Dengan tenaga listrik 1 watt dapat dihasilkan ribuan watt cahaya. Mungkinkah?

Pertamyaan. Saya membeli lampu hemat energi (energy saver) Visicom Swabalast. Disitu dinyatakan bahwa electricity input 23 watt menghasilkan light output 125 watt.  Apakah itu bohong atau benar? Dari mana didapat penambahan energi itu?
Jawaban: Dapat bohong dapat benar, harus diuji. Pada dasarnya pernyataan itu mungkin sekali benar, sebab  lampu blit yang dicatu dgn daya 1 watt sanggup memancarkan cahaya ribuan watt. Anda jangan mencampur adukkan energi dengan daya. Dengan daya yang sangat kecil dapat dihasilkan energi sangat besar, demikian juga dengan energi yang sangat kecil dapat dihasilkan daya sangat besar.Dalam Fisika ada rumus Energi = daya x waktu. atau E = w.t.
Dengan rumus ini dapat dijelaskan fenomena lampu kilat (blitz).
1. Empat batery 1.5 volt DC yang disusun seri menghasilkan tegangan DC 6 vol.
2. Converter atau inverter merubah DC menjadi AC dengan frekensi tertentu.
3. Tegangan AC 6 volt dinaikan menjadi 220 volt dengan trafo.
4. Tegangan AC 220 volt disearahkan dengan dioda atau bridge menjadi DC 220 volt.
5. DC yang dayanya sangat kecil (sekitar 1 watt) ditimbun dalam capasitor sehingga menghasilkan energi listrik statis yang cukup besar.
6. Tabung “hampa” yang memiliki dua electroda, satu diantaranya ditempeli  logam yang mudah mengemisikan electron, dipasang diantara electroda capasitor, siap untuk “melucuti” muatan listrik yang tertimbun dalam capasitor.
7. Pada elektroda yang mudah mengemisikan elektron pada lampu blit dililitkan trigger yang dfihubungkan dengan spool yang sanggup menghasilkan tegangan DC sangat tinggi.
8. Tegangan trigger didapat dari coil sekunder yang terdiri dari ribuan lilitan halus yang terpasang satu inti dengan lilitan primer yang jumlahnya sangat sedikit.
9. Lilitan primer dihubungkan seri dengan condensartor kecil yang diisi lewat sebuah tahanan bernilai besar dan diparalelkan dengan kabel sinkron.
10. Saat kontak sinkron dihubungkan secara serentak dengan membukanya katup lensa, maka tegangan triger akan “menarik” elektron keluar dari electroda negatip tabung lampu dan elektron meloncat dari electrode negatip ke elektrode positip tabung. Terjadilah kilatan cahaya yang kekuatannya ribuah watt dalam sekejap.
Mengapa hal itu dapat terjadi dapat dijelaskan dengan rumus:  E = w.t.
1. Pada pengisian capasitor daya listrik (w) sangat kecil, tetapi karena waktu pengisian  (t) cukup besar maka E akan menjadi besar.
2. Pada saat pelucutan/discharge muatan listrik (elektron) lewat tabung lampu, t dibuat sangat kecil sehingga dapat menghasilkan w sangat besar (ingat w = E/t)
Lampu blitz dapat menyala berulang-ulang, tetapi agar dapat menyala (dengan sangat terang) maka dibutuhkan waktu pengisian condensator, Semakin kecil kondensator, semakin cepat pengisian, semakin pendek waktu pelucutan, semakin besar daya output cahaya.
Swabalas lebih sederhana dari blitz dan rugi-rugi dayanya sangat kecil karena seluruhnya dikerjakan dengan alat elektronik, namun pada dasarnya sama yaitu “menimbun” energi listrik dari daya listrik input yang sangat kecil dan melucutinya dalam waktu yang sangat singkat. hingga didapat output cahaya dengan daya besar..
Jika frekuensi pengisian dan pelucutan  rendah maka ouput/daya  cahaya akan semakin besar (karena kesempatan pengisian cukup lama dan pelucutannya sangat singkat), namun akan terjadi kerdipan (flicker). Agar tak terjadi kerdipan sekaligus mengurangi daya output cahaya, maka dipilih frekwensi sekitar 1000 Hz (bandingkan frequensi PLN adalah 50 Hz).
Dengan melumasi bagian dalam dari tabung TL dengan menggunakan  lapisan pospor yang berfungsi sebagai  “pembantu kestabilan energi cahaya” dan gass bertekanan sangat rendah untuk memberikan warna tertentu (Hg=putih, natrium=kuning dll/).  Lapisan pospor dan gas/uap Hg,natrium, tak penambahan energi melainkan menambah kestabilan(tak cepat padam) dan kepekaan mata terhadap cahaya tertentu hingga  sesuai dengan kebutuhan mata (misalnya warna yang sejut atau yang hangat).
Jadi: Lampu hemat energi yang anda beli mungkin  sekali tidak bohong, ini  dapat anda buktikan dengan membandingkan dengan lampu TL  konvernsional/ biasa yang menggunakan balast lilitan kawat tembaga  yang boros energi karena sebagian  energi listrik diubah menjadi panas pada balanst.
Kelebihan balast electronic/swabalst, karena frekwensi AC  50 Hz tegangan sinusoidal diubah menjadi sekitar 1000 Hz  tegangan “gergaji”, maka akan melipatkan daya output cahaya dab mengurangi flicker. Namun harus diingat,lampu yang daya outputnya berlebihan akan menyilaukan karena “suhu cahayanya” terlalu tinggi, sehingga memancarkan sinar ultra violet yang sangat  berbahaya bagi penglihatan.
Jangan berlebihan dalam berhemat energi  sehingga membahayakan kesehatan penglihatan, misalnya timbulnya flicker akibat rendahnya frekwensi pengisian agar input daya listrik lebih rendah (lebih hemat) dan kelebihan output cahaya karena energi yang dilucuti terlalu besar.
Berhati-hatilah dalam memilih lampu hemat energi.
10 CommentsChronological   Reverse   Threaded

