bks ipa fisika kls 9

Penyusun Buku Kerja Siwa (BKS) Kelas IX

KATA PENGANTAR

Viktorinus Rema Gare, S.Pd HP : 082144036098 E-mail : [email protected] Webblog : victorremagare.blogsp ot.com Alamat : SMPK Frater Maumere

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas segala rahmat dan karuniaNya, sehingga dapat terselesaikannya penulisan Buku Kerja Siswa (BKS) IPA-Fisika kelas VIII . Secara garis besar BKS ini disusun secara sistematis dan praktis dengan harapan para guru dan siswa dapat memudahkan dalam kegiatan pembelajaran. BKS ini disusun dengan sistematika yang dimulai dengan ringkasan materi kemudian kegiatan Siswa dan Evaluasi. Dalam penyusunan BKS ini masih jauh dari lengkap dan sempurna untuk menjangkau materi pelajaran yang perlu dipelajari siswa dalam satu tahun, untuk itu jika dipandang perlu guru dipersilakan menambah sendiri referensi yang lain agar dapat memenuhi kelengkapan materi tersebut. Menyadari kekurangan yang ada pada BKS ini maka dengan kerendahan hati penyusun sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun agar BKS yang akan datang menjadi lebih baik dan bermanfaat.

Maumere , Juli 2011 Penyusun

BKS IX Vktorinus Rema Gare, S.Pd

1

DAFTAR ISI BAB I LISTRIK STATIS .................................................................................. A. Muatan Listrik ............................................................................. B. Pengosongan Muatan Listrik ...................................................... C. Elektroskop ................................................................................ D. Interaksi Benda Muatan Listrik ................................................... E. Hukum Coulomb ......................................................................... EVALUASI .......................................................................................... ELEMEN DAN ARUS LISTRIK ............................................................... A. Arus Listrik ................................................................................ B. Beda Potensial Listrik .................................................................. EVALUASI .......................................................................................... LISTRIK DINAMIS................................................................................. A. Hubungan Beda Potensial dan Kuat Arus Listrik .......................... B. Hambatan Penghantar................................................................ C. Konduktor dan Isolator ................................................................ D. Kuat Arus pada Rangkaian .......................................................... E. Rangkaian Hambatan .................................................................. F. Hukum Ohm pada Rangkaian Tertutup ....................................... EVALUASI .......................................................................................... ENERGI DAN DAYA LISTRIK ................................................................ A. Energi Listrik ............................................................................... B. Daya Listrik ................................................................................. C. Kwhmeter .................................................................................... D. Alat-alat Listrik yang Mengubah Energi Listrik menjadi Energi lain 43 EVALUASI .......................................................................................... KEMAGNETAN .................................................................................... A. Jenis dan Bentuk magnet ............................................................ B. Sifat-sifat magnet ........................................................................ C. Membuat magnet ........................................................................ D. Menghilangkan Sifat kemagnetan ............................................... E. Medan Magnet ............................................................................ F. Kemagnetan Bumi ....................................................................... G. Medan Magnet di Sekitar Arus Listrik .......................................... H. Pemanfaatan kemagnetan dalam Produk teknologi .................... EVALUASI .......................................................................................... INDUKSI ELEKTROMAGNETIK ............................................................. A. Gaya Gerak Listrik Induksi........................................................... B. Generator dan Dinamo ................................................................ C. Transformator ............................................................................. EVALUASI .......................................................................................... TATA SURYA ...................................................................................... A. Sistem Tata Surya ....................................................................... B. Matahari Sebagai Bintang dan Bumi Salah Satu Planetnya ......... 3 3 4 5 6 7 9 11 11 16 23 25 25 27 30 32 33 35 36 39 39 42 42 44 46 46 49 50 52 52 54 55 58 58 61 61 63 64 66 68 68 77 2

BAB II

BAB III

BAB IV

BAB V

BAB VI

BAB VII


C. Gerak Edar Bumi, Bulan dan Satelit Buatan................................ D. Litosfer dan Atmosfer .................................................................. E. Permasalahan Lingkungan .......................................................... EVALUASI ..........................................................................................

80 85 88 90

LISTRIK STATIS

Kompetensi Dasar 3.1 Mendeskripsikan muatan listrik untuk memahami gejala-gejala listrik statis serta kaitannya dalam kehidupan sehari-hari

A. Muatan Listrik Pada saat kamu menyisir rambut kering, rambutmu tertarik oleh sisir. Mengapa rambut menempel di sisir? Pada mulanya rambut dan sisir bersifat netral. Suatu atom bersifat netral, karena jumlah proton dan elektron sama. Pada saat kamu menggosokkan sisir pada rambutmu, sejumlah atom di dalam rambutmu terganggu, sejumlah elektron di dalam rambutmu terlepas dan berpindah ke sisirmu. Akibatnya, sisirmu memperoleh tambahan elektron, dan sisirmu itu tidak lagi netral, tetapi memiliki muatan negatif. Rambutmu kehilangan elektron, sehingga rambutmu itu bermuatan positif. Contoh lain yaitu jika plastik atau ebonit jika digosok dengan kain wool akan bermuatan negatip karena elektron pada wool berpindah ke plastik atau ebonit sedangkan kain wool kehilangan elektron. Sedangkan batang kaca yang digosok dengan kain sutera akan bermuatan positip sebab batang kaca kehilangan elektron sedangkan kain sutera mendapatkan elektron dari batang kaca. Peristiwa ini merupakan contoh mendapatkan listrik statis dengan cara menggosok. Untuk lebih jelasnya lakukan kegiatan 1.1. Listrik statis adalah berkumpulnya muatan listrik pada suatu benda. Secara umum dapat dijelaskan bahwa: 1. Benda terdiri atas atom-atom sejenis. 2. Setiap atom terdiri atas sebuah inti yang dikelilingi oleh satu atau lebih elektron. 3. Inti atom bermuatan positif, elektron bermuatan negatif. 4. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif dan netron yang tidak bermuatan listrik.

Kegiatan 1.1

Memberi muatan listrik dengan cara menggosoka. Tujuan: Menimbulkan muatan listrik pada benda dengan cara menggosok BKS IX Vktorinus Rema Gare, S.Pd 3

b. Alat dan Bahan: 1 buah sisir kertas tisu rambut kering

c. Prosedur Kegiatan 1. Letakkan potongan-potongan kertas tisu di atas meja. 2. Gosoklah sebuah sisir dengan rambutmu, dekatkan sisir tersebut pada kertas tisu. Apa yang kamu amati ? ................................................................................................................ ............. 3. Biarkan kertas tisu itu menempel pada sisir selama beberapa detik. Apa yang kamu amati setelah beberapa detik berlalu ? ...................................................................................................... d. Analisis 1. Jenis muatan apakah yang dimiliki sisir dan rambut tersebut sebelum saling digosokkan? ........................................................................................................ ...................................................... 2. Jenis muatan apakah yang dimiliki sisir dan rambut setelah saling digosokkan ? ....................................................................................................... ....................................................... 3. Pada saat sisir tersebut didekatkan pada tisu, mengapa tisu ini tertarik oleh sisir ? ................................................................................................................... ........................................... 4. Setelah beberapa saat tisu itu menempel pada sisir, mengapa tisu itu lepas lagi ? .................................................................................................................... .......................................... e. Sekarang Jawablah ! 1. Bagaimana caranya elektron pindah dari satu benda menuju benda lain dalam kegiatan ini? ....................................................................................................................... ................................ 2. Apa yang terjadi pada suatu benda yang tidak bermuatan listrik, jika benda itu mendapatkan atau kehilangan elektron ? ............................................................................................................ .............. .............................................................................................................. ................................................ 3. Apa yang menjadi kesimpulanmu dari kegiatan tersebut ? ................................................................. .......................................... ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ......................................................... 4


B. Pengosongan Muatan Listrik Loncatan muatan listrik terjadi pada saat muatan listrik bergerak secara bersamasama. Kejadian ini dinamakan pengo-songan listrik statis. Petir meru-pakan salah satu contoh proses pengosongan. Perpindahan muatan listrik statis dari satu benda ke benda lain disebut penetralan atau pengosongan muatan statis. Pengo-songan itu lazim juga disebut pentanahan, karena muatan itu sering dikosongkan dengan cara menyalurkan ke tanah. Pengosongan muatan statis di udara dapat terjadi sangat besar sehingga menimbulkan suara dahsyat yang kita sebut petir. Penangkal petir, melindungi rumah dan bangunan tinggi tersebut dari kerusakan oleh energi listrik yang besar di dalam petir. Penangkal petir ini menyediakan suatu jalan aman, melalui pentanahan, agar arus listrik petir mengalir masuk ke dalam tanah, bukan melewati rumah atau bangunan lain. C. Elektroskop Elektroskop adalah suatu piranti yang dapat digunakan untuk mendeteksi muatan listrik. Bagian-bagian utama elektroskop : a. Dua helai foile emas atau perak sebagai daun elektroskop b. Lempeng logam bulat sebagai penghantar c. Kotak kaca sebagai tempat tangkai penghantar beserta foil Kegunaan elektroskop: 1. Untuk mengetahui benda bermuatan atau tidak bermuatan Daun elektroskop mula-mula menutup (netral). Bila sebuah benda disentuhkan pada lempeng logam dan daun elektroskop tetap menutup, benda tersebut tidak bermuatan. Apabila sebuah benda disentuhkan pada lempeng logam dan daun elektroskop membuka, berarti benda tersebut bermuatan. 2. Untuk mengetahui jenis muatan listrik Mula-mula elektroskop diberi muatan yaitu dengan jalan menyentuh lempeng logam dengan benda bermuatan, misalnya muatan positif. Suatu benda bermuatan (belum diketahui jenis muatannya) didekatkan pada lempeng logam. Apabila daun elektroskop membuka, berarti benda tersebut bermuatan positif dan bila daun elektroskop menutup berarti benda tersebut bermuatan negatif. Untuk memahami prinsip kerja elektroskop lakukan kegiatan 1.2.

