RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

(RPP)

Sekolah : SMAN 2 Palangka Raya

Mata Pelajaran : Fisika

Kelas/semester : X/2

Materi Pokok : Listrik Dinamis

Submateri Pokok : Hukum Ohm dan Susunan Hambatan

Alokasi waktu : 2x45’ (90 menit)

I. STANDAR KOMPETENSI

5. Menerapkan konsep kelistrikan dalam berbagai penyelesaian masalah dan berbagai

produk teknologi.

II. KOMPETENSI DASAR

5.1 Memformulasikan besaran-besaran listrik rangkaian tertutup sederhana (satu loop).

III. INDIKATOR

A. Kognitif

Produk

1. Memformulasikan persamaan Hukum Ohm secara umum.

2. Memformulasikan besaran hambatan dalam rangkaian seri dan paralel.

Proses

1. Membuat kesimpulan berdasarkan materi yang telah disampaikan dalam

pembelajaran.

B. Afektif

1. Perilaku berkarakter : disiplin, religius, dan sopan

2. Keterampilan sosial : bertanya, menyumbangkan ide dan menjadi pendengar

yang aktif.

IV. TUJUAN PEMBELAJARAN

A. Produk

Setelah melakukan pembelajaran ini, siswa diharapkan dapat:

1.1 Menjelaskan konsep Hukum Ohm secara umum tentang kuat arus dan hambatan.

1.2 Menghitung besarnya kuat arus dan hambatan dengan menggunakan hukum ohm.

1.3 Menghitung besarnya hambatan listrik pada rangkaian seri.

1.4 Menghitung besarnya hambatan listrik pada rangkaian paralel.

B. Proses

Setelah melakukan pembelajaran ini, siswa diharapkan dapat:

1.1 Membuat kesimpulan berdasarkan materi yang telah disampaikan dalam

pembelajaran.

C. Afektif

1. Perilaku berkarakter

Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa, paling tidak siswa

dinilai membuat kemajuan dalam menunjukkan karakter disiplin, religius, dan

sopan.

2. Keterampilan sosial

Terlibat dalam proses belajar mengajar yang berpusat pada siswa, paling tidak siswa

dinilai membuat kemajuan dengan memiliki keterampilan sosial berani bertanya,

menyumbangkan ide, dan menjadi pendengar yang aktif.

V. MATERI PEMBELAJARAN

HUKUM OHM DAN HAMBATAN

a) Hukum Ohm

Arus dalam sebuah penghantar ditimbulkan oleh adanya tegangan (tekanan listrik)

yang melalui penghantar. Dengan kata lain, arus ditimbulkan oleh tegangan. Dengan

demikian dalam sebuah konduktor ada hubungan antara tegangan (V) dengan arus

(I). Hubungan antara V dan I pertama kali diselidiki oleh fisikawan asal jerman yang

bernama George Simon Ohm (1787-1854), yang menemukan bahwa V/I konstan

selama suhunya konstan.

Secara matematika dapat dituliskan sebagai berikut.

VI=R ……………… .. (1 )

V=IR ……………… ..(2)

Dengan R adalah konstan. Jika V tetap, menaikkan R akan menurunkan nilai I.

Karena alasan ini R disebut hambatan penghantar. Dari persamaan (1) satuan

hambatan adalah volt/ampere, atau V/I yang disebut ohm (disimbolkan Ω). Sebatang

penghantar yang dibuat dengan nilai R tertentu dinamakan dengan hambatan

(resistor).

Pada persamaan (1) hambatan sebuah penghantar dapat didefinisikan sebagai

perbandingan antara tegangan yang melalui penghantar dan arus yang melewatinya.

Persamaan (1) dan (2) merupakan singkatan dari hukum yang sangat penting dalam

kelistrikan dan itu adalah hukum ohm yang dapat dinyatakan:

“Perbandingan antara tegangan dan arus dalam sebuah penghantar yang suhunya

tetap adalah konstan.”

Atau,

“Arus dalam sebuah penghantar yang bersuhu tetap, sebanding dengan tegangan.”

Bagaimana hambatan pada suatu kawat penghantar?

Pada sebatang kawat, besarnya hambatan bergantung dari panjang l, luas penampang

A, dan jenis kawat itu sendiri. Semakin panjang kawat penghantar maka semakin

besar hambatannya karena gerakan elektron akan lebih banyak mengalami rintangan.

Oleh karena itu, hambatan kawat penghantar R  berbanding lurus dengan panjang

kawat l dan berbanding terbalik dengan luas penampang kawat  A.

R=ρ lA

……………… ..(3)

Dimana ρ merupakan hambat jenis atau resistivitas yang artinya tergantung pada

jenis bahan penghantar dengan satuan Ohm meter ( Ωm ).

b) Susunan Hambatan

1) Rangkaian Seri

Rangkain seri dua hambatan dilukiskan sebagai berikut.

(gambar 1)c

Akibat beda potensial, arus mengalir melalui R1 dan R2. Kita anggap arus tidak

ada yang hilang sehingga jumlah arus yang mengalir di R1 sama dengan yang

mengalir di R2.

