Draf Modul Fisika

download Draf Modul Fisika

of 229

  • date post

    15-Jul-2015
  • Category

    Documents

  • view

    472
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Draf Modul Fisika

Draf MODUL FISIKA

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL BIRO PERENCANAAN DAN KERJASAMA LUAR NEGERI JAKARTA 2007

DRAF MODUL FISIKA Penyusun: Endarko,M.Si. Gatut Yudoyono,M.T. Editor: DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL BIRO PERENCANAAN DAN KERJASAMA LUAR NEGERI JAKARTA 2007 ii

Modul Fisika PENGANTAR

Modul Fisika D DDA AAF FFT TTA AAR RR I IIS SSI II Pengantar iii Daftar Isi iv I. PENDAHULUAN 1 II. PEMBELAJARAN 1 Listrik Statis III. PEMBELAJARAN 2 Listrik Dinamis IV. PEMBELAJARAN 3 Kemagnetan V. PEMBELAJARAN 4 GGL induksi VI. PEMBELAJARAN 5 Arus Bolak-balik VII. PEMBELAJARAN 6 Piranti Semikonduktor VIII. PEMBELAJARAN 7 Optika terapan IX. EVALUASI iv

Modul Fisika I II. .. P PPE EEN NND DDA AAH HHU UUL LLU UUA AAN NN No No Unit Unit Kompetensi 1 2 3 4 Menggunakan hukum Coulomb; menghitung kuat medan listrik, potensial listrik Menggunakan hukum Ohm, hukum Kirchhoff; menghitung energi dan daya listrik Menghitung gaya pada muatan, momen gaya pada loop dalam medan magnet; menghitung induksi magnet oleh muatan bergerak dan arus dalam kawat Menghitung GGL induksi dan indukstansi induktor 5 Menghitung arus transien, arus dan tegangan dalam rangkaian RLC seri 6 7 Menjelaskan p-n junction, diode dan transistor, photodetektor, karakteristik LED dan laser Menjelaskan penjalaran sinar dalam instrumentasi optik dan sistem komunikasi optik Jam/Minggu 2 Jam Semester : 3 Sifat: Wajib Kode Mata Kuliah Nama Matakuliah Fisika Silabus ringkas Fisika merupakan fondasi dari semua cabang ilmu, tidak terlepas dari perkembangan teknologi jaringan dan teknik computer. Kuliah ini bertujuan untuk meberikan pengetahuan, kemampuan dan ketrampilan dalam teknik computer yang berhubungan dengan listrik dan magnet serta prianti semikonduktor dan optika terapan. Pada kuliah ini diharapkan mahasiwa dapat mengimplementasikan contoh dan tugas-tugas dalam hubungan teknik komputer Tujuan Instruksional Umum (TIU) Mahasiswa diharapkan mampu: Menggunakan rumusan-rumusan dasar listrik-magnet Menghitung besaran listrik dalam rangkaian arus bolak-balik

Menjelaskan karakteristik bahan semikonduktor dan sistem komunikasi optic Mata Kuliah Penunjang Matematika 1 Penilaian UTS = 35% UAS = 35 % Tugas = 30 % Daftar Pustaka 1. Marthen Kanginan Fisika SMA Penerbit Erlangga Jakarta 1990. 2. Giancoli, DC, Fisika , Penerbit Erlangga, 2001 3. Tipler, PA, Fisika untuk sains dan teknik , (Terj. Bambang Soegijono), Erlangga, Jakarta, 2001 4. Halliday and Resnick, Fisika , Jilid 2 (Terj. Silaban, P dan Sucipto, E), Erlangga, Jakarta, 1984 5. Kamajaya Penuntun Pelajaran Fisika Klas III SMA , Penerbit Ganeca Exact, Bandung 1988 6. Sutrisno, Elektronika Teori dan penerapannya, Penerbit ITB Bandung, 1986 Format Penulisan SAP -1