Kegiatan 1.2BKS IX Vktorinus Rema Gare, S.Pd 5

ELEKTROSKOPa. Pendahuluan Benda ada yang bermuatan listrik dan ada yang tidak bermuatan listrik. Bagaimana untuk mengetahui bahwa suatu benda bermuatan listrik ? Untuk mengetahui sebuah benda bermuatan listrik atau tidak lakukanlah kegiatan berikut ini. b. Alat dan Bahan 1 buah batang kaca 1 potong kain sutera 1 buah elektroskop c. Prosedur 1. Sebelum batang kaca digosok-gosok dengan kain sutera dekatkan pada bola/kepala elektroskop, amati daun elektroskop. Apa yang terjadi pada daun elektroskop ? ....................................................................................................... ....................................................... 2. Gosok-gosoklah batang kaca dengan kain sutera. 3. Dekatkan ujung batang kaca tersebut ke bola/kepala logam elektroskop dan lihat daun-daunnya. Apa yang terjadi ? ............................................................................................................... .............. Mengapa demikian ? ........................................................................................................... .............. 4. Kemudian jauhkan batang kaca dari kepala elektroskop dan lihat daun-daun elektroskop. Apa yang terjadi pada daun elektroskop ? ............................................................................................... Mengapa demikian ? ........................................................................................................... .............. 5. Dekatkan lagi batang kaca yang sudah digosok-gosok kain sutera tersebut ke bola/kepala elektroskop , tahan batang kaca di dekat kepala elektroskop kemudian sentuhlah kepala elektroskop dengan ujung jari amati daun elekltroskop apa yang terjadi ? ............................................................................................................... ............................................... Mengapa demikian ? ........................................................................................................... ................ 6. Jauhkan ujung jari dan batang kaca dari kepala elektroskop. Amati yang terjadi pada dauan elektroskop, apa yang terjadi ? ........................................................................................................ Mengapa demikian ? ........................................................................................................... ................ d. Analisis dan Kesimpulan Buatlah kesimpulan dari kegiatan di atas dengan cara membuat gambar untuk menjelaskan hasil tersebut. 6


................................................................................................................................. ................................ ................................................................................................ ................................................................. ............................................................... .................................................................................................. .............................. ................................................................................................................................. .. D. Interaksi Benda Bermuatan Listrik Telah kita ketahui bahwa untuk menimbulkan muatan listrik pada suatu benda dapat dilakukan dengan cara menggosok. Apa yang terjadi jika dua buah benda bermuatan listrik saling kita dekatkan ? Dua buah benda masing-masing bermuatan listrik negatip dan saling berdekatan, maka antara dua benda tersebut akan terjadi gaya tolak-menolak. Demikian juga jika dua buah benda masing-masing bermuatan listrik positip dan saling berdekatan, maka antara dua buah benda tersebut juga akan terjadi gaya tolak-menolak. Tetapi jika sebuah benda bermuatan listrik positip didekatkan dengan benda bermuatan listrik negatip maka antara dua buah benda tersebut akan terjadi gaya tarik-menarik. Untuk lebih jelasnya lakukan kegiatan 1.3. Kegiatan 1.3 Sifat Benda Bermuatan Listrik a. Tujuan : Mengetahui sifat kelistrikan yang ditimbulkan oleh penggaris plastik. b. Alat dan Bahan Dua buah penggaris plastik yang masih baru. Benang Tiang statif Dua batang kaca Kapas c . Prosedur Kegiatan 1. Ambil dua buah mistar plastik. 2. Gantungkan salah satu mistar itu dengan benang pada sebuah statif seperti gambar berikut. 3. Gosok-gosokkan salah satu ujung mistar itu pada rambut yang kering. 4. Ambil mistar yang lain, dan gosokkan ujung mistar itu pada rambut yang kering. 5. Dekatkan kedua ujung mistar yang telah digosok seperti gambar. Amatilah apa yang terjadi. 6. Diskusikan hasil pengamatan ini dengan teman satu kelompok kalian. 7. Ambillah dua batang kaca. 7


8. Gantungkan salah satu batang kaca dengan seutas benang pada sebuah statif seperti gambar di bawah ini. 9. Gosok-gosokkan salah satu ujung kaca itu dengan kapas yang kering. 10. Ambil kaca yang lain dan gosokkan ujung kaca dengan kapas yang kering. 11. Dekatkan kedua ujung kaca yang telah digosok. Amatilah apa yang terjadi. 12. Diskusikan hasil pengamatan ini dengan teman satu kelompok kalian. 13. Dekatkan ujung mistar yang telah digosok rambut kering dengan ujung kaca yang telah digosok kapas kering. Amatilah apa yang terjadi. c. Analisis dan Kesimpulan 1. Diskusikan hasil pengamatan ini dengan teman satu kelompok. 2. Buatlah suatu kesimpulan yang disertai alasan yang menunjukkan adanya sifat kelistrikan dari dua benda yang berbeda atau sama yaitu antara mistar dan kaca, mistar dan mistar, dan kaca dan kaca. 3. Presentasikan hasil pengamatanmu pada kegiatan ini.

E. Hukum Coulomb Jika dua benda bermuatan listrik berdekatan akan terjadi gaya listrik. Gaya tarik-menarik atau gaya tolak-menolak antara dua muatan listrik disebut gaya Coulomb (Fc). Apabila dua muatan yang berdekatan muatannya sejenis, maka gaya Coulombnya berupa gaya tolak-menolak. Sebaliknya, dua muatan yang berdekatan muatannya tak sejenis, maka gaya Coulombnya berupa gaya tarikmenarik. Besar gaya Coulomb bergantung pada: a. besar masing-masing muatan (Q1 dan Q2 ), b. kuadrat jarak antara dua muatan (r2). Hukum Coulomb berbunyi: besar gaya tolak-menolak atau gaya tarik-menarik antara dua benda bermuatan listrik, berbanding lurus dengan besar masing-masing muatan listrik dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda bermuatan. Secara matematik Hukum Coulomb dirumuskan:

Keterangan : Fc = gaya tolak-menolak atau gaya tarik-menarik dalam satuan newton (N) Q1 = besar muatan pertama dalam satuan coulomb (C) Q2 = besar muatan kedua dalam satuan coulomb (C) r = jarak antara dua benda bermuatan dalam satuan meter (m) k = konstanta pembanding besarnya 9 x 109 Nm2/C2


8

Contoh Soal: 1. Dua buah benda memiliki muatan masing-masing +Q dan -Q kedua benda terpisah pada jarak sejauh d, sehingga menghasilkan gaya sebesar F. Jika jarak kedua benda didekatkan menjadi setengahnya, maka berapa besar gayanya sekarang ? Diketahui: Q1 = +Q dan Q2 = -Q r=d Ditanyakan : F = .. ? Jawaban : F=k F=k

Q1 x Q 2 r2F = k = -k

+ Q1 x (Q 2) d2=-4k = - 4 F1

+ Q1 x ( Q 2) 1 ( d)2 2

Q1 x Q 2 1 2 d 4

Q1 x Q 2 d2

Jadi gayanya menjadi 4 kali gaya semula sedangkan tanda negatip (-) artinya terjadi gaya tarik menarik antara dua muatan. 2. Dua muatan dipisahkan dengan jarak 3 cm. Benda A memiliki muatan +6 C dan benda B memiliki muatan +3 C . Pertanyaan : a. Buatlah diagram vektor gaya-gaya kedua muatan tersebut b. Berapa gaya pada benda A dan benda B serta ke mana arahnya ? Penyelesaian : Diketahui : QA = +6 C = +6 x 10-6 C QB = +3 C = +3 x 10-6 C r = 3 cm = 3 x 10-2 m Ditanyakan : a. Diagram vektor gaya-gaya pada masing-masing muatan b. FA dan FB serta arahnya Jawaban:

A B +F

B A

pada A B

a. r

b. FA = FB = k

Q A QB r2= 9 x 109

Nm2/C2

(6 x106 C ) x(3 x106 C ) (3 x10 2 m) 29


= 9 x 10

9

Nm2/C2

18x10 12 C 2 9 x10 4 m 2= 9 x 10 9 Nm2/C2 x 2 10-8 C2/m2 = 18 x 10 N = 180 N FA arahnya ke kanan dan FB arahnya ke kiri yang besarnya sama. EVALUASI

Pilih salah jawaban yang benar !1. Bagian atom yang tidak bermuatan listrik dinamakan ... A. elektron B. Neutron C. Proton D. nukleon 2. Pelepasan elektron dari atom suatu benda mengakibatkan benda tersebut bermuatan ... A. netral B. negatif C. positif D. negatif dan positif 3. Dua Penggaris plastik yang telah digosok dengan kain wol jika didekatkan akan terjadi peristiwa ..... A. tolak menolak B. tarik menarik C. keduanya tidak bergerak D. kadang-kadang tarik menarik 4. Kaca yang digosokkan kain sutera akan bermuatan positif. Hal ini terjadi karena ... A. elektron berpindah dari kain sutera ke kaca B. elektron berpindah dari kaca ke kain sutera C. proton berpindah dari kain sutera ke kaca D. proton berpindah dari kaca ke kain sutera 5. Perhatikan gambar di bawah ! A. tolak menolak C. diam B. tarik menarik D. ditarik pelanpelan 6. Penggaris plastik yang kering jika digosokkan pada rambut dapat menarik helaian rambut, karena . A. proton dari plastik berpindah ke rambut B. proton dari rambut berpindah ke plastik C. elektron dari plastik berpindah ke rambut D. elektron dari rambut berpindah ke plastik 7. Seorang siswa melakukan penyelidikan perilaku sisir terhadap serpihan kertas berikut : Hasil penyelidikannya, sisir plastik tersebut dapat menarik serpihan kertas seperti pada gambar. Hal ini disebabkan sisir plastik telah ....digos ok denga n A B kain sutera kain wol kain sutera kain peristiwa yang terjadi mendapat tambahan elektron mendapat tambahan elektron kehilangan beberapa elektron kehilangan beberapa jenis muatan listrik yang ditimbulkan negatif negatif positif positif

Kedua benda tersebut digosok dengan kain sutra., jika didekatkan yang terjadi adalah ..... 8. Jika mistar plastik digosok dengan kain wol, maka yang terjadi

