Perubahan Energi yang Terjadi pada Bola Lampu yang Menyala

tirto.id - Perubahan energi yang terjadi pada saat bola lampu menyala adalah salah satu contoh transformasi energi yang sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Lampu sendiri membutuhkan listrik agar bisa menyala dengan terang. Lalu, perubahan energi apa yang terjadi saat bola lampu menyala?

Teknologi yang mempermudah kehidupan manusia sering membutuhkan perubahan energi tertentu, salah satunya adalah lampu. Lampu sendiri terdiri dari berbagai jenis dan memiliki cara kerja yang berbeda. Contoh lampu yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah lampu pijar, lampu neon, serta lampu LED.

Bola lampu listrik menyala termasuk perubahan apa? Lampu membutuhkan energi listrik untuk menyala, sedangkan lampu yang menyala akan menghasilkan cahaya. Maka, secara sederhana dapat disimpulkan bahwa ada perubahan dari energi listrik menjadi cahaya pada sebuah bola lampu.

Namun, setiap lampu memiliki karakteristik tersendiri. Untuk mengetahui proses dan cara kerja lampu secara lebih jelas, simak pembahasannya di bawah ini.

Apa Itu Perubahan Energi pada Bola Lampu?

Sebelum mengetahui perubahan energi yang terjadi pada saat bola lampu menyala, pahami dulu definisi perubahan energi. Perubahan energi dapat diartikan sebagai perubahan bentuk dari satu energi ke energi lain.

Terdapat banyak jenis energi dalam kehidupan yang bisa diubah atau dikonversi ke dalam bentuk energi lain. Sebagai contoh, energi cahaya matahari yang bisa diubah menjadi energi listrik melalui teknologi panel surya, atau energi listrik yang dapat menghasilkan energi bunyi pada perangkat radio.

Perubahan apa yang terjadi pada lampu? Lampu merupakan inovasi yang memanfaatkan perubahan energi listrik menjadi energi cahaya. Dalam prosesnya, energi listrik tidak diubah secara langsung menjadi energi cahaya, tapi melibatkan perubahan energi listrik menjadi energi panas terlebih dahulu.

Energi panas ini kemudian menghasilkan cahaya sehingga lampu bisa menerangi ruangan. Selain energi cahaya, lampu juga akan menghasilkan produk sampingan berupa energi panas. Itulah kenapa jika Anda menyentuh lampu yang sedang menyala, lampu tersebut terasa panas.

Jadi, perubahan energi yang terjadi pada lampu adalah energi listrik menjadi energi panas, lalu energi panas dikonversi lagi menjadi energi cahaya yang juga menghasilkan energi panas sebagai produk sampingan.

Proses Perubahan Energi pada Bola Lampu yang Menyala

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, perubahan energi yang terjadi pada saat bola lampu menyala adalah perubahan dari energi listrik menjadi cahaya. Meski proses perubahannya sangat cepat, ada beberapa tahapan yang terjadi pada sebuah lampu hingga bisa menyala terang.

Pada sebuah lampu bohlam atau lampu pijar, terdapat komponen bernama filamen yang bisa kita lihat secara langsung. Filamen merupakan komponen berupa kawat yang sangat tipis dan terbuat dari logam, biasanya dari tungsten yang memiliki konduktivitas listrik tinggi.

Prinsip kerja pada lampu pijar adalah menghasilkan cahaya dari suhu panas. Perubahan energi yang terjadi pada saat bola lampu menyala dimulai ketika saklar diaktifkan dan arus listrik mengalir melalui filamen pada lampu pijar.

Proses ini akan menyebabkan filamen menjadi panas. Panas ini pun membuat filamen menjadi berpijar sehingga mampu menghasilkan cahaya. Apabila kawat filamen ini putus, maka proses pemanasan oleh energi listrik tidak terjadi dan lampu pun gagal menyala.

Kawat filamen ini juga dibuat sangat tipis sehingga memungkinkan terjadinya proses pemanasan yang berlangsung dengan cepat. Itulah kenapa lampu pijar akan langsung menyala ketika Anda menekan saklar.

Proses perubahan energi yang terjadi pada saat bola lampu menyala sedikit berbeda pada neon kompak atau lampu CFL (Compact Fluorescent Ligths). Begitu pula dengan lampu LED(Light Emitting Diode) yang tidak memiliki filamen seperti pada lampu pijar.

Menurut laman Energy Star, proses perubahan energi pada lampu CFL terjadi saat arus listrik mengalir melalui tabung yang berisi bahan kimia (argon dan merkuri). Proses ini menghasilkan cahaya ultraviolet tak kasat yang dapat memicu fosfor—yang memiliki kemampuan fluoresensi—untuk memancarkan cahaya.

Sementara pada lampu LED, prosesnya lain lagi. Sesuai namanya, lampu LED menggunakan diode yang mampu memancarkan cahaya. Lampu LED tidak memiliki filamen sehingga prosesnya tidak melibatkan pemanasan. Pada lampu LED, energi listrik bisa langsung diubah menjadi energi cahaya melalui diode semikonduktor.

