makalah ilmu pengetahuan alam...tenaga listrik saat ini adalah tulang punggung masyarakat industri...
TRANSCRIPT
MAKALAH ILMU PENGETAHUAN ALAM
RANGKAIAN LISTRIK SERI, PARALEL, DAN CAMPURAN
Dosen Pembimbing: Sujarwo S.Pd,. M.Pd
Disusun Oleh:
Maya Dwi Astri NPM : 171434172
Chairiyah NPM : 171434184
Octy Pramitha NPM : 171434046
Sarah Adilla NPM : 171434216
Kelas : 3H PGSD
PROGRAM SARJANA
UNIVERSITAS MUSLIM NUSANTARA AL- WASHLIYAH
MEDAN
DESEMBER 2018
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa yang
telah memberikan saya rahmat kesehatan dan kesempatan. Sehingga
saya dapat menyusun atau menyelesaikan tugas. Penulisan ini saya
sajikan secara ringkas dan sederhana sesuai dengan kemampuan yang
saya miliki, dan tugas ini di susun dalam ranggka memenuhi tugas
Presentasi pada mata kuliah: Ilmu Pengetahuan Alam SD-2
Dalam penyusunan tugas ini banyak kekurangan serta kesalahan,
oleh karena itu kritikan dan saran yang membangun sangat di harapkan
demi kesempurnaan tugas ini, dengan itu saya berterima kasih dengan
pihak-pihak yang telah membantu dan secara khusus kepada
Bapak Dosen: Sujarwo S.Pd,. M.Pd
Selaku dosen mata kuliah Pembelajaran Ilmu Pengetahuan
Alam SD-2:, karena telah memberikan bimbingan kepada saya untuk
menyelesaikan tugas ini hingga selesai.
Medan 18 Desember 2018
TIM PENYUSUN
KELOMPOK 4
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGHANTAR .................................................................................... i
DAFTAR ISI..................................................................................................... ii
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1
Latar Belakang...................................................................................... 1
Rumusan Masalah…………………………………………………………. 1
Tujuan Penulisan Makalah………………………………………………... 1
BAB II TINJAUAN PUSTAKA…………………………………………………….. 3
2.1 Pengertian Listrik……………………………………………………… 3
2.2 Pengertian Rangkaian Listrik Seri…………………………………… 4
2.3 Pengertian Rangkaian Listrik Pararel………………………………... 5
2.4 Pengertian Rangkaian Listrik Gabungan …………………………… 6
BAB III PEMBAHASAN................................................................................... 7
3.1 Terbentuknya Listrik……………………………………………………. 7
3.2 Sifat-Sifat Rangkaian Seri……………………………………………… 10
3.3 Sifa-Sifat Rangkaian Pararel…………………………………………... 11
3.4 Contoh Soal Rangkaian Seri, Paralel, Campuran............................. 12
3.5 Langkah-Langkah Percobaan Praktek Rangkaian Listrik Seri,
Paralel dan Campuran……………………………………………………. 13
BAB IV PENUTUP ............................................................................................ 15
4.1 Kesimpulan ..................................................................................... 15
4.2 Saran............................................................................................... 15
DAFTAR PUSAKA........................................................................................... 16
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Fenomena listrik telah dipelajari sejak zaman purba, meskipun pemahaman
secara teoritisnya berkembang lamban hingga abad ke-17 dan 18. Meski begitu,
aplikasi praktisnya saat itu masih sedikit, hingga di akhir abad ke-19 para insinyur
dapat memanfaatkannya pada industri dan rumah tangga. Perkembangan yang
luar biasa cepat pada teknologi listrik mengubah industri dan masyarakat.
Fleksibilitas listrik yang amat beragam menjadikan penggunaannya yang hampir
tak terbatas seperti transportasi, pemanasan, penerangan, telekomunikasi, dan
komputasi. Tenaga listrik saat ini adalah tulang punggung masyarakat industri
modern.
