LOGO

KELOMPOK 6TELAAH KURIKULUM FISIKA II

OLEH:

Silvia Eka Nuril L.A. (103184203)

Nindita Bihesti (103184208)

Maulia Rizki P. (103184230)

LOGO

LISTRIK DINAMIS

Listrik Dinamis

Satuan Pendidikan : SMA

Kelas/Semester : X/2

Mata Pelajaran : Fisika

5. Menerapkan konsep kelistrikan dalam berbagai penyelesaian masalah dan berbagai produk teknologi

STANDAR KOMPETENSI

5.1Memformulasikan besaran-besaran listrik

rangkaian tertutup sederhana (1 loop)

5.2 Mengidentifikasi penerapan listrik AC dan

DC dalam kehidupan sehari-hari

5.3 Menggunakan alat ukur listrik

KOMPETENSI DASAR

Indikator1. Kognitif Produk1. Mengidentifikasi besaran-besaran listrik2. Menentukan besarnya hambatan pengganti pada rangkaian seri dan paralel3. Menentukan besarnya arus listrik menggunakan Hukum Kirchoff pada rangkaian tertutup sederhana (satu loop)4. Mengidentifikasi penerapan listrik AC dan DC dalam kehidupan sehari-hari Proses1. Menganalisis besarnya hambatan total pada rangkaian seri dan rangkaian paralel

2. Psikomotor1. Merangkai alat dan bahan untuk membuat suatu rangkaian listrik tertutup (seri dan paralel) dengan menggunakan lampu yang mempunyai daya berbeda3. Afektif2. Karakter: bersikap jujur, bertanggung jawab,berfikir kreatif dan logis, serta menghargai pendapat orang lain3. Ketrampilan Sosial: bekerjasama dalam percobaan serta mampu menyampaikan pendapat dengan sopan

FenomenaMenjelang malam hari hampir semua rumah, pabrik-pabrik, dan gedung menyalakan lampu agar keadaan menjadi terang. Untuk menyalakan bola lampu yang telah terpasang pada setiap ruangan, maka langkah pertama yang harus dilakukan adalah menekan saklar. Sebelum saklar ditekan lampu tidak menyala, akan tetapi setelah saklar ditekan maka lampu akan menyala dan mampu menerangi ruangan.

Peta KonsepListrik

Dinamis

Arus Listrik

Tegangan

Hambatan

Energi Listrik

Daya Listrik

Arus Searah

Arus Bolak-balik

Potensial ListrikPotensial listrik adalah banyaknya muatan dalam suatu benda. Suatu benda dikatakan mempunyai potensial listrik lebih tinggi daripada benda lain, jika benda tersebut memiliki muatan positif lebih banyak daripada muatan positif benda lain.

Beda potensial listrik timbul karena dua buah benda yang mempunyai potensial listrik berbeda dihubungkan melalui sebuah penghantar atau konduktor. Beda potensial ini berfungsi untuk mengalirkan muatan dari satu titik ke titik lainnya.𝛥V=

Arus ListrikArus Sebenarnya

Arus Konvensional

Arus sebenarnya merupakan arah aliran elekton pada suatu konduktor dari potensial rendah ke potensial yang lebih tinggiArus konvensional merupakan aliran muatan positif pada suatu konduktor dari tempat yang memiliki potensial tinggi menuju tempat yang berpotensial rendah

Arus listrik akan mengalir sepanjang rangkaian tertutup. Apabila suatu rangkaian belum dihubungkan dengan sumber tegangan (rangkaian terbuka) maka arus listrik tidak akan mengalir

Besarnya arus listrik (kuat arus listrik) sebanding dengan banyaknya muatan listrik yang mengalir. Kuat arus listrik merupakan kecepatan aliran muatan listrik. Dengan demikian, yang dimaksud dengan kuat arus listrik adalah jumlah muatan listrik yang melalui penampang suatu penghantar setiap satuan waktu.I= I = kuat arus listrik (ampere atau A)𝛥Q = jumlah muatan listrik (coulomb / C)𝛥t = waktu yang diperlukan (s)1 coulomb setara dengan 6,25 x 1018 elektron

Hukum Ohm dan HambatanKuat arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar itu dengan syarat suhunya konstan atau tetap ( I ∞V)

Dari grafik yang terbentuk didapatkan adanya slope atau kemiringan yang bernilai . Nilai dari slope yang tetap pada grafik inilah yang kemudian didefinisakan sebagai hambatan (R) yang diberi satuan Ω atau ohm

Berdasarkan Hukum Ohm didapatkan rumusan matematis sebagai berikut:𝛥V = I RSetiap penghantar yang dipasang pada suatu rangkaian listrik mempunyai nilai hambatan (R) yang berbeda-beda antara satu bahan dengan bahan yang lainnya. Besarnya nilai hambatan pada suatu kawat penghantar dirumuskan sucara matetamtis sebagai berikut:

R =

R = hambatan kawat penghantar (Ω)ρ = hambatan jenis kawat penghantar (Ωm)l = panjang kawat penghantar (m)A = luas penampang kawat penghantar (m2)

Resistor TetapResistor

Resistor Variabel

Resistor tetap biasanya dibuat dari karbon atau kawat nikrom tipis. Nilai hambatannya disimbolkan dengan warna-warna yang melingkar pada kulit luarnya. Simbol-simbol warna tersebut mempunyai arti sesuai dengan tempatnya.Resistor variabel ada dua, yaitu resistor variabel tipe berputar dan bergeser (rheostat).