C D

12. Pemisahan muatan listrik positif maupun negatif pada benda netral 10


adalah ... A. elektron dari mistar berpindah ke kain wol sehingga mistar bermuatan positip (+) B. elektron dari kain wol berpindah ke mistar sehingga mistar bermuatan negatip (-) C. elektron dari kain wol berpindah ke mistar, sehingga mistar bermuatan positip (+) D. proton dari mistar berpindah ke kain wol sehingga mistar bermuatan negatip (-) 9. Ebonit jika digosok dengan kain wol akan bermuatan .. A. netral C. negatif B. positif D. tidak bermuatan 10. Perhatikan gambar berikut ! Batang kaca dapat menarik serpihan kertas seperti pada gambar karena telah bermuatan listrik yang ditimbulkan oleh peristiwa penggosokan dengan . A. kain wol, sehingga melepaskan beberapa elektron yang dimiliki B. kain sutera, sehingga melepaskan beberapa elektron yang dimiliki C. kain wol, sehingga menerima beberapa elektron dari kain wol D. kain sutera, sehingga menerima beberapa elektron 11. Perhatikan sederetan bendabenda bermuatan listrik yang digantung dengan benang berikut ! Jika benda C bermuatan listrik positif, maka berturut-turut benda A, B, D, dan E bermuatan listrik .... A. positif, negatif, positif, dan positif B. negatif, positif, negatif, dan negatif C. negatif, negatif, positif, dan positif D. positif, positif, negatif, BKS IX Vktorinus Rema Gare, S.Pd

akibat pengaruh benda bermuatan listrik di dekatnya disebut .... A. induksi elektromagnetik B. induksi listrik C. GGL induksi D. arus induksi 12. Gambar manakah yang benar untuk sebuah benda bermuatan listrik negatif didekatkan pada elektroskop bermuatan listrik positip ?

13. Dua buah benda memiliki muatan masing-masing +Q dan -Q kedua benda terpisah pada jarak sejauh d, sehingga menghasilkan gaya sebesar F. Jika jaraknya tetap tetapi muatannya berubah menjadi +4Q dan -3Q, maka besar gayanya sekarang adalah ... A. 7F B. 8F C. 10F D.12F 14. Dua buah benda memiliki muatan masing-masing +Q dan -Q kedua benda terpisah pada jarak sejauh d, sehingga menghasilkan gaya sebesar F. Jika jarak kedua benda didekatkan menjadi setengahnya, maka besar gayanya sekarang adalah .... A. 1F B. 2F C. 3F D. 4F 15. Dua buah benda masing-masing muatannya +5 x 10-6 C dan +2 x 10-6 C, terletak pada jarak 2 cm. Jika k = 9x109 N m2 /C2 maka besar gaya tolak kedua muatan tersebut adalah A. 22,5 x 10-6 N C. 22,5 N B. 225 N D. 22,5 x 106 N

11

dan negatif

Bab 2

ELEMEN DAN ARUS LISTRIK

Kompetensi Dasar 3.3 Mendeskripsikan prinsip kerja elemen dan arus listrik yang ditimbulkannya serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

A.

Arus Listrik

1.

Terjadinya Arus Listrik

Arus listrik dapat mengalir pada suatu penghantar jika antara kedua ujung penghantar terdapat beda potensial. Perhatikan gambar 2.1. Dua buah benda A dan B bermuatan listrik positip dan dihubungkan dengan penghantar. Benda A bermuatan positip 12 dan benda B bermuatan positip 6. Jika dua buah benda dihubungkan dengan penghantar maka elektron mengalir dari benda B ke benda A, sedangkan proton mengalir dari benda A ke benda B. Hal ini terjadi karena benda A potensialnya lebih tinggi dari pada benda B (VA> VB). Jadi arus listrik mengalir dari potensial lebih tinggi ke yang potensialnya lebih rendah. Elektron mengalir dari potensial rendah ke potensial tinggi. Pada gambar 2.2 benda P bermuatan positip dan benda Q bermuatan negatip, maka arus listrik mengalir dari benda P ke benda Q, sedangkan elektron mengalir dari benda Q ke benda P.

2.

Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik dapat dibuat dengan cara menghubung-hubungkan kutubkutub sumber arus listrik misalnya baterai dengan penghantar ke alat-alat listrik. Rangkaian listrik ada yang terbuka ada pula tertutup. Untuk memahami lebih lanjut lakukan kegiatan 2.1. Kegiatan 2.1 Rangkaian Listrik

a. PendahuluanJika kalian menghubung-hubungkan sumber arus listrik misalnya baterai menggunakan penghantar maka dapat dikatakan bahwa kalian telah membuat BKS IX Vktorinus Rema Gare, S.Pd 12

suatu rangkaian. Rangkaian ada yang terbuka ada juga yang tertutup. Bagaimana membuat rangkaian terbuka, rangkaian tertutup ? Bagaimana pula caranya agar arus listrik dapat mengalir pada rangkaian ?

b. Tujuan : Membuat rangkaian listrik terbuka dan tertutup c. Alat dan bahan

Baterai Bola lampu 1,5 V Saklar Soket lampu Kabel

= = = =

= 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah secukupnya

d. Prosedur Kegiatan1. Rangkailah alat-alat di atas sampai lampu dalam keadaan menyala. 2. Gambarlah rangkaian yang telah kamu buat tersebut. ............................................................................................................................. ................................ ............................................................................................................................. ................................ ............................................................................................................................. ................................ ............................................................................................................................. ................................ ............................................................................................................................. ................................ 3. Dari rangkaian yang telah kamu buat tersebut matikan saklarnya dengan cara menggeser ke arah OFF. Apakah lampu tetap menyala ? .................................................................................................. Menurut pendapatmu apa sebabnya ? .............................................................................................. 4. Gambarlah rangkaian listrik pada prosedur 3 di atas. ............................................................................................................................. ................................ ............................................................................................................................. ................................ ............................................................................................................................. ................................ ............................................................................................................................. ................................ ............................................................................................................................. ................................ 5. Geserlah sekali lagi saklarnya ke arah ON, apakah lampu menyala ? ................................................. Menurut pendapatmu apa sebabnya ? .............................................................................................. Jadi fungsinya saklar untuk apa ? .......................................................................................................


13

Kesimpulan:Berkaitan dengan rangkaian terbuka, rangkaian tertutup buatlah kesimpulannya. ..................................................................................................................................... .................................. ..................................................................................................................................... .................................. ..................................................................................................................................... .................................. ..................................................................................................................................... .................................. ..................................................................................................................................... .................................. Pada saat lampu menyala, pada rangkaian mengalir arus listrik. Jadi apa syaratsyaratnya agar arus listrik dapat mengalir pada rangkaian ? ..................................................................................................................................... .................................. ..................................................................................................................................... .................................. ..................................................................................................................................... ..................................

3. Mengukur Kuat Arus ListrikKuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian dapat diukur besarnya. Alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik adalah amperemeter (ammeter). Dapat juga untuk mengukur kuat arus listrik digunakan basicmeter dan avometer. Pada rangkaian listrik amperemeter dipasang secara seri dengan rangkaian yang diukur kuat arusnya. Karena skala basicmeter standarnya menggunakan satuan mikroampere maka basicmeter hanya mampu mengukur kuat arus listrik yang sangat kecil. Agar basicmeter dapat digunakan untuk mengukur kuat arus listrik yang besar maka harus dipasang shunt. Gambar 2.3 menunjukkan basicmeter tidak diberi shunt. Gambar 2.4 (a) Shunt dengan batas ukur 1 A dan 5 A sedangkan gambar 2.4 b) Shunt dengan batas ukur 50 mA dan 100 mA. Basic meter ini hanya dapat digunakan untuk mengukur arus dc. Jika kamu akan mengukur kuat arus listrik di atas 1 A gunakan SHUNT 0 1 5 A, tetapi jika akan mengukur arus listrik di bawah 1 A gunakan SHUNT 0 50 100 mA. Misalkan kamu akan mengukur kuat 14


arus listrik yang melewati sebuah lampu maka pasangkan SHUNT 0 50 100 DC mA pada Basic meter seperti gambar 2.5. Jika kutub negatip baterai dihubungkan dengan kabel pada angka nol dan kutub positip baterai dihubungkan dengan kabel pada lampu kemudian lampu dihubungkan dengan kabel pada angka 100, maka batas ukur basic meter yang digunakan adalah 100 mA. Skala yang ditunjuk oleh jarum basic meter adalah 80 dan skala penuh 100 jika skala yang digunakan pada panel bawah, dan skala yang ditunjuk 40 dan skala penuh 50 jika skala yang digunakan pada panel atas basic meter. Apabila batas ukur di beri simbol Bu dan skala yang ditunjuk diberi simbol St dan skala penuh diberi simbol Sp, maka besarnya arus listrik hasil pengukuran adalah : Jika menggunakan skala yang Jika menggunakan skala yang atas bawah St = 40; Sp = 50; Bu = 100 mA St = 80; Sp = 100; Bu = 100 mA , St

St I= xBu Sp= 0,08 A I= 80 x100 mA = 80 mA 100

I=

Sp

xBu

= 0,08 A I= 40 x100 mA = 80 mA 50

Hasilnya sama baik menggunakan skala atas maupun skala bawah. 1 A = 1000 mA = 103 mA 1 mA = 0,001 A = 10-3

A

Bagaimana mengukur kuat arus listrik menggunakan basicmeter ? Untuk lebih jelasnya lakukan kegiatan 2.2.

Kegiatan 2.2 Mengukur Kuat Arus Listrik Dengan Basicmeter

a. Tujuan: Mengukur besarnya kuat arus listrik pada rangkaian b.

Alat dan bahanBasicmeter = 1 buah Saklar = 1 buah Bola lampu 1,5 V = 1 buah Shunt 0 50 100 DC mA = 1 buahKabel Soket lampu Baterai = secukupnya = 1 buah = 2 buah

c. Prosedur KegiatanBKS IX Vktorinus Rema Gare, S.Pd 15

1.

Buatlah rangkaian seperti gambar 2.6 !

2. Geserlah saklar pada posisi 1 (On). 3. Pastikan lampu sudah menyala dan jarum basicmeter menyimpang ke kanan. 4. Berapa batas ukurnya (Bu)? .............................................................................................................. 5. Berapa skala yang ditunjuk (pada skala yang bawah) (St) ? ............................................................. 6. Berapa skala penuhnya (pada skala yang bawah) (Sp) ? ................................................................... 7. Hitunglah besarnya kuat arus listrik yang mengalir ? ...................................................................... .................................. ............................................................................................................. ............. ........................................................................................................................... ....... ................................................................................................................... ............................ .............................................................................................. ................................................. 8. Ulangi kegiatan 1 s/d 6 tetapi baterainya menjadi dua buah sehingga rangkaiannya seperti gambar 2.7.

