulkan dari kejutan listrik yang dihasilkan !lectrophorus !lectricus.
BAB II ,AJIAN PU+TA,A A) LI+TRI,
)elistrikan adalah siat benda yang muncul dari adanya muatan listrik. +istrik, dapat juga diartikan sebagai berikut3
+istrik
adalah
kondisi
seperti elektron dan proton,
dari
partikel
yang
subatomik
menyebabkan
tertentu,
penarikan
dan
penolakan gaya di antaranya.
+istrik adalah sumber energi yang disalurkan melalui kabel. Arus listrik timbul karena muatan listrik mengalir dari saluran positi ke saluran negati.
7ersama dengan magnetisme, listrik membentuk interaksi undamental yang dikenal sebagai elektromagnetisme. +istrik memungkinkan terjadinya banyak enomena isika yang dikenal luas, seperti petir , medan listrik , dan arus listrik . +istrik
digunakan
dengan
luas
di
dalam
aplikasi-aplikasi
industri
seperti elektronik dan tenaga listrik . Tegangan listrik kadang disebut sebagai 8oltase adalah perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dan dinyatakan dalam satuan 1olt. 7esaran ini mengukur energi potensial dari sebuah medan listrik yang mengakibatkan adanya aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tergantung pada perbedaan potensial listriknya, suatu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra rendah, rendah, tinggi atau ekstra tinggi. Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap satuan %aktu. Muatan listrik bisa mengalir melalui kabel atau penghantar listrik lainnya. I 5 6T)
9ambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik misalnya resistor dengan arus listrik yang mele%atinya. R 5 -I ,di mana 8 adalah tegangan dan * adalah arus.
Pada dasarnya sebuah rangkaian listrik terjadi ketika sebuah penghantar mampu dialiri electron bebas secara terus menerus. Aliran yang terus-menerus ini yang disebut dengan arus, dan sering juga disebut dengan aliran, sama halnya dengan air yang mengalir pada sebuah pipa. !lektron bebas cenderung bergerak mele%ati konduktor dengan beberapa derajat pergesekan, atau bergerak berla%anan. :erak berla%anan ini yang
biasanya disebut dengan hambatan. 7esarnya arus didalam rangkaian adalah jumlah dari energi yang ada untuk mendorong electron, dan juga jumlah dari hambatan dalam sebuah rangkaian untuk menghambat lajunya arus. Sama halnya dengan tegangan hambatan ada jumlah relati1e antara dua titik. "alam hal ini, banyaknya tegangan dan hambatan sering digunakan untuk menyatakan antara atau mele%ati titik pada suatu titik.
B) I/an Lis.(i/
7erikut beberapa jenis ikan listrik3 *kan torpedo, organ listriknya terdapat pada pangkal sirip7elut listrik, organ listriknya membentuk dua kolom disepanjang tubuh bagian ba%ah yang mengirim arus listrik dari ekor sampai kepala.Pari dan Mormyridae memiliki organ listrik di bagianekor, mereka hanya mampu mengeluarkan daya listrik yang lemah.
Pada beberapa ranoscopidae, organ listriknya terletak di bagian tengah tubuhnya.*kansembilang,organtubuhnyaditemukandi
kepala.Apa
manaatnya
menghasilkan listrik di dalam laut, bagi ikan listrik6 )emampuanmengeluarkan daya listrik yang besar adalah untuk mempertahankan diri terhadap pemangsa atau musuh dan untuk menangkap mangsa. "engan menciptakan gelombangarus listrik secara terus menerus ke perairan disekitarnya, melalui pelepasan daya listrik mencapai lebih dari (''' impuls per detik. 7ila ada sesuatu yang memasuki medan listrik ini, akan membuat perubahan medan yang akan segera diketahui oleh ikan listrik. 9al inidapat dilakukan berkat kepekaan ikan listrik terhadap perubahan arus listrik.
•
LELE LI+TRI,
*kan ini dapat melepaskan tegangan listrik hingga 40' 1olt, jika anda bertemu dengan ikan jenis ini,maka sebaiknya berhati-hati jika tidak ingin pingsan karena disentrumnnya. Ikan ini dapat ditemukan di Afrika tropis dan sungai nil.
•
HIU $ARTIL
Mereka adalah predator agresi yang memakan ikan, ikan pari, cumi-cumi, dan udang-udangan. Mereka ditemukan di perairan hangat sepanjang garis pantai, dan paparan
benua.
7entuk kepalanya yang seperti martil menyebabkan mereka mampu berbelok dengan benar. Seperti semua hiu, hiu martil memiliki pori sensor electrolocation yang disembut ampullae o +oren;ini. "engan menyebarkan reseptor di berbagai area, hiu martil dapat mencari mangsa dengan lebih eekti. Ikan ini dapat ditemukan di sepanjang garis pantai perairan hangat dan paparan benua.