I 1=I2=I ………… ..(4)

Titik a mempunyai potensial lebih tinggi dibandingkan dengan potensial di titik

c. Beda potensial antara titik a dan c dapat dituliskan sebagai berikut.

V a−V c=(V a−V b )+(V b−V c )

V=IR1+ IR2=IR …… …… ..(5)

Dengan R= R1+R2

V=IR memperbolehkan kita menarik kesimpulan bahwa rangkaian pada diatas

(gambar 1) boleh disederhanakan oleh suatu rangkaian pengganti seperti berikut

ini.

(gambar 2)

Pada rangkaian pengganti ini, 2 hambatan R1 dan R2, yang dihubungkan seri

dapat dianggap sebagai satu hambatan R:

R=R1+R2

Jika terdapat sebanyak n hambatan, maka

R=R1+R2+......+Rn ..............(6)

Rumus (6) menunjukkan bahwa pada rangkaian seri, besar hambatan pengganti

selalu lebih besar daripada masing-masing hambatan asal.

2) Rangkaian Paralel

(gambar 3)

Gambar diatas menunjukkan tiga buah hambatan yang disusun paralel. Karena

ujung-ujung hambatan ini dihubungkan dengan potensial yang sama, maka beda

potensial pada ketiga ujung hambatan itu sama besar.

∆V1=∆V2=∆V3=V ................................... (7)

Arus yang melewati rangkaian memenuhi:

I=I 1+ I 2+ I3 …………… ..(8)

I=∆ V 1

R1+

∆ V 2

R2+

∆ V 3

R3

I=V ( 1R1

+1R2

+1R3 )=V

R ……………… ..(9)

Rumus ini menyimpulkan bahwa rangkaian pada gambar diatas (gambar 3)

dapat diganti dengan suatu rangkaian pengganti.

(gambar 4)

Pada rangkaian pengganti ini, besarnya hambatan pengganti untuk 3 hambatan

R1 , R2 dan R3 yang dihubungkan paralel adalah:

1R

= 1R1

+ 1R2

+ 1R3

……………(10)

Jika terdapat n hambatan, maka:

1R

= 1R1

+ 1R2

+…+ 1Rn

…………(11)

Rumus (11) menunjukkan bahwa pada hubungan paralel, besar hambatan

pengganti lebih kecil daripada masing-masing besar hambatan asalnya. Karena

penambahan hambatan secara paralel berarti penambahan jalur di mana

elektron-elektron bergerak.

VII. MODEL DAN METODE PEMBELAJARAN

Model : Cooperative learning (CL)

Metode : Informasi dan Diskusi kelompok

VIII. KEGIATAN PEMBELAJARAN

a. Kegiatan Pendahuluan

Motivasi dan apersepsi

1. Mengucapkan salam dan mengajak siswa berdo’a sehingga nilai yang ditanamkan

adalah agar siswa religius.

2. Mempersiapkan siswa. (Fase 1 CL)

3. Memotivasi siswa. (Fase 1 CL)

4. Menuliskan judul pembelajaran.

5. Menyampaikan tujuan pembelajaran. (Fase 1 CL)

b. Kegiatan Inti

a) EKSPLORASI

1. Menyajikan informasi kepada siswa mengenai hukum ohm dan hambatan listrik.

(Fase 2 CL)

2. Membagi siswa dalam kelompok-kelompok kooperatif. (Fase 3 CL)

b) ELABORASI

1. Membagikan Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD).

2. Meminta siswa menyelesaikan soal-soal yang ada di LKPD.

3. Membimbing siswa menyelesaikan LKPD. (Fase 4 CL)

4. Meminta perwakilan beberapa kelompok mempresentasikan hasil diskusi

kelompok. Dan meminta tanggapan dari kelompok yang lainnya. (fase 5 CL)

c) KONFIRMASI

1. Menjelaskan lagi konsep yang masih kurang dipahami siswa saat mengerjakan

soal.

c. Kegiatan Penutup

1. Guru memberikan penghargaan kepada kelompok yang kinerjanya baik. (fase 6 CL)

2. Membimbing siswa menyumbangkan ide untuk membuat rangkuman pelajaran.

3. Memberikan tugas rumah berupa latihan soal.

4. Menutup pembelajaran.

IX. Penilaian Hasil Belajar

1. Teknik penilaian

Tes tertulis

2. Bentuk instrumen

LKPD

Tes uraian.

X. Sumber Belajar

a. Silabus: Listrik Dinamis

b. Buku Fisika untuk SMA Kelas X. Marthin Kanginan. 2007. Erlangga.

Palangkaraya, 29 Mei 2013

Mahasiswa Praktikan,

YUYUN SUMARNI

ACB 109 043

Menyetujui,

Dosen Pembimbing,

Dr. Komang Gde Suastika, M.Si

NIP 19580306 198803 1 001

Guru Pamong,

Rudy Hilkya H. E. U., S. Pd, M. Pd

NIP. 19730528 200012 1 002

Mengetahui,

Kepala Sekolah,

(Dra. Badah Sari, MM.)