Warna pita ke-1 menunjukkan angka pertama, warna pita ke-2 menunjukkan angka kedua, warna pita ke-3 menunjukkan banyaknya angka nol, dan warna pita ke-4 menunjukkan tingkat akurasi

Rangkaian Hambatan SeriPada rangkaian hambatan seri yang dihubungkan dengan suatu sumber tegangan, besar kuat arus di setiap titik dalam rangkaian tersebut adalah sama.

Bila salah satu hambatan ada yang putus, maka arus listrik pada rangkaian tersebut juga putus/tidak mengalir.Besarnya hambatan totol pada rangkaian seri adalah :Rtot = R1 + R2 + R3 + .....................

Rangkaian Hambatan Paralel

Jika hambatan yang dirangkai secara paralel dihubungkan dengan suatu sumber tegangan, maka tegangan pada ujung-ujung tiap hambatan adalah sama.Pada rangkaian paralel, apabila salah satu hambatan diputus, maka arus tetap akan mengalir pada hambatan yang lainnya.

Apabila dalam suatu rangkaan terdapat dua buah resistor yang disusun secara paralel, maka hambatan totalnya adalah:Rtot = Tetapi, jika terdapat lebih dari dua resistor yang disusun secara paralel maka hambatan totalnya adalah:

Hukum KirchoffHukum I Kirchoff“ Pada setiap titik cabang, jumlah semua arus yang memasuki cabang harus sama dengan semua arus yang meninggalkan cabang tersebut”.Hukum II Kirchoff“Jumlah perubahan potensial mengelilingi lintasan tertutup pada suatu rangkaian harus nol”.

Hukum I Kirchoff

sehingga,

Hukum II KirchoffSecara matematis, Hukum II Kirchoff dapat dituliskan sebagai berikut:

Aplikasi dari Hukum II Kirchoff banyak digunakan untuk menentukan besarnya arus pada suatu rangkaian tertutup.

Aturan Hukum II Kirchoff pada rangkaian tertutup:1. Pilih loop untuk masing-masing lintasan tertutup dengan arah tertentu. Pada dasarnya, pemilihan loop bebas, namun jika memungkinkan usahakan searah dengan arus.2. Jika pada suatu cabang, arah loop sama dengan arah arus, maka penurunan tegangan (IR) bertanda positif, sedangkan bila berlawana arah, maka penurunan tegangan (IR) bertanda negative.

3. Bila saat mengikuti arah loop, kutub sumber tegangan lebih dahulu dijumpai adalah kutub positif, maka ggl bertanda positif, sebaliknya bila yang lebih dahulu dijumpai adalah kutub negative, maka ggl bertanda negative

Energi ListrikEnergi listrik dapat diubah menjadi energi panas atau cahaya pada alat-alat elektronik, karena terjadi banyak tumbukan antara elektron dan atom pada kawat. Pada setiap tumbukan, terjadi transfer energi dari elektron ke atom yang ditumbuknya, sehingga energi kinetik atom bertambah dan menyebabkan suhu elemen kawat semakin tinggi.

Besarnya energi listrik dinyatakan dengan: W = 𝛥V.I.t. Energi listrik yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari oleh pelanggan listrik diukur dengan satuan kWh (kilowatt-hour). Dimana 1 kWh= 3,6 x 106 J.

Daya ListrikDaya yang diubah oleh peralatan listrik merupakan energi yang diubah bila muatan Q bergerak melintasi beda potensial sebesar 𝛥V. Daya listrik merupakan kecepatan perubahan energi tiap satuan waktu.P = Satuan daya listrik dalam SI adalah watt dimana 1W = 1 J/s

Arus Searah (direct current)Untuk mengalirkan arus listrik dalam suatu konduktor diperlukan tenaga untuk mendorong atau menggerakkan muatan-muatan listrik didalam konduktor. Apabila suatu sumber tegangan misalnya saja baterai dihubungkan pada suatu rangkaian, arus akan mengalir dengan tetap pada satu arah yang disebut dengan arus searah atau direct current.