Dalam kehidupan sehari-hari sangat banyak di jumpai penggunaan listrik
yang telah terangkai, salah satunya yaitu rangkaian seri dan paralel bahkan
gabungan dari kedua rangkaian tersebut yang telah di aplikasikan untuk
membantu aktivitas manusia. Contohnya rangkaian aliran listrik di rumah,
ramhaian aliran listrik lampu jalan, dan banyak lainnya, tanpa sebuah rangkaian
dapat di pastikan seluruh penjuru kota akan di penuhi oleh kabel-kabel listrik
Pada makalah ini akan di bahas mengenai listrik rangkaian seri dan listrik
rangkaian paralel. Pembahasan mengenai sub materi ini akan di batasi pada
defenisi, sifat rangkaian, serta ciri.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, rumusan masalah yang akan di bahas adalah sebagai berikut
1. Apakah devenisi dari listrik campuran ke 2nya?
2. Apa saja sifat-sifat dari rangkaian seri dan paralel campuran ke 2nya?
3. Apa saja ciri-ciri dari rangkaian seri dan paralel campuran ke 2nya?
1.3 Tujuan Penulisan Makalah
Setelah membahas isi dari makalah ini, di harapkan pembaca dapat mengetahui tentang, yakni:
2
1. Mengetahui apa itu listrik rangkaian seri dan paralel campuran ke 2nya
2. Mengetahui sifat-sifat dari rangkaian seri dan paralel campuran ke 2nya
3. Mengetahui ciri-ciri dari rangkaian seri dan paralel serta campuran ke
2nya
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Listrik
Listrik adalah suatu zat yang dihasilkan oleh muatan-muatan listrik yang bergerak pada satu titik (-) ke titik lain (+). Listrik merupakan sumber energi yang penting bagi manusia, hampir 80% alat-alat yang digunakan manusia membutuhkan listrik contoh sederhana untuk berkomunikasi manusia pasti mengunakan handphone, tablet, android dan sebagainya. Selain itu di bumi tak selalu disinari oleh cahaya matahari oleh sebab itu manusia memerlukan alat penerangan.Untuk kegiatan transformasi bahkan memerlukan energi listrik sebagai penggerak pada kendaraan bermotor.Listrik berdasarkan sumbernya di bagi menjadi dua yaitu
1. Listrik Alami Listrik alami (Petir) adalah listrik yang muncul secara alami (merupakan
fenomena alam yang sering terjadi ketika hujan) tanpa campur tangan manusia.Secara Fisika petir disebabkan oleh adanya perbedaan potensial antara awan dengan bumi, atau awan dengan awan lainnya. Awan yang bergerak teratur akan memiliki nilai muatan positif di salah satu sisi dan muatan negatif di sisi lainnya. Ketika awan dan bumi memiliki nilai perbedaan potensial yang cukup besar, makan akan terjadi pembuangan elektron ke bumi untuk mengembalikan awan pada kondisi seimbang.
2. Listrik Buatan
Gambar sumber energi utama yang digunakan untuk memproduksi energi listrik,
waduk (Pembangkit listrik tenaga air), PLTU (Pembangkit listrik tenaga uap atau
panas bumi) Kincir angin (Pembangkit listrik tenaga angin)
4
Listrik buatan adalah listrik yang sengaja dibuat oleh manusia (tidak di
buat oleh manusia, manusia hanya merubah suatu zat yang sudah menjadi zat
baru yang memiliki fungsi tertentu "mengubah") untuk memenuhi kebutuhan
hidup manusia.Listrik buatan dapat dihasilkan dari berbagai macam energi yang
menghasilkan gerak.Gerak yang dihasilkan tersebut dimanfaatkan untuk
memutar turbin generator sehingga dapat menghasilkan energi listrik.Contoh
energi gerak yang dimanfaatkan untuk memutar turbin pada generator yaitu air
mengalir, angin, uap atau panas bumi, dan lain-lain sebagainya.