9. Hitunglah besarnya kuat arus listrik yang mengalir ? ...................................................................... .................................. ............................................................................................................. ............. ........................................................................................................................... .......10. Jika basicmeter diberi simbul

, baterai diberi simbul

, lampu diberi

simbul , saklar dan kabel penghubung maka gambarlah rangkaian listrik pada kegiatan 1 dan kegiatan 8. ........................................................................................................................... ...................... .................................................................................................... ............................................. ............................................................................. .................................................................... ...................................................... BKS IX Vktorinus Rema Gare, S.Pd 16

........................................................................................... ............................... ..................................................................................................................

KesimpulanBuatlah kesimpulan dari kegiatan di atas berdasarkan hasil kegiatan no. 7 dan no. 9. ..................................................................................................................................... ............ ........................................................................................................................ ......................... ........................................................................................................... ...................................... .............................................................................................. ...................................................

Dalam suatu rangkaian listrik jika mengalir arus listrik maka pada rangkaian tersebut mengalir pula muatan listrik. Jika muatan listrik yang mengalir pada rangkaian sebesar Q selama waktu t, maka besarnya kuat arus listrik dapat dihitung dengan persamaan: Q = muatan listrik, satuanya dalam SI coulomb (C) t = waktu, satuannya dalam SI sekon (s) I = kuat arus listrik, satuannya dalam SI ampere (A) Contoh Soal : Sebuah penghantar dialiri arus listrik sebesar 3 A . Berapakah besarnya jumlah muatan listrik yang mengalir selama 5 menit ? Penyelesaian: Diket: I=3A t = 5 menit = 5 x 60 s = 300 s Ditanya : Q = ? Jawab: I = 3A= Q = 3 A x 300 s = 900 As = 900 C

Q t

Q 300 s

B.

Beda Potensial Listrik

1. Sumber Arus ListrikUntuk menimbulkan beda potensial pada ujung-ujung penghantar di gunakan sumber tegangan atau sumber arus listrik. Berdasarkan bahan yang digunakan Sumber tegangan di bagi menjadi : Elemen elektrokimia dan Elemen elektrodinamika. Elemen elektrokimia adalah sumber tegangan yang mengubah 17


energi kimia menjadi energi listrik. Sedangkan elemen elektrodinamika adalah sumber tegangan yang mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Elemen elektrokimia dibagi menjadi elemen primer dan elemen sekunder. Elemen primer adalah sumber tegangan yang apabila energinya habis tidak dapat diisi kembali. Contohnya elemen volta, elemen kering (baterai), elemen Leclanche, elemen Daniel. Sedangkan elemen sekunder adalah sumber tegangan yang apabila energinya habis dapat diisi kembali. Contohnya akumulator (accu) a. Elemen Volta Sumber arus dan tegangan ini pertama kali dibuat oleh ahli fisika Italia yang bernama Allesandro Volta (1790-1800). Pada dasarnya elemen volta terdiri atas logam tembaga ( Cu ), logam seng (Zn), dan larutan elektrolit asam sulfat ( H2SO4 ). Perhatikan gambar 2.8 di samping ini. Logam tembaga (Cu) sebagai kutub positip (+) dan logam seng (Zn) sebagai kutub negatip (-). Beda potensial antara kedua kutub 1 volt s/d 1,5 volt. Pada saat logam Cu dan logam Zn dihubungkan lewat penghantar ke lampu, terjadi proses perubahan energi kimia menjadi energi listrik. Lempeng tembaga bermuatan positip karena kekurangan elektron sedangkan lempeng seng bermuatan negatip karena kelebihan elektron. Kelemahan elemen volta adalah timbulnya gelembung-gelembung gas di sekitar logam Cu yang menghambat jalannya arus yang di sebut polarisasi . Polarisasi adalah peristiwa penutupan elektroda-elektroda elemen oleh hasil-hasil reaksi sehingga menurunkan kerja elemen. Maka dari itu elemen volta tidak praktis digunakan dalam keperluan sehari-hari. b. Elemen Kering Baterai yang paling kamu kenal dan banyak digunakan adalah baterai sel kering. Perhatikan gambar 2.13 di bawah ini yang menunjukkan bagian-bagian penting sebuah baterai. Pada dasarnya baterai/elemen kering terdiri atas karbon ( C ), logam seng ( Zn ), dan larutan elektrolit salmiak/amonium klorid (NH4Cl). Diantara logam karbon dan seng, terdapat batu kawi/Mangan dioksida (MnO2) yang berfungsi sebagai depolarisator yaitu untuk mengurangi atau meniadakan terjadinya peristiwa polarisasi. Perhatikan gambar 2.10 di samping. Sebagai kutub positip adalah karbon ( C ) yang ditutup kuningan dan sebagai kutub negatip adalah logam seng ( Zn ). Beda potensial antara ke dua kutub 1,5 volt. Pada saat dipakai, misalnya untuk menyalakan lampu terjadi proses perubahan energi kimia menjadi energi listrik.

c. Elemen Leclanche BKS IX Vktorinus Rema Gare, S.Pd 18

Elemen Leclance terdiri dari bejana kaca dan berisi batang karbon ( C ) sebagai elektroda positip, batang seng (Zn) sebagai elektroda negatip, larutan amonium khlorida (NH4Cl) sebagai elektrolit dan depolarisator manggandioksida (MnO2) bercampur serbuk karbon (C) dalam bejana berpori ditunjukkan gambar 2.12. Bila ion-ion seng masuk dalam larutan amonium khlorida, maka batang seng akan negatip terhadap larutan itu. Amonium khlorida memberikan ion-ion amonium yang bermuatan positip yang menembus bejana berpori menuju batang karbon. Ion-ion itu memberikan muatan positipnya kepada batang karbon dan terurai menjadi amoniak (NH3) dan gas hidrogen (H2).

d. Elemen Daniel Elemen Daniel merupakan sumber arus listrik yang mempunyai elektrolit pada kutub negatipnya berupa asam sulfat (H2SO4) dan elektrolit pada kutub positipnya berupa tembaga sulfat (CuSO4). Kutub positip berasal dari tembaga dan kutub negatip berasal dari logam seng (Zn) gambar 2.14. e. Elemen Sekunder Elemen sekunder adalah sumber tegangan yang apabila energinya habis dapat diisi kembali ditunjukkan gambar 2.15. Contoh elemen skunder: akumulator (aki). Aki sering juga di sebut sel basah. Timbal (Pb) dan timbal peroksida (PbO2) terletak dalam larutan asam sulfat (H2SO4). Reaksi kimia yang terjadi menyebabkan elektron terkumpul pada timbal, sehingga timbal sebagai kutub negatif dan timbal peroksida sebagai kutub positif. Lempeng timbal peroksida (anoda) sebagai kutub positif dan lempeng timbal (katoda) sebagai kutub negatip. Bagian-bagian akumulator ditunjukkan gambar 2.16.

2.

Beda Potensial Listrik

Tentunya kalian masih ingat pembahasan materi kuat arus listrik. Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah. Selisih antara potensial tinggi 19 BKS IX Vktorinus Rema Gare, S.Pd

dengan potensial rendah itulah yang dinamakan dengan beda potensial listrik. Jadi beda potensial listrik adalah selisih potensial antara dua titik pada suatu penghantar berarus listrik. Pada sumber tegangan yang memiliki potensial tinggi adalah kutub positip sedangkan yang memiliki potensial rendah adalah kutub negatip. Beda potensial listrik sering di sebut tegangan listrik. Untuk mengukur beda potensial listrik digunakan voltmeter. Basicmeter dan avometer (multitester) dapat juga digunakan untuk mengukur beda potensial listrik. Pada suatu rangkaian listrik, voltmeter dipasang paralel dengan rangkaian yang diukur beda potensialnya. Mengukur beda potensial listrik menggunakan basicmeter pada dasarnya hampir sama dengan mengukur kuat arus listrik menggunakan basicmeter. Bedanya jika mengukur kuat arus listrik menggunakan shunt tetapi jika mengukur beda potensial menggunakan multiplier. Multiplier ada yang batas ukurnya 0 1 5 DC V dan ada pula yang batas ukurnya 0 10 50 DC V. Jika akan mengukur beda potensial kurang dari 5 V, maka digunakan multiplier dengan batas ukur 0 1 5 DC V dan jika akan mengukur beda potensial 10 V sampai dengan 50 V, menggunakan multiplier yang batas ukurnya 0 10 50 DC V. Gambar 2.17 a) multiplier dengan batas ukur 0 1 5 DC V dan gambar 2.17 b) multiplier dengan batas ukur 0 10 50 DC V. Misalnya akan mengukur besarnya beda potensial pada lampu seperti gambar 2.19. Batas ukur basic meter yang digunakan adalah 5 V. Skala yang ditunjuk oleh jarum basic meter adalah 30 ; skala penuh 100 jika skala yang digunakan pada panel bawah, dan skala yang ditunjuk 15 ; skala penuh 50 jika skala yang digunakan pada panel atas basic meter. Apabila batas ukur di beri simbol Bu dan skala yang ditunjuk diberi simbol St dan skala penuh diberi simbol Sp, maka besarnya beda potensial listrik hasil pengukuran adalah : Jika menggunakan skala yang bawah St = 30; Sp = 100; Bu = 5 V ,V= St xBu Sp 30 x 5V = 1,5 V 100

Jika menggunakan skala yang atas St = 15; Sp = 50; Bu = 5 VV= St xBu Sp 15 x 5V = 1,5 V 50

V=

V=

= 1,5 V

= 1,5 VBKS IX Vktorinus Rema Gare, S.Pd 20

Hasil pengukuran besarnya sama, baik menggunakan skala bagian atas maupun skala bagian bawah. Untuk lebih jelasnya lakukan kegiatan 2.3.

Kegiatan 2.3

Mengukur Beda Potensial Listrik Dengan Basicmeter a. b.