Dilansir dari situs The Lightbulb, semua diode mampu memancarkan foton atau partikel energi elektromagnetik. Akan tetapi, hanya ada beberapa jenis diode yang bisa memancarkan energi elektromagnetik tersebut dalam bentuk cahaya, salah satunya adalah LED yang memiliki kutub negatif dan positif.

Saat saklar dinyalakan, arus listrik akan mengalir melalui diode semikonduktor. Di dalam diode, arus listrik membuat elektron bergerak dari lapisan negatif ke lapisan positif yang kosong elektron (hole). Ketika elektron bergerak ke hole di lapisan positif, terjadi proses pelepasan energi dalam bentuk foton yang memancarkan cahaya.

Lampu LED mengubah sebagian besar energi listrik menjadi energi cahaya. Laman Kementerian ESDM menyebutkan bahwa lampu LED 90% lebih efisien ketimbang lampu pijar dan menggunakan daya listrik yang lebih kecil. Lampu LED juga ramah lingkungan karena tidak mengandung unsur merkuri dan tidak menghasilkan sinar UV.

Jadi,perubahan energi apa yang terjadi pada bola lampu? Jawabannya tentu tergantung jenis lampunya. Pada lampu pijar, terjadi perubahan energi listrik menjadi energi panas, lalu diubah lagi menjadi energi cahaya dengan energi panas sebagai produk sampingan.

Sedangkan pada lampu CFL dan LED, terjadi perubahan langsung dari energi listrik menjadi energi cahaya. Seperti halnya lampu pijar, kedua lampu tersebut juga menghasilkan produk sampingan berupa energi panas.

Dampak Perubahan Energi pada Penggunaan Bola Lampu dalam Kehidupan Sehari-Hari

Setelah mengetahui perubahan energi yang terjadi pada saat bola lampu menyala, kita juga perlu mengetahui dampak yang dihasilkan. Tentunya ada dampak positif dan negatif yang bisa dirasakan dalam kehidupan sehari-hari.

Berikut beberapa contoh dampak dari perubahan energi pada bola lampu:

1. Sumber Cahaya

Dampak positif dari teknologi lampu adalah sebagai sumber cahaya yang bisa membantu berbagai aktivitas manusia, terutama saat malam hari atau di dalam ruangan yang gelap. Dengan memanfaatkan perubahan energi listrik menjadi cahaya, manusia bisa hidup lebih nyaman, bahkan tetap produktif di malam hari.

2. Biaya Listrik

Lampu membutuhkan energi listrik sehingga penggunaan lampu akan berpengaruh pada biaya listrik. Namun, pemakaian lampu LED yang lebih efisien dapat mengurangi konsumsi energi listrik sehingga biayanya pun jadi lebih hemat.

3. Peningkatan Suhu

Pada lampu, energi listrik tak hanya diubah menjadi cahaya, tapi juga akan menghasilkan panas, terutama pada lampu pijar. Jika digunakan dalam ruangan sempit, maka suhu ruangan akan meningkat. Itulah kenapa lampu pijar kadang sengaja digunakan sebagai penghangat ruangan, misalnya pada kandang hewan.

4. Dampak Kesehatan

Lampu LED memiliki kekurangan tersendiri, salah satunya karena adanya sinar biru. Paparan sinar biru dari lampu LED bisa memengaruhi produksi melatonin, yaitu suatu hormon yang mengatur siklus tidur pada tubuh manusia.

Ketika produksi melatonin berkurang, maka akan menyebabkan insomnia yang bisa berujung pada gangguan mood dan kelelahan. Hal ini tentunya bisa berdampak negatif pada kesehatan, terutama jika berlangsung dalam jangka waktu lama.

Tak hanya itu, penggunaan lampu LED juga disinyalir dapat merusak kesehatan mata. Situs Healthline mengungkapkan paparan sinar biru menyebabkan kerusakan sel pada retina hewan, tapi butuh penelitian lebih lanjut apakah sinar biru juga memiliki dampak yang sama pada mata manusia.

5. Dampak Lingkungan

Penggunaan energi listrik yang besar bisa berdampak negatif pada lingkungan. Namun, penggunaan lampu LED dengan konsumsi energi yang relatif rendah bisa menjadi salah satu solusi untuk mengatasinya.

Lampu LED juga dianggap ramah lingkungan karena lebih tahan lama dibandingkan lampu pijar. Masa pakai yang lama tentunya akan mengurangi limbah elektronik yang bisa mencemari lingkungan. Selain itu, lampu LED tidak menggunakan bahan berbahaya seperti merkuri yang sering dipakai dalam jenis lampu lampu CFL.

6. Implikasi dengan Sumber Energi Terbarukan

Lampu LED sangat kompatibel dengan sumber energi terbarukan seperti panel surya. Karena konsumsi daya listrik lampu LED tergolong rendah, sistem tenaga surya dapat digunakan dengan lebih efisien untuk menerangi rumah, jalan, atau fasilitas umum.

Perubahan energi yang terjadi pada saat bola lampu menyala adalah transformasi energi yang sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia. Memahami perubahan energi ini tidak hanya penting untuk pemanfaatan sumber daya yang lebih baik, tapi juga mendorong penggunaan teknologi berkelanjutan di masa depan.