2.2 Pengertian Rangkaian Listri Seri
Rangkaian seri adalah salah satu model rangkaian listrik yang dikenal
dewasa ini. Dalam pelajaran kelistrikan, rangkaian seri adalah suatu rangkaian
yang semua bagian-bagiannya dihubungkan berurutan, sehingga setiap bagian
dialiri oleh arus listrik yang sama. Rangkaian ini disebut juga dengan rangkaian
tunggal, membiarkan listrik mengalir keluar dari sumber tegangan, melalui setiap
bagian, dan kembali lagi ke sumber tegangan. Kuat arus yang mengalir selalu
sama di setiap titik sepanjang rangkaian. Hambatan yang dirangkai secara seri
akan semakin besar nilai hambatannya. Sedangkan, lampu yang dirangkai
secara seri nyalanya menjadi semakin redup. Apabila satu lampu mati, maka
lampu yang lain juga akan mati.
Rangkaian seri terdiri dari dua atau lebih beban listrik yang dihubungkan
ke catu daya lewat satu rangkaian. Rangkaian listrik seri adalah suatu rangkaian
listrik, di mana input suatu komponen berasal dari output komponen lainnya.
5
Selain memeliki kelebihan, rangkaian listrik seri juga memiliki suatu
kelemahan, yaitu jika salah satu komponen dicabut atau rusak, maka komponen
yang lain tidak akan berfungsi sebagaimana mestinya. Misal tiga buah bola
lampu dirangkai seri, maka input dari lampu satu akan datang dari output lampu
yang lain. Jika salah satu lampu dicabut atau rusak, maka lampu yan lain akan
ikut padam.
Rangkaian seri dapat berisi banyak beban listrik dalam
satu rangkaian.Contoh yang baik dari beberapa beban rangkaian dihubung seri
adalah lampu pohon Natal. ( kurang lebih 20 lampu dalam rangkaian seri ).Dua
buah elemen berada dalam susunan seri jika mereka hanya memiliki sebuah titik
utama yang tidak terhubung menuju elemen pembawa arus pada suatu
jaringan.Karena semua elemen disusun seri, maka jaringan tersebut disebut
rangkaian seri. Dalam rangkaian seri, arus yang lewat sama besar pada masing-
masing elemen yang tersusun seri.
2.3 Pengertian Rangkaian Listrik Paralel
Rangkaian listrik paralel adalah suatu rangkaian listrik, di mana semua
input komponen berasal dari sumber yang sama. Semua komponen satu sama
lain tersusun paralel. Hal inilah yang menyebabkan susunan paralel dalam
rangkaian listrik menghabiskan biaya yang lebih banyak (kabel penghubung yang
diperlukan lebih banyak).Selain kelemahan tersebut, susunan paralel memiliki
kelebihan tertentu dibandingkan susunan seri. Adapun kelebihannya adalah jika
salah satu komponen dicabut atau rusak, maka komponen yang lain tetap
berfungsi sebagaimana mestinya.
Rangkaian Paralel adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun
secara berderet (paralel). Lampu yang dipasang di rumah umumnya merupakan
rangkaian paralel. Rangakain listrik paralel adalah suatu rangkaian listrik, di
mana semua input komponen berasal dari sumber yang sama. Semua
komponen satu sama lain tersusun paralel. Hal inilah yang menyebabkan
susunan paralel dalam rangkaian listrik menghabiskan biaya yang lebih banyak
(kabel penghubung yang diperlukan lebih banyak).Selain kelemahan tersebut,
susunan paralel memiliki kelebihan tertentu dibandingkan susunan seri. Adapun
6
kelebihannya adalah jika salah satu komponen dicabut atau rusak, maka
komponen yang lain tetap berfungsi sebagaimana mestinya.