Tujuan : Mengukur beda potensial listrik Alat dan bahanBasicmeter = 1 buah Saklar = 1 buah Bola lampu 1,5 V = 1 buah Multiplier 0 1 5 DC V = 1 buahKabel Soket lampu Baterai = secukupnya = 1 buah = 2 buah

c.

Prosedur Kegiatan1. Buatlah rangkaian seperti gambar bawah !

2. Geserlah saklar pada posisi 1 (On). 3. Pastikan lampu sudah menyala dan jarum basicmeter menyimpang ke kanan. 4. Berapa batas ukur yang digunakan (Bu)? ...................................................................................... 21


5. Berapa skala yang ditunjuk (pada skala yang bawah) (St) ? ........................................................... 6. Berapa skala penuhnya (pada skala yang bawah) (Sp) ? ................................................................ 7. Hitunglah besarnya beda potensial listrik pada lampu ? ................................................................ .......................................... ..................................................................................................... ................... ......................................................................................................................... ... ..................................................................................................................... .......................... .............................................................................................. ................................................. 8. Ulangi kegiatan 1 s/d 6 tetapi baterainya menjadi dua buah sehingga rangkaiannya seperti gambar di bawah.

9.

Hitunglah besarnya beda potensial pada lampu ? ...................................................................... .................................... ........................................................................................................... ............. ......................................................................................................................... ......... , baterai diberi simbul , lampu

10. Jika basicmeter diberi simbul

diberi simbul , saklar dan kabel penghubung maka gambarlah rangkaian listrik pada kegiatan 1 dan kegiatan 8. ........................................................................................................................... ...................... .................................................................................................... ............................................. ............................................................................. .................................................................... ...................................................... ........................................................................................... ............................... ..................................................................................................................

KesimpulanBuatlah kesimpulan dari kegiatan di atas berdasarkan hasil kegiatan no. 7 dan no. 9. ..................................................................................................................................... ............ ........................................................................................................................ ......................... ........................................................................................................... 22


...................................... .............................................................................................. ...................................................

3.

Gaya Gerak Listrik (GGL) dan Tegangan jepit

Agar dalam suatu rangkaian mengalir arus listrik maka dalam rangkaian tersebut harus ada sumber arus listrik. Sumber arus listrik tersebut juga sebagai sumber tegangan listrik. Sumber arus listrik misalnya: elemen volta, baterai, aki, dinamo, generator. Sebelum sumber tegangan listrik dihubungkan dengan suatu rangkaian, maka sumber tegangan tersebut mempunyai beda potensial yang dikenal dengan gaya gerak listrik (GGL). Bagaimana besarnya GGL sebuah sumber tegangan dibandingkan dengan tegangan jepit ? Untuk memahami lebih lanjut lakukan kegiatan 2.4.

Kegiatan 2.4

Mengukur Gaya Gerak Listrik dan Tegangan Jepit a. b.

Tujuan : Mengukur gaya gerak listrik (ggl) dan tegangan jepit Alat dan bahanbaterai lengkap dengan tempatnya = 2 buah saklar = 1 buah kabel penghubung = secukupnya basicmeter/voltmeter = 1 buah bola lampu dengan tempatnya = 1 buah

+ L S -VRangkailah alat-alat seperti gambar di samping. Sebelum saklar (S) dihubungkan, apakah jarum pada basicmeter bergerak menunjuk angka tertentu ? ....................... Mengapa demikian ? .............................................................. ..... .......................................................................... ........................... 3. Hubungkan saklar (S). Apakah lampu menyala ? ........................ Apakah penunjukan jarum voltmeter sekarang berkurang? .............................................................. ....................................... Mengapa demikian ? .............................................................. ..... .......................................................................... ............................1. 2.


23

4.

Besar manakah angka yang ditunjukkan oleh jarum voltmeter antara kegiatan 2 dan kegiatan 3 ? ........................................................................... ................................................................................ Mengapa Demikian ? .............................................................. .......................................................... ..................... ................................................................................ ......................................................

Kesimpulan Berdasarkan kegiatan di atas, kegiatan 2 adalah mengukur GGL dan kegiaatn 3 mengukur tegangan jepit. Apakah kesimpulanmu tentang GGl dan tegangan jepit ? ................................................................................................................................. ..................... ........................................................................................................... ............................................ ................................................................................................................................. ..................... ................................................................................................................................. ..................... Pikirkanlah, mengapa GGL lebih besar dari pada tegangan jepit ? ................................................................................................................................. ...................... ................................................................................................................................. ..................... ................................................................................................................................. .....................

4.

Rangkaian Sumber Tegangan

Sumber tegangan DC atau elemen dapat dirangkai seri maupun paralel. Bagaimanakah besarnya GGL dari beberapa elemen yang dirangkai seri maupun yang dirangkai paralel. Seperti halnya jika kalian menyalakan senter menggunakan baterai lebih dari satu, maka agar senter dapat menyala dengan terang elemenelemen tersebut harus dirangkai secara seri. Bagaimana cara merangkai dan berapa besarnya beda potensial dari elemen yang dirangkai seri maupun paralel , lakukan kegiatan 2.5. Kegiatan 2.5

Rangkaian Sumber Tegangan


24

a. b.

Tujuan : Mengukur gaya gerak listrik (ggl) dari sumber teganganyang dirangkai seri maupun paralel

Alat dan bahan3 buah baterai beserta tempatnya (usahakan masing-masing baterai GGLnya sama) 1 voltmeter kabel penghubung

c. + ( b) -V a)

Prosedur

1. Hubungkan 1 buah baterai pada voltmeter dengan kabel penghubung. 2. Catatlah berapa angka penunjukan jarum voltmeter ............. ............................. .......... 3. Tambahkan 1 buah baterai lagi susunannya berjajar (seri) sehingga baterainya 2 buah seperti gambar (a) di atas. Bacalah angka penunjukan jarum voltmeter dan vatatlah besarnya. ............................................................................................................... ........................................... 4. Tambahkan 1 buah baterai lagi susunannya berjajar (seri) sehingga baterainya 3 buah. Bacalah angka penunjukan jarum voltmeter dan vatatlah besarnya. ........................................................... ............................................................ ............................................................ .................................. 5. Buatlah tabel hasil pengukuran GGL pada kegiatan 1 s.d 4 di atas. 6. Ulangi kegiatan 1 s/d 5 di atas tetapi pada kegiatan 3 dan kegiatan 4 baterai dirangkai paralel seperti gambar (b). ............................................................................................................................... ........................... ............................................................................................................................... ........................... ............................................................................................................................... ...........................

KesimpulanBerdasarkan tabel buatlah kesimpulan yang berkaitan dengan GGL pada sumber tegangan yang dirangkai seri maupun yang dirangkai paralel. ..................................................................................................................................... ............................ BKS IX Vktorinus Rema Gare, S.Pd 25

..................................................................................................................................... ............................

EVALUASI Pilih salah satu jawaban yang benar !1. Perhatikan gambar di bawah ini! 6. Jika rangkaian berikut untuk mengukur kuat arus pada lampu maka ....

Berikut ini yang benar adalah . . . . A. arah elektron dari A ke B, arah arus listrik dari B ke A B. arah arus listrik dari A ke B, arah elektron dari B ke A C. arah arus listrik dan arah elektron dari B ke A D. arah arus listrik dan arah elektron dari A ke B 2. Arah arus listrik dan arah elektron adalah . . . . A. selalu berlawanan 7. B. selalu sama C. kadang-kadang berlawanan D. tidak dapat ditentukan 3. Berikut ini adalah gambar penghantar yang berbentuk bola berikut ini!

A. P adalah sakelar dan Q adalah lampu B. P adalah amperemeter dan Q adalah lampu C. P adalah voltmeter dan Q adalah sakelar D. P adalah amperemeter dan Q adalah voltmeter Perhatikan tabel berikut.

Dari gambar di atas, pernyataan yang benar adalah . . . . A. potensial B sama dengan potensial C B. potensial B lebih besar dari potensial C C. potensial B lebih kecil dari potensial C D. potensial B mungkin lebih besar atau lebih kecil dari potensial C 4. Perhatikan gambar di bawah ! Saklar saklar yang mana harus ditutup supaya hanya lampu-lampu A, B dan C yang menyala? A. S1 dan S3 C. S1 B. S3 D. S2 dan S3 5. Mengenai kuat arus listrik : BKS IX Vktorinus Rema Gare, S.Pd

Berikut ini yang bukan kesimpulan dari tabel di atas adalah .... A. nyala lampu tidak tergantung oleh tegangan dan kuat arus B. nyala lampu tergantung tegangan dan kuat arus C. nyala lampu makin terang, jika tegangan makin besar D. kuat arus makin besar, nyala lampu makin terang 8. Perhatikan gambar berikut.

Jika batas ukur amperemeter 1 A, besar kuat arus yang terukur adalah .... A. 0,5 A B. 1 A C. 15 A D. 50 A 9. Kuat arus 3 A artinya .... A. muatan listrik 300 C mengalir selama 100 menit B. muatan listrik 1.800 C mengalir selama 10 menit 26

1. kuat arus listrik termasuk besaran pokok 2. satuan kuat arus listrik adalah meter. 3. satuan kuat arus listrik adalah ampere 4. kuat arus listrik termasuk besaran turunan Pernyataan yang benar ditunjukkan nomor .... A.1 dan 2 C.1 dan 3 B.3 dan 4 D.2 dan 4 10. Perhatikan gambar di bawah ! Agar kita dapat mengetahui besar GGL dalam rangkaian tersebut, yang kita lakukan adalah .... A. Membuka saklar dan voltmeter dipasang seri. B. Membuka saklar dan voltmeter dipasang paralel dengan lampu. C. Menutup saklar dan voltmeter dipasang paralel dengan baterai. D. Membuka saklar dan voltmeter dipasang paralel dengan baterai. 11. Perhatikan gambar di samping ! Agar kita dapat mengetahui besar tegangan jepit dalam rangkaian tersebut, yang kita lakukan adalah .... A. Membuka saklar B. Menutup saklar dan voltmeter dipasang seri dengan lampu C. Membuka saklar dan posisi voltmeter diparalelkan dengan baterai D. Menutup saklar dan volmeter dipasang paralel dengan lampu 12. Pengukuran GGL yang benar ditunjukkan gambar...