NIP. 19600412 198403 2 010

Contoh Soal

1) Dalam bola lampu senter mengalir arus 300 mA dari sumber tegangan berupa sebuah

baterai 1,5 V. Hitunglah :

a. Berapakah hambatan bola lampu tersebut ?

b. Jika tegangan turun menjadi 1,2 V, berapakah arus yang mengalir ?

2) Terdapat tiga hambatan dengan nilai masing-masing 300 Ω, 400 Ω, dan 800 Ω yang

disusun secara seri. Pada ujung susunan hambatan dipasang tegangan sebesar 15 V.

Tentukan :

a. Hambatan Pengganti (hambatan total)

b. Arus listrik dalam rangkaian

3) Tiga buah hambatan R1, R2, dan R3 disusun paralel dengan besar masing-masing

hambatan 1 Ω, 2 Ω, dan 3 Ω. Rangkaian ini dihubungkan dengan beda potensial 6

volt. Hitung besarnya arus yang mengalir pada masing-masing hambatan. Serta hitung

juga hambatan totalnya.

Jawaban contoh soal

1) Diketahui : I = 300mA = 300x10-3A = 0,3 A

V = 1,5 volt

Ditanya: a. R = ?

b. I = ? jika V = 1,2 Volt

jawab:

a. R=VI=1,5

0,3=5 Ω b. I=

VR →V=1,2 volt R=5 Ω

¿ 1,25

=0,24 A

2) Diketahui: R1 = 300Ω

R2 = 400Ω

R3 = 800 Ω

V = 15 volt

Ditanya: a. Rt = ?

b. I = ?

Jawab:

gambar disederhanakan menjadi:

a. Rt=Rs

¿ R1+R2+R3

¿300+400+800

¿1500 Ω

b. I=VR

¿ 151500

¿0,01 A

3) Diketahui: R1 = 1Ω

R2 = 2 Ω

R3 = 3 Ω

V = 6 volt

Ditanya: a. I masing-masing Resistor

b. Rt

Jawab:

Gambar disederhanakan menjadi:

a. I 1=VR1

=61=6 A

I 2=VR2

=62=3 A

I 3=VR3

=63=2 A

b. Rt=Rp

1RP

= 1R1

+ 1R2

+ 1R3

¿ 11+ 1

2+ 1

3

¿ 6+3+26

¿ 116 → Rp = 6

11Ω

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD)MATERI

HAMBATAN LISTRIK PADA RANGKAIN SERI DAN PARALEL

Hari/tanggal : ............................................

Kelas : ............................................

Anggota Kelompok : 1.............................................

2.............................................

3.............................................

4.............................................

5............................................

Tujuan: 1. Menghitung besar hambatan listrik pada rangkaian seri.

2. Menghitung besar hambatan listrik pada rangkaian paralel.

Perhatikan setiap rangkaian listrik berikut ini. Kemudian carilah hambatan total dari tiap

rangkaian tersebut.

1) diketahui, R1=1Ω, R2= 2Ω, dan R3= 3Ω

Rt=Rs=R1+R2+R3

¿…+…+…

¿…Ω

Disederhanakan menjadi

2) jika diketahui R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = 3Ω

Sehingga,

Rt = R1 + R2 + Rp

=.....+.....+....

=.....

Disederhanakan menjadi:

Disederhanakan menjadi:

Rs = R3 + R4

= .....+..... = ......

Rp → 1

R p= 1

R s+ 1

R5

¿…+…

= .....+ .....

=....

Rp = ....

3)

Disederhanakan menjadi:

Rp1 → 1

R p1= 1

R4+ 1

R5

¿…+…

= .....

=....

Rp1 = ....Disederhanakan menjadi:

Rs1 = Rp1 + R2

= .....+..... = ......

Disederhanakan menjadi:Rp2 →

1R p 2

= 1R s 1

+ 1R3

¿…+…

= .....

=....

Rp2 = ....

Sehingga, Rt = Rp3 → 1

R p3= 1

R s 2+ 1

R6

¿…+…

= .....

Rp3 =....

Buat kesimpulan dengan menjawab pertanyaan berikut ini.

1) Bagaimana cara menghitung hambatan listrik total dari suatu rangkain seri?

Jawab: ..............................................................................................................................

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

2) Bagaimana cara menghitung hambatan listrik total dari suatu rangkain paralel?

Jawab: .................................................................................................................

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

Disederhanakan menjadi:

Rs2 = R1 + Rp2

= .....+..... = ......

Tugas Rumah

Perhatikan kedua gambar di bawah ini. Uraikanlah gambar tersebut menjadi lebih

sederhana dan hitunglah besar hambatan total dari masing-masing rangkaian tersebut.

1)

2)

R1=2Ω R4 = 2Ω

R2= 3Ω R5= 2Ω

R3= 4Ω R6 = 1Ω

R1=2Ω R6 = 6Ω

R2= 4Ω R7= 2Ω

R3= 5Ω R8 = 1Ω

R4 = 1Ω R9 = 3Ω

R5 = 3Ω R10 =6 Ω