2.4 Pengertian Rangkaian Gabungan
Rangkaian campuran merupakan gabungan dari rangkaian seri dan
paralel. Secara umum karatristik dan hukum yang berlaku pada rangkaian
campuran juga mengikuti keduanya.
7
BAB III
PEMBAHASAN
3.1 Terbentuknya Listrik
Listrik tidak muncul begitu saja, ada beberapa faktor yang menyebabkan
listrik dapat dimanfaatkan. Berikut ini beberapa faktor yang menyebabkan
timbulnya energi listrik
1. Pertama harus ada sumber arus listrik atau sumber tegangan
yang sebagai penghasil listrik sehingga listrik dapat disalurkan.
2. Selanjutnya listrik dapat mengalir karena adanya media penghantar.
Penghantar dapat berupa benda-benda yang bersifat konduktor, contoh :
tembaga, aluminium, besi, beberapa jenis logam lainnya, bahkan
manusia juga merupakan konduktor meskipun bukan konduktor yang
baik.
3. Perbedaan potensial atau tegangan adalah faktor utama yang
menyebabkan listrik dapat mengalir. Tanpa adanya perbedaan potensial
maka alat-alat listrik yang dialiri arus listrik tidak akan bekerja. Begitu pula
ketika manusia dialiri arus listrik jika tidak ada perbedaan potensial maka
manusia tersebut tidak akan terkena sengatan listrik.
Listrik merupakan energi yang dapat diubah menjadi berbagai macam jenis
energi lain dengan menggunakan alat tertentu, contoh : energi listrik diubah
menjadi energi panas, energi listrik diubah menjadi energi gerak, dan lain
sebagainya.
Contoh pemanfaatan energi listrik yang digunakan pada kehidupan manusia
sehari-hari :
8
A. Sebagai Penerangan (Cahaya)
Gambar Lampu pijar sebagai alat yang digunakan untuk penerangan yang
memanfaatkan energi listrik
Karena adanya siang dan malam aktivitas manusia di bumi tidak
selamanya disinari oleh cahaya matahari, oleh sebab itu manusia memanfaatkan
energi listrik dengan merubah nya menjadi sumber cahaya.Alat yang digunakan
untuk merubah energi listrik menjadi energi cahaya adalah lampu..
B. Sebagai Pemanas
Ada berbagai macam kehidupan manusia, yang membutuhkan suhu
tinggi misalkan untuk mengawetkan makanan.makanan memiliki
jangka kelayakan untuk dikonsumsi, supaya suatu makanan dapat bertahan
melebihi jangka kelayakan nya perlu dilakukan pengawetan. Terdapat berbagai
macam jenis pengawetan makanan, yang akan dibahas adalah
pemanasan. Untuk mengawetkan suatu bahan makanan manusia perlu
menaikkan suhunya sampai 100oC atau lebih, maka memerlukan alat berupa
kompor listrik.
Tidak hanya mengawetkan makanan energi panas juga dibutuhkan oleh
manusia untuk melakukan penyambungan pada suatu rangkaian elektronika
menggunakan alat berupa solder listrik. namun pemanas lebih banyak diterapkan
pada alat rumah tangga contohnya : kompor listrik, microwave, pemanggang roti,
penanak nasi, dan lain sebagainya. Berbagai macam alat-alat tersebut
memerlukan komponen utama untuk merubah energi listrik menjadi energi panas
dengan menggunakan elemen pemanas.
9
C. Sebagai Penggerak
Gambar motor 3 fasa yang berfungsi sebagai penggerak baling-baling pada
pompa air sentrifugal
Mahluk ciptaan Tuhan termasuk manusia tentunya memiliki berbagai
macam batasan.Misalkan untuk mengambil air dari suatu sumur manusia dapat
mengambil 40 liter tiap 20 menit.maka dalam waktu 1 jam manusia tersebut
dapat mengambil air sebanyak 120 liter jika manusia tersebut tidak mengalami
penurunan kecepatan dalam mengambil air pada sumur tersebut akibat
kelelahan. ketika manusia tersebut telah sampai pada batas nya maka pekerjaan
akan berhenti. Oleh sebab itu manusia memanfaatkan energi listrik untuk
menggerakkan motor pada pompa air, sehingga pekerjaan mengambil air pada
sumur tersebut menjadi lebih ringan, cepat, dan efisien.