C. muatan listrik 3 C mengalir selama 6 menit D. muatan listrik 9 C mengalir selama 3 menit

13. Manakah kutub negatif pada bagan di bawah ini ? A. B. C. D. 1 1 2 3 4

4. Pada aki (accumulator) yang berfungsi sebagai anoda adalah . . . . A. Pb C. PbO2 B. H2SO4 D. Zn 15. Elektrolit yang digunakan untuk akumulator adalah .... A. asam sitrat C. asam sulfida B. asam nitrat D. asam sulfat 16. Tiga puluh batu baterai, masingmasing 1,5 V, disusun paralel akan menghasilkan GGL total sebesar .... A. 1,5 volt C. 10 volt B. 3,0 volt D. 15 volt


27

A.

B.

C.

D.

LISTRIK DINAMIS

Kompetensi Dasar 3.2 Menganalisis percobaan listrik dinamis dalam suatu rangkaian serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

A. Hubungan beda potensial dan kuat arus listrik Apabila sebuah lampu dihubungkan dengan kutub-kutub sumber tegangan dan kuat arus listrik yang melewati lampu diukur serta beda potensial pada lampu juga diukur, bagaimanakah hubungan antara beda potensial listrik dengan kuat arus yang mengalir ? Sehari-hari tentunya kalian sudah pernah mengetahui bagaimana nyala lampu di rumahmu pada saat tegangan PLN turun. Pada saat tegangan listrik PLN turun lampu dirumahmu tentunya akan redup dan pada saat tegangan listrik PLN naik lagi, lampu dirumahmu akan terang kembali. Pada saat tegangan PLN turun, kuat arus listrik juga ikut turun dan pada saat tegangan listrik PLN naik kuat arus listrik juga ikut naik. Jika hambatan lampu (R) , beda potensial listrik (V) dan kuat arus listrik (I) bagaimana hubungan variabel-variabel tersebut ? Untuk menjawabnya lakukan kegiatan 3.1

Kegiatan 3.1 28


Hubungan beda potensial dan kuat arus listrik a. b.Menentukan hubungan beda potensial listrik dengan kuat arus listrik Di depan telah dijelaskan bahwa bila antara ujung-ujung penghantar memiliki beda potensial, maka akan ada arus yang mengalir. Bagaimana hubungan antar kuat arus dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar ? Untuk mengetahui hubungan tersebut lakukan eksperimen berikut ini.

Tujuan

Pendahuluan

c.

Alat Dan Bahan :Lampu 2,3 watt : Tempat lampu : Saklar : Volt meter : Ampere meter : Hambatan geser : Baterei : Hambatan 100 Ohm Hambatan 50 Ohm: Kabel secukupnya : 1 1 1 1 1 1 1 buah buah buah buah buah buah buah : 2 buah 1 buah 1 buah

d.

Kegiatan1. Hubungan antara tegangan dan kuat arus Susunlah alat-alat yang tersedia seperti gambar di samping ini. Ubahlah besar kecilnya hambatan dari Rheostart (Rs) , bacalah besarnya kuat arus (I) yang ditunjuk amperemeter dan beda potensial (V) yang ditunjuk voltmeter dan catat pada tabel. c. Lakukan kegiatan b) sebanyak 4 kali dan catatlah hasilnya pada tabel. Hambatan Ke: 1. 2. 3. 4. 5. d. Dari data di atas buatlah kesimpulan ! ........................................................................................................................... ........................... ............................................................................................... ................................................ .......................................................................... ..................................................................... Besar Tegangan ( V ) (volt) Besar kuat arus (I) (ampere)

a.b.

2.

Hubungan Antara Tegangan, Kuat Arus dan Hambatan 29


b.

a.Susunlah rangkaian seperti di samping Pasanglah hambatan (R) = 50 Ohm, baca dan catatlah penunjukkan jarum amperemeter (A) dan Voltmeter (V) kemudian masukkan ke dalam tabel.c.

Lakukan kegiatan b) sebanyak empat kali dengan mengganti hambatan (R) 100 Ohm, 150 Ohm, 200 Ohm dan 250 Ohm dan kemudian masukkan besar kuat arus (I) dan beda potensial (V) ke dalam tabel. I(A) V ( Volt ) I x R

R ( Ohm ) 50 100 150 200 250

I ( mA )

1 mA = 0,001 A = 1 x 10d. e.

-3

A

Bandingkan hasil pada kolom 4 dan kolom 5 dari tabel di atas. Bagaimanakah besarnya? ............ Buatlah hubungan antara kolom 4 dan kolom 5 ........................................................................

f. Membuat grafik Dari kegiatan (2) buatlah grafik hubungan antara beda potensial ( V ) dengan kuat arus ( I ), V sebagai sumbu vertikal dan I sebagai sumbu horizontal.

Buatlah kesimpulan dari kegiatan 2 di atas ! ........................................................................................................................... .................... ........................................................................................................................... .................... ........................................................................................................................... .................... Informasi : Kesimpulan pada kegiatan 2 di atas diketemukan pertama kali oleh George Simon Ohm sehingga untuk menghormati, dinamakan HUKUM OHM Penguatan 1. Pada penghanatar 40 ohm mengalir arus listrik sebesar 0,25 A. Tentukan besarnya tegangan pada pengahantar tersebut ! BKS IX Vktorinus Rema Gare, S.Pd 30

2. Sebuah seterika listrik mengambil arus 15 A. Jika dihubungkan dengan beda potensial 120 volt. Berapakah tahanan kawat di dalam seterika tersebut ? 3. Hitunglah hambatan pada lampu jika dialiri listrik 2 A dan beda potensialnya 12 V. Setelah melakukan kegiatan di atas maka diperoleh hubungan V, I dan R adalah :

Keterangan: V = beda potensial satuan dalam SI volt (V) I = kuat arus satuan dalam SI ampere (A) R = hambatan satuan dalam SI ohm ()

B. Hambatan Penghantar Jika dirumahmu menyalur listrik dari tetangga yang cukup jauh, tentunya untuk menyalurkan listrik dibutuhkan kawat penghantar yang cukup panjang. Apa yang terjadi pada nyala lampu di rumahmu ? Apakah nyala lampu lebih terang atau lebih redup ? Mengapa hal tersebut bisa terjadi ? Hal ini terjadi dikarenakan kawat penghantar yang digunakan sangat panjang sehingga hambatannya menjadi besar. Apa yang terjadi jika kawat yang digunakan untuk menyalurkan listrik tersebut diganti jenis dan ukurannya ? Untuk lebih memahami lebih lanjut lakukan kegiatan 3.2.

Kegiatan 3.2

Mengukur Hambatan Kawat a. Tujuan : Menyelidiki faktor-faktor yang mempengaruhi besar hambatan penghantar b. PendahuluanTelah anda ketahui bahwa perbandingan antara tegangan dengan kuat arus dalam kawat penghantar disebut hambatan. Faktor-faktor apa sajakah yang mempengaruhi hambatan kawat suatu penghantar? Untuk mengetahui faktorfaktor yang mempengaruhi hambatan kawat penghantar dapat anda ikuti kegiatan berikut ini.

b.

Alat Dan Bahan

Sakelar = 1 buah Voltmeter = 1 buah Basicmeter/Amperemeter = 1 buah Baterai/power suply = 1 buah Kabel penghubung = secukupnya Kawat tembaga besar = 1m 31


Kawat tembaga kecil Kawat tembaga kecil Kawat nikelin kecil

= 1m = 10m = 1m

c.

1.

Kegiatan

Mengukur Hambatan Kawat yang berbeda panjangnya

b. c.

a. Susunlah alat-alat yang tersedia seperti pada gambar di atas. Ambilah 1 m kawat tembaga, kemudian lilitkan membentuk spiral menggunakan pensil Hubungkan kawat yang telah anda bentuk tersebut pada rangkaian (lihat pada gambar di atas) a. Pada waktu arus mengalir bacalah pada skala penunjukan amperemeter dan voltmeter. b. Ulangilah kegiatan anda diatas untuk panjang kawat tembaga 10 m dan besar kawat sama, masukkan data yang anda peroleh ke dalam tabel yang telah kalian buat pada buku catatan seperti di bawah ini.

Panjang kawat ( l) (meter) 1m 10 m

Kuat arus (I) (empere)

Beda potensial (V) (volt)

VI=R

Kesimpulan Dari kegiatan diatas tulislah kesimpulan anda dibawah ini : ........................................................................................................................... .................. ........................................................................................................ ..................................... ..................................................................................... ........................................................ 2. Membandingkan Hambatan Kawat yang berbeda Jenisnya Masukkan data pengamatan pada kegiatan 1 untuk tembaga kecil dengan panjang 1 m ke dalam tabel di bawah ini . b. Ambilah kawat nikelin kecil yang panjangnya 1 m kemudian rangkai seperti kegiatan 1. Kemudian lakukan pengukuran beda potensial dan kuat arus. c. Masukan data pengamatan anda ke dalam tabel dibawah ini.a.