Arus searah mempunyai nilai yang konstan pada setiap waktu

Alternating currentUntuk sumber tegangan yang lainnya, misalnya saja generator listrik pada pusat pembangkit tenaga listrik menghasilkan arus bolak-balik (alternating current). Arus listrik bolak-balik arahnya selalu berubah secara periodik terhadap waktu. Nilai arus dan tegangan bolak-balik selalu berubah-ubah menurut waktu, dan mempunyai pola grafik simetris berupa fugsi sinusoidal.

Arus bolak-balik mempunyai nilai yang berubah pada setiap waktu

Pengukuran arus & tegangan

Untuk mengukur besarnya arus listrik yang mengalir pada suatu rangkaian, maka Amperemeter dipasang secara seri. Sedangkan untuk mengukur beda potensial atau tegangan Voltmeter dipasang secara paralel dengan Resistor. Besarnya kuat arus ataupun tegangan akan dapat terbaca dari pergerakan jarum penunjuk pada skala.

Lab MiniTujuan: Menganalisis besarnya hambatan total pada rangkaian seri dan paralel melalui nyala lampuAlat dan Bahan:Lampu 3,8 volt 1 buahLampu 2,5 volt 1 buahBaterai1,5 volt 3 buahKabel konektorKIT Rangkaian

Cara Kerja:1. Menyusun batu baterai dan kedua lampu secara seri pada KIT rangkaian2. Membandingkan nyala kedua lampu pada rangkaian3. Mencatat pada tabel pengamatan4. Menyusun btu baterai dan kedua lampu secara paralel pada KIT rangkaian5. Membandingkan nyala kedua lampu pada rangkaian dan kemudian mencata hasilnya pada tabel pengamatan

Rangkaian Nyala lampuLampu I (3,8 volt) Lampu II (2,5 volt)Seri

Paralel

Tabel Pengamatan:

Rangkuman Potensial listrik adalah banyaknya muatan dalam suatu benda. Suatu benda dikatakan mempunyai potensial listrik lebih tinggi daripada benda lain, jika benda tersebut memiliki muatan positif lebih banyak daripada muatan positif benda lain Arus listrik merupakan banyaknya elektron yang mengalir tiap satuan waktu Hambatan dapat didefinisikan sebagai hasil bagi antara beda potensial antara ujung-ujung penghantar dengan kuat arus yang mengalir pada penghantar tersebut.

Pada rangkaian hambatan seri yang dihubungkan dengan suatu sumber tegangan, besar kuat arus di setiap titik dalam rangkaian tersebut adalah sama. Pada hambatan yang dirangkai secara paralel dihubungkan dengan suatu sumber tegangan, maka tegangan pada ujung-ujung tiap hambatan adalah sama Energi listrik pada suatu sumber arus listrik dengan beda potensial selama selang waktu tertentu dinyatakan dengan: W = 𝛥V.I.t. Daya listrik merupakan kecepatan perubahan energi tiap satuan waktu. P = I.𝛥V

EvaluasiTugas ISiswa diminta untuk menyelesaikan soal-soal tentang konsep yang sedang dipelajari. Soal-soalnya seperti pada terlampir.Tugas IISiswa diminta untuk mengidentifikasi penerapan listik DC (Direct Current) dan listrik AC (Alternating Current) yang ada dalam kehidupan sehari-hari. (Ranah Kognitif C2)Tugas IIISiswa diminta untuk mengidentifikasi besarnya daya, tegangan, dan kuat arus pada peralatan elektronik dalam rumah tangga beserta penjelasan fisisnya. (Ranah Kognitif C2)

Contoh Soal pada Tugas I1.Amperemeter dan voltmeter ideal masing-masing memiliki hambatan dalam......a. Besar dan kecil d. Kecil dan besarb. Nol dan kecil e. Kecil dan nolc. Nol dan tak terhingga 2.Dalam seutas kawat mengalir muatan listrik sebesar 6 µC setiap detik. Kuat arus listrik rata-rata yang melalui penampang kawat adalah.....d. 6 µA d. 10 µAe. 60 µA e. 100 µAf. 600 µA

3. Sebuah lampu senter menggunakan tiga baterai masing-masing1,5 V;0,5 Ω yang disusun seri. Lampu senter tersebut menggunakan sebuah lampu pijar berhambatan 21 ohm. Beda potensial pada lampu pijar tersebut adalah...a. 1,4 volt d. 2,0 voltb. 3,6 volt e. 4,2 voltc. 4,5 volt 4.Sebuah pembangkit tenaga listrik mikrohido menghasilkan daya listrik sebesar 10 kW. Daya listrik tersebut akan ditransmisikan dengan sebuah kabel bertegangan 200 V pada jarak 5 km. Jika hambatan jenis kawat 2 x 10 ohmm . Energi listrik yang berubah menjadi kalor dalam satu sekon selama transmisi adalah....d. 1 kJ d. 2 kJe. 3 kJ e. 4 kJf. 5 kJ

Terima Kasih