Tidak hanya mengambil air dari sumur, berbagi macam pemanfaatan
energi listrik sebagai energi gerak dapat juga diaplikasikan untuk penggerak
kipas angin, penggerak alat rumah tangga, penggerak kendaraan bermotor,
bahkan digunakan sebagai penggerak mesin produksi di pabrik-pabrik, dan lain
sebagainya. Alat yang digunakan untuk merubah energi listrik menjadi energi
gerak adalah motor listrik, output dari motor listrik dihubungkan dengan beban
yang akan digerakkan.
10
3.2 Sifat-sifat Rangkaian Seri:
Arus yang mengalir pada masing beban adalah sama.
Tegangan sumber akan dibagi dengan jumlah tahanan seri jika besar
tahanan sama. Jumlah penurunan tegangan dalam rangkaian seri dari
masing-masing tahanan seri adalah sama dengan tegangan total sumber
tegangan.
Banyak beban listrik yang dihubungkan dalam rangkaian seri, tahanan
total rangkaian menyebabkan naiknya penurunan arus yang mengalir
dalam rangkaian. Arus yang mengalir tergantung pada jumlah besar
tahanan beban dalam rangkaian.
Jika salah satu beban atau bagian dari rangkaian tidak terhubung atau
putus, aliran arus terhenti.
Contoh paling sederhana penerapan rangkaian listrik seri dalam kehidupan
sehari-hari (di rumah) :
1. Lampu hias pohon Natal model lama (yang baru pakai rangkaian
elektronik & lampu LED) merupakan rangkaian seri beberapa lampu (12V
di-seri 20 pcs) sehingga dapat menerima tegangan sesuai dengan jala-
jala (220V).
2. Lampu TL (tube Lamp) atau orang bilang lampu neon, model lama yang
masih memakai ballast, di dalam box nya memakai rangkaian seri antara
jala-jala dengan ballastnya.
3. Di dalam setrika listrik ada rangkaian seri dengan bimetal (temperatur
kontrol), demikian juga kulkas.
4. Sakelar/switch merupakan penerapan rangkaian seri dengan beban.
Rumus Rangkaian Seri
11
Keterangan:
R1 = Hambatan 1(ohm)
R2 = Hambatan 2(ohm)
R3 = Hambatan #(ohm)
3.3 Sifat-sifat Rangkaian Paralel:
Tegangan pada masing-masing beban listrik sama dengan tegangan
sumber.
Masing-masing cabang dalam rangkaian parallel adalah rangkaian
individu.Arus masing-masing cabang adalah tergantung besar tahanan
cabang.
Sebagaian besar tahanan dirangkai dalam rangkaian paralel, tahanan
total rangkaian mengecil, oleh karena itu arus total lebih besar. (Tahanan
total dari rangkaian parallel adalah lebih kecil dari tahanan yang terkecil
dalamrangkaian.)
Jika terjadi salah satu cabang tahanan parallel terputus, arus akan
terputus hanya pada rangkaian tahanan tersebut. Rangkaian cabang
yang lain tetap bekerja tanpa terganggu oleh rangkaian cabang yang
terputus tersebut.