•
3OFFIN RA7
Pada kenyataannya ikan ini belum diketahui menyerang manusia.
dari
air
selama
beberapa
Ikan ini dapat ditemukan di perairan hangat & tropis di Australia.
jam.
•
PARI LI+TRI,
ikan ini juga memiliki kemiripan dengan 9ammerhead Shark dalam hal mendeteksi mangsa . electric ray dapat melepaskan muatan hingga &'' 1olt. Namun, yang membuat ikan ini berbeda, ia dapat melepaskan sampai 4' amp. *ni lebih dari cukup untuk membunuh Anda jika kondisi benar. namun ikan ini tidak agresi,bahkan cenderung pendiam .
ELE3TRI3 3ATFI+H 8AFRI,A9
*kan ini begitu percaya diri dalam kemampuan mereka untuk menyentrum mangsanya dan mengusir pemangsa, mereka bahkan tidak
merasa perlu memiliki sirip punggung . yang menakjubkan dari ikan ini adalah ia dapat melepaskan tegangan listrik hingga 40' 1olt, jika anda bertemu dengan ikan jenis ini,maka sebaiknya berhati-hati jika tidak ingin pingsan karena disentrumnnya.
Bla/ Gh's.
7lack :host juga digolongkan kedalam =electric ishes=, ikan yang mampu menghasilkan listrik. *kan ini digolongkan dalam ikan penghasil listrik lemah > (8?cm dengan rek%ensi medan listrik antara '.( - (' k9;. +istrik ini digunakan untuk mengenali objek disekitarnya dan untuk berkomunikasi dengan ikan listrik lainnya.
7erikut peranan 2rgan listrik pada berbagai jenis ikan3 (. *kan yang @Melihat dengan Medan +istrik Selain ikan yang dipersenjatai dengan muatan listrik potensial, ada jenis ikan lain pula yang menghasilkan sinyal bertegangan rendah dua hingga tiga 1olt.
*kan ini menghasilkan pancaran listrik dalam suatu alat khusus di ekornya. +istrik ini dipancarkan melalui ribuan pori-pori di punggung makhluk ini dalam bentuk sinyal yang untuk sementara menciptakan medan listrik di sekitarnya. 7enda apa pun dalam medan ini membiaskannya, sehingga ikan ini mengetahui ukuran, daya alir dan gerak dari benda tersebut. Pada tubuh ikan ini, ada pengindera listrik yang terus menentukan medan ini seperti halnya radar. Pendeknya, ikan ini memiliki radar yang memancarkan sinyal listrik dan menerjemahkan perubahan pada medan yang disebabkan oleh benda yang menghambat sinyal-sinyal di sekitar tubuhnya. )etika kerumitan radar yang digunakan oleh manusia kita renungkan, penciptaan mengagumkan dalam tubuh ikan akan menjadi jelas.
&. Penerima #eseptor untuk Tujuan )husus "alam tubuh ikan-ikan ini terdapat beragam tipe penerima reseptor. #eseptor kantung ampullary memeriksa sinyal listrik berrekuensi rendah yang dipancarkan oleh ikan lainnya yang tengah berenang atau ulat lar1a serangga. #eseptor ini begitu peka sehingga dapat menentukan medan magnetik bumi sekaligus mengumpulkan inormasi mengenai buruan atau pun pemangsa. #eseptor kantung tidak dapat mengindera sinyal berrekuensi tinggi yang dipancarkan oleh ikan ini. *ni disempurnakan oleh suatu reseptor tabung. Pengindera ini peka pada pelepasan muatan listrik oleh ikan itu sendiri dan berguna sebagai peta lingkungannya.
"engan
adanya
sistem
ini
maka
ikan-ikan
tersebut
dapat
berkomunikasi dan saling mengingatkan tentang adanya ancaman. Mereka juga saling bertukar inormasi mengenai jenis, usia, ukuran dan jenis kelamin.
4. Sinyal yang Menggambarkan Perbedaan
B. Sinyal yang Menggambarkan sia Sinyal listrik juga memba%a inormasi mengenai usia ikan ini. Seekor ikan yang baru menetas memba%a tanda berbeda dengan yang de%asa. Sinyal ikan yang baru menetas mempertahankan ciri itu hingga empat belas hari sejak kelahirannya, ketika mereka berubah dan menjadi seperti sinyal sebagaimana yang dimiliki oleh ikan de%asa. 9al ini memainkan peranan amat penting dalam mengatur hubungan yang rumit antara induknya yang jantan dan betina. *nduknya yang jantan akan
mengenali
bayinya
dan
sekaligus
memba%anya
pulang
untuk
melindunginya. 0. )egiatan Sehari-hari yang "isampaikan Melalui Sinyal *kan juga mampu menyampaikan inormasi selain jenis kelamin dan usia. Pada semua jenis ikan listrik, meningginya rekuensi menyebarkan pesan peringatan. Sebagai contoh, jenis Mormydae biasanya menghantarkan sinyal listrik dengan rekuensi (' 9; atau setara dengan (' getaran per detik yang dapat
ditingkatkannya
hingga
(''-(&'
9;.