ibnusomowiyono
ibnusomowiyono wrote on Sep 2, ’10, edited on Sep 2, ’10
Menurut TM energi listrik termasuk dalam clear energy (energi nyata atau energi fisika), sedangkan cahaya termasuk dalam trans energi (energi semu).
Energi nyata memiliki massa sedangkan energi semu tak memiliki massa. Cahaya yang dapat terdeteksi secara langsung oleh mata atau dengan bantuan peralatan fisika disebut Symetrical Trans Wave , karena menghasilkan foton yang dapat berinteraksi dengan clear energy.
STW dapat berinteraksi dengan clear energi melalui photon, sehingga STW bersifat mendua, sebaliknya clear energy jika diganggu keseimbangannya dapat menghasilkan STW.
Lampu yang ditenagai energi listrik adalah alat fisika yang bermanfaat untuk merubah energi nyata menjadi STW.
Ada beberapa proses menghasilkan cahaya dari energi listrik:
1. Melewati energi panas, contohnya lampu pijar. Arus listrik dialirkan melalui sebuah tahanan listrik yang berfungsi sebagai pengubah energi listrik menjadi energi panas. Energi panas mempercepat putaran elektron mengelingi intinya (ini dalam TM dinamakan revolusi elektron mengelingi inti atom) sehingga menambah besarnya medan magnet atom. Menurut TM bidang orbit electron ber rotasi mengitari inti atom sehingga arah medan magnet yang merupakan sebuah vektor ( yang ditimbulkan oleh revolusi electron mengelilingi inti atom) berotasi. Rotaasi ini menyebabkan timbulnya STW karena kuat medan magnet atom ke suatu arah berubah-ubah..
Revolusi electron mengelilingui inti atom menentukan intensitas medan magnet atom sedangkan rotasi bidang orbit elektron menentukan frekwensi cahaya. Semakin tinggi suhu atom akan menhasilkan intensitas cahaya semakin kuat, karena revolusi electron pada orbitnya semakin cepat dan rotasi medan magnet juga semakin cepat hingga frekwensi cahaya semakin tinggi.
Pada suhu rendah filamen akan memancarkan gelombang panas, semakin tinggi suhu filamen akan mengakibatkan SWT yang terpancar dari filamen semakin tinggi frekwnsinya, panjang gelombang STW semakin pendek secara diskrit akan timbul warna membara (merah), merah kekuningan, kuning…………putih, kebiruan, violet ultra violet dan seterusnya. Disamping cahaya yang dapat terakses oleh mata, banyak yang dapat terakses dengan bantuan alat fisika.
2. Melewati energi medan listrik: contohnya lampu neon/TL. Electron bebas akan bergerak dari tegangan rendah menuju tegangan tinggi,contohnya kilat/halilintar/petir. Dalam media fisik gerakan electron akan terhalang sedangkan dalam media “hampa udara ” electron dapat bergerak dengan bebas karena tak ada yang menghalanginya.
Lampu neon/TL adalah tabung yang terisi gas bertekanan sangat rendah (namun tak benar-benar kosong) , Yang terdapat dalam tabung adalah Neon, Air raksa atau natrium yang berfungsi memberikan warna khusus pada cahaya yang dikehendaki. Benturan electron dengan atom/ion gas didalam tabung inilah yang menyebabkan terjadinya cahaya, jadi bukan melalui energi panas, melainkan energi medan listrik yang menggerakkan elektron bebas dari katoda ke anoda. Energi panas hanya dibutuhkan untuk mengemisikan elektron dari katoda tabung TL. Fungsi lapisan pospor adalah untuk membuat agar cahaya tak segera lenyap, hingga mengurangi kerdipan (flicker).