Jenis kawat Tembaga 1m Nikelin 1 m

Kuat arus ( I ) (ampere)

Beda potensial (V) (volt)

VI=R

Kesimpulan : Dari kegiatan 2 diatas tulislah kesimpulan anda dibawah ini ! ........................................................................................................................... .................. ........................................................................................................ 32


..................................... ..................................................................................... ........................................................ 3. Mengukur Hambatan Kawat yang Sejenis dengan diameter yang bedaa. Masukkan data pengamatan pada kegiatan 1 untuk tembaga kecil dengan

panjang 1 m ke dalam tabel di bawah ini.b. Lakukanlah pengukuran seperti kegiatan 1 untuk kawat tembaga yang

diameternya lebih besar. c. Masukkan data yang anda peroleh ke dalam tabel yang telah kalian buat pada buku catatan seperti di bawah ini . Diameter kawat Tembaga Kecil 1 m Besar 1 m Kesimpulan : Dari kegiatan 3 diatas tulislah kesimpulan anda dibawah ini ! ............................................................................................................................... .............. ................................................................................................................ ............................. ................................................................................................. ............................................ Informasi : Harga dinamakan hambatan kawat penghantar. Kuat arus ( I ) (ampere) Beda potensial (V) (volt)VI=R

V IDari kegiatan 1, 2, dan 3 tulislah kesimpulannya : ............................................................................................................................... .............. ................................................................................................................ ............................. ................................................................................................. ............................................ Jika hambatan penghantar R, panjang penghantar L, hambat jenis penghantar dan luas penampang penghantar A, maka dapat ditulis hubungan : R= LA

R = hambatan kawat satuan ohm () = hambatan jenis kawat satuan ohm meter ( m) L = panjang kawat satuan meter (m) A = luas penampang kawat satuan meter Hambatan Jenis Berbagai Bahan Hambatan jenis ( .m) 5,9 x 10-8 1,68 x 10-8 2,65 x 10-8 10,6 x 10-8 4,0 x 10-7 4,4 x 10-7 Jenis bahanWolfram Germanium Silikon Kayu Karet Kaca

Jenis bahanPerak Tembaga Aluminium Platina Baja Mangan

Hambatan jenis ( .m) 5,5 x 10-5 4,5 x 10-1 2,0 x 10-1 10 1011 1,0 x 1013 1012 1013 33


Nikrom Karbon

1,2 x 10-6 3,5 x 10-5

Mika Kuarsa

2,0 x 1015 1,0 x 1018

C. Konduktor dan IsolatorHambatan jenis setiap bahan berbeda-beda. Bahan yang mempunyai hambatan jenis besar memiliki hambatan yang besar pula, sehingga sulit menghantarkan arus listrik. Berdasarkan daya hantar listriknya (konduktivitas listrik), bahan dibedakan menjadi tiga, yaitu konduktor, isolator, dan semikonduktor. Bahan-bahan apakah yang termasuk konduktor, isolator, dan semikonduktor? Untuk lebih memahami tentang konduktor dan isolator, lakukan kegiatan 3.3.

Kegiatan 3.3

Penyelidikan Bahan Konduktor Dan Isolator a. PendahuluanKamu telah mengetahui ada dua jenis bahan, yaitu konduktor dan isolator. Bagaimana cara mengetahui apakah suatu bahan termasuk konduktor atau isolator ? Pada kegiatan ini kamu akan melakukan penyelidikan apakah suatu bahan termasuk konduktor atau isolator.

b.

Alat dan Bahan

Kawat tembaga 20 cm bersisolasi = 4 buah Pisau kecil = 1 buah Baterai dan soket baterai = 2 buah Lampu 3 V dan soket lampu = 1 buah Kabel penghubung = 3 buah diidentifikasi = kawat tembaga, aluminium foil, batang korek api, karet penghapus, paku, tutup ballpoin plastik, isi pensil, klip kertas, uang logam, diode. = 2 buah

c.

Prosedur1. Rangkailah 2 baterai, lampu, klip buaya dan kawat tembaga menggunakan kabel penghubung sehingga seperti rangkaian di bawah ini. 2.Amati lampu menyala atau tidak menyala. aluminium foil, kemudian batang korek api, karet penghapus, paku, tutup ballpoin plastik, isi pensil, klip kertas, uang logam, dan amati lampu 34

dengan


4. Buatlah tabel dan masukkan data pengamatanmu seperti tabel di bawah ini ! Bahan yang menyebabkan lampu menyala dan tidak menyala Jenis Bahan ........................................ ........................................ ........................................ ........................................ ........................................ ........................................ Keadaan Lampu (menyala/tidak menyala) ........................................ ........................................ ........................................ ........................................ ........................................ ........................................

Bahan-bahan yang dapat menyebabkan lampu menyala termasuk bahan konduktor, sedangkan bahan-bahan yang menyebabkan lampu tidak menyala termasuk bahan isolator. Kesimpulan Dari kegiatan diatas buatlah kesimpulannya. ............................................................................................................................... ................................. ............................................................................................................................... ................................. ............................................................................................................................... ................................. Pikirkanlah ! Jika suatu bahan bukan konduktor tetapi juga bukan isolator termasuk bahan apakah tersebut ? .............................................................................................................. .................................................. Dan sebutkan contohnya ! ............................................................................................................................... .................................

D. Kuat Arus Listrik pada RangkaianRangkaian listrik dapat dibuat tak bercabang dan bercabang atau bahkan campuran tak bercabang dan bercabang. Tergantung untuk apa membuat BKS IX Vktorinus Rema Gare, S.Pd 35

rangkaian rangkaian bercabang bercabang

listrik tersebut. Bahkan lebih komplek lagi jika kalian amati pada elektronika. Bagaimana besar kuat arus lsitrik pada rangkaian tak dan bagaimana besar kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian ? Untuk memahami lebih lanjut lakukan kegiatan 3.4.

Kegiatan 3.4

Kuat Arus Listrik Dalam Rangkaian Tak Bercabang dan Bercabang a. PendahuluanArus listrik dapat mengalir pada kawat yang halus atau pada kawat yang tebal. Selain itu arus listrik dapat mengalir di satu kawat tak bercabang atau beberapa kawat bercabang. Besarnya kuat arus tersebut dapat dicari melalui kegiatan di bawah ini.

b.

Tujuan1. Mengukur besar kuat arus listrik pada rangkaian tak bercabang 2. Mengukur besar kuat arus listrik pada rangkaian bercabang

c.

Alat dan BahanBaterai 1, 5 V = 3 buah Lampu 2,5V; 3,8V; 6,2V = 1 buah Kabel = secukupmya Ampermeter (0-1-5 DCA) = 5 buah Tempat (Soket) lampu = 3 buah Tempat baterai = 3 buah

d.1.

Kegiatan Rangkaian Tak BercabangRangkailah alat-alat seperti gambar di bawah. 2. Matikan lampu P, bagaimanakah lampu Q ? .................................................................. ...... Matikan lampu Q. Bagaimanakah keadaan lampu P ? ............................................................. ...... 4.

3.

Apakah kesimpulanmu ? .............................................................................................. .................. ...................................................................................................... .................................................. 5. Ukurlah kuat arus IA, IB, IC . 6. Besar kuat arus IA = .............amper IB = .............. amper dan IC = .............. amper 7. Bagaimanakah besar kuat arus IA, IB, IC ? ...................................................................................... 36 BKS IX Vktorinus Rema Gare, S.Pd

8.

Apakah kesimpulanmu ? ......................................................................................................................... .............................. ......................................................................................................................... ..............................

e.

Kegiatan Rangkaian bercabang

1.

Matikan lampu P. Bagaimanakah keadaan lampu Q dan R ? ......................................................... ......................................................... ............................................................................................... 2. Matikan lampu Q. Bagaimanakah lampu P dan R ? ........................................................................ 3. Matikan lampu R. Bagaimanakah lampu P dan Q ? ........................................................................ 4. Apakah kesimpulanmu ? ......................................................................................................................... ............................... ......................................................................................................................... ............................... ......................................................................................................................... ............................... Ukurlah kuat arus IA, IB, IC, ID, IE . 5. IA = ............ IB = ............... IC = .............. ID = .............. IE = .............. 6. Berapa besarnya IB + IC + ID = .............. 7. Bagaimanakah besar kuat arus IA dibanding dengan IB + IC + ID dan IE ? ....................................... 8. Apakah kesimpulanmu dari kegiatan di atas ? ......................................................................................................................... ............................... ......................................................................................... ............................................................... Informasi: Hukum Kirchoff menyatakan bahwa jumlah kuat arus yang masuk pada titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabang. I input = I output

E. Rangkaian HambatanSecara umum rangkaian hambatan dikelompokkan menjadi rangkaian hambatan seri, hambatan paralel, maupun gabungan keduanya. Untuk membuat rangkaian hambatan seri maupun paralel minimal diperlukan dua hambatan. Adapun, untuk membuat rangkaian hambatan kombinasi seri-paralel minimal diperlukan tiga hambatan. Jenis-jenis rangkaian hambatan tersebut memiliki 37 BKS IX Vktorinus Rema Gare, S.Pd

kelebihan dan kekurangan masing-masing. Oleh karena itu, jenis rangkaian hambatan yang dipilih bergantung pada tujuannya. Bagaimana besarnya hambatan pengganti baik rangkaian seri maupun paralel ? Untuk memahamai lebih lanjut lakukan kegiatan 3.5. Kegiatan 3.5

Rangkaian Hambatan a.Dapatkah kita menghitung besarnya hambatan dalam suatu rangkaian yang tersusun dari beberapa hambatan secara seri maupun secara paralel ? Kalau dapat bagaimana caranya ? Untuk menjawab pertanyaan tersebut marilah kita ikuti kegiatan berikut.

Pendahuluan

b.

Alat Dan BahanSakelar Basicmeter Shunt 0 1 5 DC A Multiplier 0 1 5 DC V Baterai/power supply Hambatan 100 ohm Hambatan 50 ohm Kabel = 1 buah = 1 buah = 1 buah = 1 buah = 1 buah = 2 buah = 2 buah = secukupnya

c.

TujuanMengetahui nilai hambatan pengganti dari rangkaian yang tersusun secara seri dan secara paralel.

d.

Kegiatan 1. Rangkaian tak bercabang (seri )

a. Susunlah alat-alat yang tersedia seperti pada gambar di atas. b. Gunakan R1 dan R2 = 50 ohm, dan tutuplah saklar.

c. Baca dan catatlah besar kuat arus dan beda potensial yang terukur. d. Berapa V dan I yang terbaca ? V = .................. volt I = ................. Ae. Gantilah R1 dan R2 dengan satu hambatn ( R3) yang nilainya 100 ohm.

f. Tutuplah saklar, catatlah kuat arus dan beda potensial yang terukur. Berapa V dan I yang terbaca ? V = ............volt I = ............... A g. Bandingkan hasil pengukuran d) dan f). Bagaimana besarnya ? .............................................. 38


h. Bagaimanakah pengaruh yang diberikan oleh R1 , R2 dan R3 terhadap

besarnya kuat arus dan beda potensial ? .................................................................................................................

Informasi : R3 disebut hambatan pengganti atau hambatan substitusi (Rs) Kesimpulan: Buatlah kesimpulan berdasarkan kegiatan di atas. ............................................................................................................................... .................... ............................................................................................................................... ....................

2.

Rangkaian bercabang (paralel )

a. b. c. d. e. f. g.

h. i. j. k.