Mormydae
yang
diam
memperingatkan la%an akan sebuah serangan. Sikap ini menyerupai gerakan mengepalkan tangan sebelum bertarung. Pada umumnya, peringatan ini cukup berpengaruh untuk menakuti la%an. Setelah bertarung, pihak yang terluka menghentikan kegiatan listriknya dan tidak mengirimkan sinyal selama hampir 4' menit. *kan yang menenangkan diri atau yang meninggalkan pertarungan biasanya juga tetap tidak bergerak. Maksud di balik itu adalah untuk mempersulit la%an lainnya menemukan mereka. Maksud lainnya juga untuk menghindari hantaman dari benda sekitarnya karena mereka menjadi @buta arus listrik karena kurangnya sinyal.
/. Sistem )husus Anti :angguan pada Sinyal
BAB III Pem;ahasan )ekuasaan Tuhan memang besar adanya, menciptakan sebuah belut yang mempunyai aliran listrik. 7erbagai macam mahkluk diciptakan mempunyai kelebihannya masing-masing dari siat yang %ajar dan tak %ajar.
7eberapa ratus spesies ikan memiliki organ penghasil listrik, namun hanya sedikit yang dapat menghasilkan daya listrik yang kuat. 2rgan penghasil listrik yang dimiliki oleh kebanyakan ikan tersusun dari sel sara dan sel otot yang telah mengalami
perubahan
penting.
7entuk organ listrik seperti piringan kecil yang memproduksi lendir disebut elektrosit, tersusun dan menyatu di bagian atas dari susunan lain yang sejajar. Pada umumnya, semua piringan menghadap arah yang sama yang memuat (0' atau
&''
piringan
setiap
susunannya.
Misalnya, pada ikan torpedo terdapat (B' sampai (''' piringan listrik pada setiap kolom. Pada ikan torpedo yang sangat besar, jumlah seluruh piringan sampai setengah
juta.
Prinsip kerja piringan listrik ini mirip dengan cara kerja baterai. )etika ikan beristirahat, otot-otot yang tidak berhubungan belum akti. Namun jika menerima pesan dari sara, akan segera bekerja secara serentak untuk mengeluarkan daya listrik.
Pada saat itu, 1oltase semua piringan listrik atau elektrosit menyatu, sehingga mampu menghasilkan daya listrik sampai &&' 1olt pada ikan torpedo atau sampai /0'
1olt
pada
belut
listrik.
Pada umumnya semua spesies ikan ta%ar hanya menghasilkan listrik ringan, kecuali sembilang listrik dan belut listrik. *kan listrik yang hidup di laut memiliki tenaga listrik yang lebih kuat dan berbahaya, karena air laut mengandung garam yang membuat dirinya lebih tahan terhadap arus listrik. Posisi dan bentuk organ listrik
ini
ber1ariasi
tergantung
pada
spesiesnya.
Selain ikan yang dipersenjatai dengan muatan listrik potensial, ada jenis ikan lain pula yang menghasilkan sinyal bertegangan rendah & hingga 4 1olt.
diri,
lalu
digunakan
untuk
apa6
*kan ini memanaatkan sinyal lemah ini sebagai alat indera. Tuhan menciptakan sistem indera dalam tubuh ikan ini, yang menghantarkan dan menerima sinyalsinyal
tersebut.
*kan ini menghasilkan pancaran listrik dalam suatu alat khusus di ekornya. +istrik ini dipancarkan melalui ribuan pori-pori di punggung makhluk ini dalam bentuk sinyal yang untuk sementara menciptakan medan listrik di sekitarnya.
7enda apapun dalam medan ini membiaskannya, sehingga ikan ini mengetahui ukuran, daya alir dan gerak dari benda tersebut. Pada tubuh ikan ini, ada pengindera listrik yang terus menentukan medan ini seperti halnya radar.
Pendeknya, ikan ini memiliki radar yang memancarkan sinyal listrik dan menerjemahkan perubahan pada medan yang disebabkan oleh benda yang menghambat sinyal-sinyal di sekitar tubuhnya. )etika kerumitan radar yang digunakan oleh manusia masih kita kembangkan, penciptaan mengagumkan dalam tubuh ikan seperti ini akan menjadi jelas.