ibnusomowiyono
ibnusomowiyono wrote on Sep 2, ’10
Lampu pijar membutuhkan energi listrik lebih besar untuk menghasilkan cahaya karena sebagian besar energi hilang sebagai panas. Untuk menghasilkan cahaya dengan suhu tinggi (putih) dibutuhkan energi (bukan sekedar daya) besar dan sebagian hilang dalam bentuk energi panas. Itulah sebabnya lampu pijar warnanya merah kekuningan, bukan putih. Filamen lampu pijar harus tahan suhu sangat tinggi agar dapat memancarkan cahaya dengan warna putih.
Lampu TL hanya memerlukan filamen untuk mengemisikan elektron dari katoda untuk kemudian ditarik oleh anoda. Gerakan electron dalam tabung bertekanan rendah hanya membutuhkan energi listrik sedikit. Warna cahaya tak ditentukan oleh suhu filamennya melainkan oleh isi uap/gas bertekanan rendah didalam tabung Tl. Uap air raksa (Hg) menimbulkan warna putih, uap natrium (Na) menghasilkan warna kuning, gas neon menghasilkan warna hijau kebiruan. Tabung TL menjadi agak panas walau memancarkan cahaya putih, sehingga tak terjadi pemborosan energi akibat timbulnya panas.

ibnusomowiyono
ibnusomowiyono wrote on Sep 2, ’10
Baik lampu pijar maupun lampu TL membutuhkan tabung kaca yang tembus cahaya/ STW namun dapat mengisolasi clear energy/clear body (diantaranya gas). Tabung kaca dapat dibuat hampa udara (yang mengandung unsur oksigen ) dan diisi dengan uap ( Hg,Na) atau gas (Argon,Halogin). Jika dalam bola lampu terdapat oksigen maka filamen akan teroksidasi /terbakar hingga rusak. Jika tak diisi gas tertentu filamen akan “menguap”/terkikis habis disamping tak memungkinkan terjadinya tabrakan antara elektron dengan atom/ion gas tertentu (pada lampu TL) yang dapat menimbulkan warna yang dikehendaki.
Lampu pijar biasanya diisi dengan gas mulia argon atau uap/gas halogen. Lampu TL biasanya diisi dengan uap Hg, uap natrium atau gas neon.
Untuk mendapatkan warna cahaya tertentu kaca dapat dilapisi dengan cat dengan warna tertentu, atau kaca dengan warna tertentu, namun ini akan menurunkan kekuatan cahaya yang terpancar, sehingga terjadi pemborosan energi. Lampu TL dengan lapisan pospor dapat dibuat memancarkan cahaya tertentu tanpa dengan melapisi cat, atau menggunakan kaca dengan warna tertentu melainkan dengan memilih isi tabung dengan berbagai jenis uap/gas.