Susunlah alat-alat yang tersedia seperti pada gambar di atas. Gunakan R1 dan R2 = 100 ohm, dan tutuplah saklar. Baca dan catatlah besar beda potensial dan kuat arus yang terukur. V = ...................... volt I = ......................... A Gantilah R1 dan R2 dengan satu hambatan ( R3) yang nilainya 50 ohm. Tutuplah saklar, catatlah beda potensial dan kuat arus yang terukur. V = ....................... volt I = ....................... A Bandingkan hasil pengukuran c) dan e). Bagaimana besarnya ? .................................................... Bagaimanakah besarnya V dan I pada saat rangkaian dipasangi R1 , R2 dibanding dengan V dan I pada saat rangkaian dipasangi R3? .................................................................................................. Hitunglah nilai 1/R1 = ..................................................................................................................... Hitunglah nilai 1/R2 = .................................................................................................................... Hitunglah nilai 1/R3 = .................................................................................................................... Bagaimanakah besarnya 1/R3 dibanding dengan nilai (1/R1 + 1/R2) ? ...........................................

Informasi : R3 disebut hambatan pengganti atau hambatan substitusi (Rp), pengganti R1 dan R2 Kesimpulan: Buatlah kesimpulan berdasarkan kegiatan di atas. ................................................................................................................................ ................... BKS IX Vktorinus Rema Gare, S.Pd 39

................................................................................................................................ ................... ................................................................................................................................ ................... Untuk hambatan yang di rangkai seri berlaku : Rs = R1 + R2 Untuk hambatan yang di rangkai paralel berlaku : 1Rp=1R1+ 1R2

F. Hukum Ohm pada Rangkaian TertutupSecara umum, sebuah rangkaian listrik selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff. Misal, sebuah rangkaian listrik sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar, R, sumber tegangan, E, dan hambatan dalam r, lihat pada gambar di bawah.

Apabila hambatannya lebih dari satu, maka R ini merupakan hambatan pengganti dari beberapa hambatan tersebut. Kuat arus yang mengalir dalam rangkaian adalah sebagai berikut:

EVALUASI Pilih salah satu jawaban yang benar !1. Pemasangan amperemeter dan voltmeter yang benar pada gambar ... 5. Perhatikan tabel hasil percobaan di bawah !

2. Grafik yang memenuhi hukum Ohm ditunjukkan oleh gambar ....

Dari data tersebut, dapat disimpulkan bahwa ... A. nilai I berbanding terbalik dengan R B. nilai I berbanding lurus dengan R C. jika nilai I diperbesar, nilai R ikut besar D. nilai I tidak mempengaruhi nilai R 6. Kabel-kabel listrik pada umumnya mempergunakan bahan tembaga. Karena logam ini ... A. hambatan jenis besar B. selisih tegangannya besar C. berat jenisnya kecil D. hambatan jenisnya kecil 40

A.

B.


7. C. D.

Kawat penghantar memiliki panjang 10 meter dan berjari-jari 0,5 mm. Jika hambatan jenis kawat adalah 0,628 106 m, maka nilai hambatan kawat adalah . . . . A. 2 ohm B. 4 ohm C. 6 ohm D8 ohm Perhatikan arus listrik yang masuk dan keluar pada titik cabang di bawah ini !

3. Tabel pengukuran beda potensial dan kuat arus listrik. N o 1 . 2 . 3 . V (volt) 1,50 2,80 3,99 I R (ohm) (ampere ) 0,80 1,80 1,50 1,80 2,10 1,80

8.

I1 = 7 mA I2 = 5 mA I3 = 15 mA Besarnya I4 = ......... ? A. 27 mA B. 12 mA C. 7 mA D. 3 mA 9. Perhatikan gambar berikut !

Berdasarkan tabel tersebut, maka hubungan antara V, I, dan R adalah ... A. makin besar V makin besar I dan R tetap B. nilai R sebanding dengan I dan V C. nilai R merupakan hasil kali antara V dan I D. nilai I sebanding dengan R dan terbalik terhadap V 4. Perhatikan gambar di bawah !

Persamaan yang sesuai dengan hukum Kirchoff adalah A. I1 = Ia + Ib + Ic + Id C. Ia = I1 + Ib B. Ib = I1 + Ia D. I1 = I2 = Ia + Ib 10. Perhatikan gambar di bawah !

Hubungan antara arus (I) dengan beda potensial (V) dari hasil percobaan adalah .... A. tegangan berbanding terbalik dengan kuat arus B. tegangan sebanding dengan kuat arus C. kuat arus lebih besar daripada tegangan D. kuat arus lebih kecil dari tegangan Hambatan pengganti rangkaian hambatan tersebut adalah ... A.15 Ohm C.10,5 Ohm B.13,4 Ohm D.5,5 Ohm 11. Perhatikan gambar di bawah ! 41 15. Perhatikan gambar di samping!


Hambatan pengganti rangkaian hambatan tersebut adalah .... A.10 Ohm C. 20 Ohm B.15 Ohm D. 25 Ohm 12. Perhatikan gambar !

Arus yang mengalir pada R2 adalah ..... A. 25 A B. 10 A C. 5 A D. 2 A 16. Perhatikan gambar di bawah!

Hambatan pengganti pada rangkaian di atas adalah A. 4 ohm C. 20 ohm B. 32 ohm D. 44 ohm 13. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut!

Beda potensial pada hambatan 1 ohm adalah .... A. 1 V B. 2 V C. 3 V D. 4 V 17. Perhatikan gambar di bawah !

Jika hambatan dalam baterai di abaikan, berdasarkan data yang diperlihatkan seperti pada gambar , besar kuat arus listrik (I) adalah.... A. 0,5 ampere C. 1,5 ampere B. 1,0 ampere D. 2,0 ampere 14. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut!

Arus yang mengalir pada rangkaian adalah .... A. 1 A B. 2 A C. 3 A D. 0,5 A 18. Perhatikan gambar di bawah !

Bila hambatan dalam sumber tegangan E diabaikan, maka voltmeter V tampak pada gambar menunjukkan tegangan terukur sebesar .... A. 12 volt C. 36 volt B. 24 volt D. 48 volt

Bila R1 = 6 Ohm, R2 = R3 = 2 Ohm, dan beda potensial 14 volt, besar kuat arus yang mengalir adalah ... A. 7 A B. 6 A C. 2 A D. 1 A 19. Perhatikan gambar di bawah !

Arus yang mengalir pada rangkaian adalah .... 42


A. 3 A

B. 2 A

C. 1 A

D. 0,5 A

20. Pembacaan pada amperemeter adalah ...

24. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut !

A.7 A B.6 A

C.4 A D.1 A

21. Perhatikan gambar di bawah!

Setelah saklar S ditutup, arus listrik I1 yang mengalir melalui hambatan 6 dan arus listrik I2 yang melalui hambatan 3 adalah . Kuat arus I1 2 ampere 1 ampere 1 ampere 2 ampere Kuat arus I2 1 ampere 3 ampere 2 ampere 3 ampere

Pembacaan pada amperemeter adalah .... A.2,5 A C.7,5 A B.4,0 A D.9,0 A 22. Perhatikan gambar di bawah!

A. B. C. D.

25. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut !

Arus yang mengalir pada R3 adalah .... A. 3 A C. 1 A B. 2 A D. 0,5 A 23. Perhatikan gambar !

Bila hambatan dalam baterai diabaikan dan terminal voltmeter (V) dihubungkan pada titik P dan Q, maka besar beda potensial antara P dan Q (VPQ) adalah....A. 4 volt B. 8 volt

C. 12 volt D. 16 volt

Bila amperemeter menunjuk skala 0,6 A, maka nilai yang terukur pada voltmeter adalah ... A. 1,5 V C. 4,5 V B. 3,0 V D. 6,0 V


43

ENERGI DAN DAYA LISTRIK

Kompetensi Dasar 3.4 Mendeskripsikan hubungan energi dan daya listrik serta pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari

A.

Energi Listrik

Energi atau tenaga adalah kemampuan suatu benda untuk melakukan usaha atau kerja. Menurut hukum kekekalan energi, energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Ini berarti bahwa energi hanya dapat diubah dari satu bentuk energi ke bentuk energi yang lain. Contohnya untuk menyalakan lampu dibutuhkan energi listrik. Pada saat lampu dinyalakan lama kelamaan lampu terasa panas dan lampu menghasilkan cahaya. Hal ini terjadi karena energi listrik pada lampu berubah menjadi energi kalor dan energi cahaya. Bagaimana hubungan kalor dengan beda potensial, kuat arus listrik dan waktu ? Untuk memahami lebih jauh lakukan kegiatan 4.1.

Kegiatan 4.1

Perubahan Energi Listrik Menjadi Energi Kalora. PendahuluanBila alat-alat yang menggunakan listrik kita hidupkan/nyalakan, maka pada alat tersebut terjadi perubahan energi listrik menjadi energi bentuk lain. Pada alat pemanas dan lampu pijar, energi listrik berubah menjadi energi kalor. Pada kegiatan berikut ini menemukan hubungan antara kalor yang ditimbulkan listrik dengan beda potensial, kuat arus dan waktu.

b.1. 2.

Alat Dan BahanBaterai 1,5 V = 3 buah Basicmeter = buah 3. Kabel penghubung = buah4. Shunt 0-1-5 DCA = 1 buah

1 6

5. 6. 7. 8.

Stop watch /arloji Tempat lampu Lampu 3,8 volt Saklar

= 1 buah = 1 buah = 1 buah = 1 buah

c.

Mencari hubungan antara energi kalor yang ditimbulkan listrik dengan beda potensial, kuat arus dan waktu. 44

Tujuan


d.

Kegiatan1.

Hubungan Antara Waktu Dengan Kalor a. Susunlah rangkaian seperti gambar dibawah ini : b. Sentuhlah lampu sebelum menyala. Apakah anda merasakan panas ? c. Nyalakanlah lampu dengan tegangan 1,5 V selama 2 menit. Sentuhlah lampu, apa yang anda rasakan ? d. Ulangilah kejadian c sentuhlah lampu setelah 4 menit, 8 menit. e. Bandingkan kegiatan c dan d, manakah yang lebih panas ? .............................................. f. Jika dipegang semakin lama lampu terasa ......................................................

bks ipa fisika kls 9

Documents