Contoh paling sederhana penerapan rangkaian listrik paralel dalam kehidupan
sehari-hari (di rumah) :
1. Distribusi Listrik PLN kerumah-rumah adalah paralel.
2. Stop contact merupakan rangkaian paralel dengan jala-jala.
12
Rumus Rangkaian Listrik Paralel
Keterangan:
R1 = Hambatan 1(ohm)
R2 = Hambatan 2(ohm)
R3 = Hambatan 3(ohm)
3.4 Contoh Soal Rangkaian Seri, Paralel, Campuran
1. Hitunglah hambatan total pada gambar rangkaian seri di bawah ini! Jika R1 =
5Ω, R2 = 10 Ω,, dan R3 = 3 Ω,
Hitunglah hambatan total dari rangkaian paralel di bawah ini! Jika Jika R1 = 6Ω,
R2 = 12 Ω,
13
3.5 Langkah-Langkah Percobaan Praktek Rangkaian Listrik Seri,Paralel dan
Campuran
Alat dan Bahan:
Paku
Triplek/Papan
Palu
2 Buah Lampu kecil 2
Kabel
Saklar
2 Buah baterai
Gunting
Isolatif dan solder
14
Cara Pembuatan:
Triplek atau papan dibuat persegi panjang
Rangkai kabel dan kupas sampai terlihat tembaganya dan di solder
diletakkan dengan paku
Tempelkan tembaga ke kutub negative dan diisolasi
Pasang lampu diddudukan lampu
Sambung tembaga paa dudukan lampu
Tembga yang telah disambungkan pada lampu disambugkan kekutub
baterai positif
Lapisi baterai dengan isolative
Apabila sudah terangkai saemua coba tekan saklar pada rangkaian
tersebut
Kelemahan:
Nyala lampu lebih redup
Hambatan dua kali lebih besar
Apabila salah satu lampu padam atau dilepas lampu yang lain ikut padam
Baterai yang disusun secara seri lebih cepat habis, dan lampu cepat
putus
Kelebihan:
Menghemat penggunaan kabel
Baterai yang disusun secara seri menghasilkan nyala lampu yang lebih
terang
15
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Dalam kehidupan sehari-hari listrik merupakan bagian terpenting untuk
kehidupan di jaman sekarang, menusia sangat memerlukan listrik untuk
melakukan aktivitas mulai dari tidur hingga bekerja dan mengaktifkan berbagai
alat elektronik moderen seperti laptop, gadged, tv, lampu jalan, dan banyak
lainnya
Untuk dapat membantu mempermudah penyaluran listrik, dapat di buat
dengan rangkaian listrik seri dan rangkaian listrik paralel. Dengan membuat
rangkain juga bisa membantu dalam menjaga dan mengoptimalisasikan kuat
arus yang akan di salurkan sehingga tidak berbahaya bagi manusia dan
mempermudah dalam penggunaannya dalam aktivitas kehidupan sehari-hari.
4.2 Saran
Meskipun sudah di gunakan rangkaian yang dapat membatu untuk
mempermudah menggunakan aliran listrik, kita sebagai manusia pengguna
utama listrik harus tetap berhati-hati dalam penggunaan listrik dan ikut serta
menjaga dan melakukan penghematan listrik agar tidak terjadiya berbagai
masalah.
16
DAFTAR PUSTAKA
Ering, Engine. 2017. Pengertian Listrik Secara Umum.
https://engineeringmasakini.wordpress.com/2017/10/10/pengertian-secara-
umum-tentang-listrik/.Diakses pada 13 Desember 2018 18:00
Darutp, Kusuman. 2015. Pengertian Listrik.
http://kusumandarutp.blogspot.com/2015/10/listrik.html. Di akses pada 13
Desember 2018 18:30
Panglima, Mahasiswa. 2017. Rangkaian Seri Pengertian Gambar.
http://mahasiswapalinglama.blogspot.com/2017/12/rangkaian-seri-pengertian-
gambar-dan.html. Diakses pada 13 Desember 2018 19:15
Physics, Tian. 2013. Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel.
https://tianphysics.wordpress.com/2013/11/05/rangkaian-seri-dan-rangkaian-
paralel/. Diakses pada 13 Desember 2018 19:22