ibnusomowiyono
ibnusomowiyono wrote on Sep 3, ’10
Lampu kilat manual/sederhana pada setiap lucutan/discharge seluruh muatan yang tersimpan di capasitor terlucuti habis (hingga mendekati nol). Hal ini disebabkan tabung lampu blitz yang bertekanan sangat rendah melucuti muatan listrik dalam waktu yang sangat singkat hingga tak mungkin mengontrol cahaya sesuai dengan kebutuhan pencahayaan. Untuk memperlambat waktu lucutan muatan listrik diantara lampu dan kapasitor dipasang lilitan kawat tembaga sehingga timbul medan magnet. Medan magnet ini akan menghampat/memperpanjang waktu lucutan sehingga daya cahaya lampu blit dapat diatur secara automatis sesuai dengan kebutuhan pencahayaan.
Lampu TL juga membutuhkan pengatur besarnya arus yang dibutuhkan untuk menyalakan lampu yang terpasang seri dengan lampu dan sumber listrik. Alat ini dinamakan balast yang dapat berupa lilitan kawat tembaga, tahanan listrik (lampu pijar) atau condensator. Tanpa adanya balast arus listrik akan melebihi kebutuhan/terhubung singkat sehingga menyebabkan kerusakan instalsi listrik atau TL itu sendiri.
Lampu blits di “sulut” /dinyalakan dengan cincin dibagian luar tabung didekat katoda yang terhubung dengan ignation coil. Lampu TL di sulut dengan filamen yang terdapat pada ujung tabung. Filamen ini hanya dialiri listrik saat lampu akan menyala, rangkaian stater akan terputus setelah lampu menyala (elektron telah mengalir dalam tabung).
Balas konvensional yang terdiri dari lilitan,tahanan listrik maupun capasitor hanya berfungsi untuk membatasi besarnya arus, bukan merubah besarnya frekwensi, tegangan listrik atau bentuk gelombang listrik yang mencatu lampu TL.
Balast electronik dapat berfungsi merubah frekwensi maupun bentuk gelombang sehingga mempertinggi efiensi kerja lampu TL.

coffeeliqueur
coffeeliqueur wrote on Sep 10, ’10
Pak De hebat banget sih. Ilmunya masih nempel semua. Tipsnya donk pak De. Lah ini saya bingung kemana ilmu2 yg saya dapat selama kuliah? Kok makin hari semakin jauh ngaburnya ya. Pdhal rencananya pingin kerja kalo Maria udah sekolah..:( Kualitas otak mempengaruhi ya Pak De?

sudarjanto
sudarjanto wrote on Oct 12, ’10
Sekarang bagaimana caranya membuat motor listrik yang menghasilkan tenaga besar tetapi hemat energi? Karena sekarang lagi ngtrend mobil listrik hemat energi,disini nanti menggunakan batery lithium seperti untuk laptop sebagai pengganti aki yang bisa dicharge dengan solar cell atau mesin listrik kecil.

sudarjanto
sudarjanto wrote on Oct 12, ’10
Ingat pakdhe pada sabetan nyamuk listrik hanya menggunakan 3 volt batery dan shockgun yang bisa mengeluarkan petir kecil untuk nyetrum orang sampai pingsan bukannya menghasilkan ribuan volt pakdhe?