7entuk tubuh belut listrik unik, hampir D?E bagian tubuhnya berupa ekor. "i bagian ekor inilah terdapat baterai-baterai kecil berupa lempengan-lempengan kecil yang hori;ontal dan 1ertikal.
Tegangan listrik tiap baterai kecil ini tidak besar, tetapi kalau semua baterai dihubungkan secara berderet seri, akan diperoleh tegangan listrik sekitar /'' 1olt
bandingkan
dengan
batu
baterai
yang
hanya
(,0
1olt.
jung ekor bertindak sebagai kutub positi baterai dan ujung kepala bertindak sebagai kutub negati. 7elut listrik dapat mengatur hubungan antara baterai kecil dalam tubuhnya itu untuk mendapat tegangan listrik kecil dan tegangan listrik besar.
ntuk na1igasi, belut listrik hanya membutuhkan tegangan listrik yang kecil. Tetapi ketika berhadapan dengan musuh atau mangsanya, belut listrik akan memberikan tegangan semaksimal mungkin melalui kepala dan ekornya yang ditempelkan
pada
tubuh
musuh
atau
mangsanya
itu.
Arus listrik sekitar ( ampere yang ditimbulkan oleh tegangan listrik yang tinggi ini akan mengalir dan membunuh mereka. Namun he%an lain tidak terganggu karena mereka tidak bersentuhan langsung dengan ekor dan kepala belut.
Aplikasi Belut Listrik Belut listrik merupakan salah
satu ikan listrik
yang
menghasilkan tegangan listrik besar hingga 600 volt. Prinsip kerja dari cara kerja belut listrik menghasilkan tegangan listrik dapat diaplikasikan dalam pengobatan terapi listrik dan sensor. . !erapi Listrik !erapi listrik membantu
dapat
menyembuhkan
meningkatkan penyakit
vitalis
seperti
tubuh
darah
dan
tinggi"
diabetes" rematik dan lain#lain. Arus listrik dapat dihasilkan melalui jari#jari tangan seorang pengusaha terapi listrik. !erapi listrik ini serupa dengan akupuntur. $alau akupuntur memakai
jarum"
tapi
terapi
listrik
memakai
sentuhan
jari
yang
mengeluarkan listrik %ecara prinsip" terapi listrik merupakan pemindahan energi listrik ke dalam badan penderita dan dikeluarkan melalui jari#jari untuk menyentuh simpul#simpul sara& dan mendorong aliran darah yang terhambat hingga lancar. %ekali pengobatan terapi listrik biasanya memerlukan 'aktu selama (0 menit. terapi ini sekujur tubuh pasien dipijat dengan tangan dialiri listrik. )engan begitu darah beku akibat makanan atau aktivitas yang dapat menyumbat aliran darah ke jantung menjadi lancar. *. Sensor Sensor merupakan komponen elektronika yang digunakan untuk merubah besaran isik menjadi besaran listrik sehingga bisa dianalisa dengan rangkaian listrik.
,E+I$PULAN
"ari pembahasan diatas dapat disimpulkan3 (. Morologi dan ciri-ciri belut listrik yaitu berkulit coklat kehitaman biasa ditemukan di sungai Ama;on dan sungai 2rinoko serta daerah-daerah disekitarnya. *a bisa tumbuh hingga panjang &,0 m E,& kaki dan &'kgBB pound, %alaupun biasanya ukuran tara-ratanya adalah ( m. &. Fenomena belut listrik yaitu ia dapat menghasilkan listrik bertegangan tinggi ataupun berteganga rendah sesui dengan kebutuhannya. !kor merupakan kutup positi batrai sedangkan kepala merupakan kutub negati baterai 4. "ampak yang ditimbulkan dari sengatan belut listrik terlalu berbahaya, hal ini disebabkan he%an-he%an disekitar belut listrik tersebut tidak bersentuhan langsung dengan belut listrik, sehingga tidak mengganggu habitat he%an lain disekitarnya B. Aplikasi belut listrikn dapat digunakan untuk terapi listrik dan sensor
DAFTAR PU+TA,A
http3??id.%ikipedia.org?%iki?+istrik diakses tanggal *+ april *0* http3??poenyaeciH.%ordpress.com?category?isika? diakses tanggal * mei *0*
http3??mariberbagidengantrigon.blogspot.com?&'(&?'(?ikan-listrik.html diakses tanggal * mei *0*
sisikiridunia.blogspot.com diakses tanggal ( mei *0* http3??id.%ikipedia.org?%iki?SidatIlistrik diakses tanggal * mei *0*