ibnusomowiyono
ibnusomowiyono wrote on Jan 16, ’11, edited on Jan 16, ’11
@ ananda Sudarjanto. Itu bukti bahwa Tuhan YME memberikan kelebihan ciptaan Nya yang satu terhadap yang lain. Banyak hewan sanggup menyimpan dua jenis energi yang jika “ditembakkan” atau “diinjeksikan” pada tubuh lainnya kekuatannya sangat dahsyat: misalnya listrik statis, bisa, dll. Yang perlu diuji coba: bagaimana jika hewan itu terkena senjata yang sama dari hewan sejenis yang memilki senjata yang sama seperti yang dimilikinya? Misalnya: ular cobra digigit ular cobra.
Negara adidaya yang memiliki senjata nuklir tak menjadi kebal terhadap senjata nuklir, itulah sebabnya mereka membuat senjata anti rudal, bukan senjata kebal ledakan bom nuklir.
Andaikata cobra tahan terhadap gigitan cobra lainnya, mungkinkah manusia dapat tahan terhadap bom nuklir?

ibnusomowiyono
ibnusomowiyono wrote on Jan 16, ’11, edited on Jan 16, ’11
@ Ananda Tia Maria. Tia, pakde terbiasa berfikir sebelum mempercayai atau meyakini sesuatu. Sejak kecil pakde suka ngeyel hingga sangat sulit dan lamban dalam mengikuti/ memahami pelajaran di sekolah. Suatu saat wawasan pakde “dibuka” oleh guru spiritual pak de, pernah kemenakan pak de yang sangat taat pada agamanya, namanya BJ. Basuki. Mulai klas 5 di SD Netral barulah pak de berprestasi, namun menjadikan pak de kebablasen dan cenderung sombong. Saat itu banyak murid putri yang mengidolakan pak de, tetapi pak de sesumbar : “Aku tak tertarik murid cantik tetapi bloon………..” Teman pakde di SD Netral , namanya Widodo, yang kini menjadi pasteur, menjodohkan Ibnu dengan Endang.
Pak de sangat beruntung, sebab dia itu cerdas sehingga sanggup menandingi perngeyelan pakde. Tia pasti tahu, mas2 dan mbak2, penerus generasi pak de, semuanya suka ngeyel, sampai sampai cucu pak de juga tukang ngeyel. Kalau Tia ingin tahu mengapa “ilmu” dan “pengalaman” pakde dapat bertahan lama adalah berkat :”perngeyelan” itu. Jadi …………….. kalau putra-putri Tia suka ngeyel, jadikan perngeyelan itu bermanfaat untuk beradu argumentasi dgn berpegang pada : aja gumunan lan gampang percaya, ning ya aja gampang maido apa sing durung kok ngerteni, yen wis dingerteni lan diyakini terus diamalke kanggo ngadepi perngeyelanne urip. Hidup ini semakin ngeyel ( semakin memberikan tantangan), semakin menjadikan kita tangguh.

Nanti kalau Tia mulai “mengamalkan” ilmu, akan menghadapi banyak tantangan (perngeyelan), apa yang seakan kini terlupa akan teringat kembali. Jangan anggap tantangan (perngeyelan) sebagai musuh, melainkan sebagai “teman berlatih” atau sparing partner.

ibnusomowiyono
ibnusomowiyono wrote on Jan 16, ’11, edited on Jan 16, ’11
@ Ananda Sudarjanto. Secara minimalis, setiap benda yang dapat melakukan suatu aktivitas terdiri dari : 1. System body yang menjadi wadah atau kerangka atau hardware. 2. System energy yang menyediakan energi/tenaga siap pakai untuk melakukan aktivitas. 3. System kontrol untuk “mengendalikan” akitivitas yang akan dilakukan.
Motor listrik bermanfaat untuk menyediakan tenaga mekanik untuk menggerakkan mobil, jadi termasuk dalam system energy. Motor listrik digerakkan oleh energi listrik atau berfungsi merubah energi listrik menjadi energi mekanik.
Ada bermacam motor listrik: diantaranya: motor DC yang memanfaatkan arus searah, motor AC/DC yang menggunakan arus bolak-balik maupun searah, motor AC yang terdiri dari berbagai tipe, misalnya motor induksi dengan berbagai type: pemutaran medan magnet dengan capasitor,lilitan atau multi phase. Jadi banyak cara untuk penghematan tenaga listrik , namun harus diingat masing-masing memiliki sifat khusus, sehingga untuk mengggerakkan kendaraan kecil (mobil dan motor ) harus harus ringan (agar tak menambah beban), ringkas (tak butuh banyak ruangan), tahan goyangan dll yang sangat berbeda dengan bila yang digerakkan kereta api, kapal laut atau pesawat terbang.
Disamping motor listrik dibutuhkan sumber energi siap pakai, yang berukuran dan berbobot kecil sehingga satu-satunya sumber energi listrik yang cocok adalah batery. Batery menyediakan DC, walau mungkin saja diubah menjadi AC namun membutuhkan peralatan chusus, yaitu converter maupun inverter. Jadi menurut saya motor DC lah yang dapat dimanfaatkan dalam mobil atau motor yang digerakkan dengan motor listrik.
Ada dua type motor DC, yang pertama menggunakan Magnet Permanen sebagai menyedia medan magnet statornya atau elektro magnet. Kelemahan motor DC adalah membutuhkan komutator atau perubah arah arus pada rotornya. Bagian ini menimbulkan gesekan yang menghambat putaran dan menimbulkan kerugian energi karena timbulnya panas. Magnet permanen tak membutuhkan arus listrik, sehingga dapat menghemat energi listrik, tetapi magnet permanen membutuhkan ruangan lebih besarn disamping bobotnya.
Secara kontruksi sebenarnya tak membutuhkan banyak perubahan untuk menjadikan motor DC bekerja secara hemat energi, namun dibuhkan tehnologi tinggi untuk menyediakan bahan-bahan hingga dapat dibuat motor kecil dan ringan namun sanggup membangkitkan tenaga besar. Hal serupa juga berlaku pada pembuatan batery yang ringkas,ringan dan tahan lama, sanggup menyimpan energi listrik dalam jumlah besar. Dilain itu harus diperhitungkan juga beaya untuk memproduksi motor listrik dan batery. Beaya produksi dapat ditekan jika diciptakan motor listrik universal yang dapat dimanfaatkan secara umum sehingga dapat diproduksi secara masal.
Disamping system energy, system body juga sangat menentukan, sebab untuk menggerakkan mobil dan motor yang berat membutuhkan energi lebih banyak.Bentuk bodypun harus dibuat sehingga mengurangi berbagai hambatan fisik. System kontrol justru membutuhkan banyak inovasi, sebab pengontrolan tak lagi secara mekanis, melainkan secara elektris bahkan elektronik.
Sangat ironis, jika kendaraan yang diupayakan hemat energi dilengkapi dengan peralatan kenikmatan, misalnya AC, sound system, TV dll yang memerlukan banyak energi listrik. Semua itu merupakan tantangan pagi para produsen, belum lagi jika ditemukan sumber energi lain yang jauh lebih hemat dan sederhana untuk menggerakkan motor listrik lewat prime movers (penggerak awal) misalnya reaktor nuklir.
Menurut prediksi saya kenikmatan berkendaraan secara pribadi dengan mobil dan motor akan mendapat tandingan dengan kendaraan massal, misalnya monoril, kapal laut, balon udara yang dapat digerakan oleh tenaga alternatif lainnya yang tersedia dibumi, namun belum dapat dimanfaatkan.
Kenikmatan induvidual akan jauh lebih mahal dari kenikmatan bersama.
Iklan

Tentang Akung Ibnu

Kakek dengan duabelas cucu yang masih senang menulis. Semoga tulisan-tulisan ini bermanfaat.
Pos ini dipublikasikan di Teori Minimalis. Tandai permalink.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s