Modul Fisika Uraian Rinci Materi Kuliah Mg# Kompetensi Sub Kompetensi Kriteria Kinerja Lingkup Belajar Materi Pokok Pemelajaran Sikap Pengetahuan Keterampilan 1-2 a) Mampu menggunakan hukum coulomb dan menghitung kuat medan listrik b)Mampu menghitung potensial listrik dan kapasitansi kapasitor Listrik Statis Gaya interaksi dua muatan listrik dihitung dengan hukum Coulomb Kuat medan listrik ditentukan oleh muatan titik. Kapasitasi kapasitor ditentukan oleh potensial listrik Materi kompetensi ini membahas tentang: - Muatan listrik - Hukum Coulomb - Medan listrik - Potensial listrik - Kapasitansi Kapasitor Teliti dalam menjelaskan pengaruh gaya interaksi dua muatan -Terjadinya muatan listrik ..Gaya Coulomb (hukum Coulomb) ..Pengertian medan listrik ..Kuat medan listrik - Potensial listrik

dan Kapsitansi kapasitor - Menghitung gaya interaksi dua muatan listrik dan kuat medan listrik - Menghitung potensila listrik dan kapasitansi kapasitor. 3-4 a) Mampu menggunakan hukum ohm b) Mampu menjelaskan konsep arus listrik c) Mampu menggunakan hukum kirchoff dalam rangkaian arus searah d) Mampu menghitung energi dan daya listrik Listrik Dinamis Hubungan arus listrik dan hambatan listrik dihitung melalui hukum ohm arus listrik, tegangan listrik, dan hambatan listrik ditentukan dengan hukum kirchoff Hubungan arus listrik dan tegangan listrik untuk menghitung energi dan daya listrik Hukum ohm Arus listrik Hukum kirchoff Energi dan daya listrik Teliti dalam menghitung arus dan

tegangan listrik Pengertian hukum ohm Pengertian arus listrik Pengertian hukum kirchoff Pengertian energi dan daya listrik Menghitung arus dan tegangan listrik melalui hokum ohm Menghitung arus dan tegangan listrik dengan hokum kirchoff Menghitung enrgi dan daya listrik

Modul Fisika Mg# Kompetensi Sub Kriteria Kinerja Lingkup Belajar Materi Pokok Pemelajaran Kompetensi Pengetahuan Keterampilan 5-6 a) Mampu Kemagnetan Gaya yang Gaya oleh medan Teliti Pengertian Menerapkan menghitung gaya disebabakan magnet dalam muatan prinsip-prinsip pada muatan yang oleh medan Momen gaya pada menentuka magnet medan magnet disebabkan oleh medan magnet b)Mampu menghitung momen gaya pada loop yang berarus dalam medan magnet Momen gaya pada loop yang berarus dalam medan magnet Induksi magnet oleh muatan loop arus dan magnet Sumber medan magnet Magnetisme dalam bahan n kemagneta n bahan Cara menghitung gaya Lorentz Macam macam sifat kemagnetan bahan pada instalasi personal komputer, system jaringan, system multimedia. magnet bergerak dan

c) Mampu mengitung arus dalam induksi magnet kawat oleh muatan bergerak dan arus dalam kawat Magnetism dalam bahan d)Mampu menjelaskan magnetism dalam bahan 7-8 a) Mampu GGL Induksi Fluks magnetik Teliti Pengertian Menghitung Fluks menghitung fluks GGL Induksi dalam Fluks magnet magnet dan GGL magnet Generator dan menghitung dan GGL induksi b)Mampu motor fluks Induksi menghitung GGL induksi Indukstansi induktor magnetik dan GGL Pengertian generator dan c) Mampu Induksi motor menjelaskan cara kerja generator dan motor d)Mampu menghitung induktansi induktor 9-11 a) Mampu Arus Bolak Arus bolak-balik Pengertian IL,IR menghitung arus balik dalam hambatan, dan IC transient dalam induktor dan Pengertian Sikap

Modul Fisika Mg# Kompetensi Sub Kriteria Kinerja Lingkup Belajar Materi Pokok Pemelajaran Kompetensi Pengetahuan Keterampilan inductor dan kapasitor tegangan dan kapasitor Tegangan dan arus arus efektif b) Mampu efektif menjelaskan Rangkaian RLC konsep tegangan Transformator dan arus efektif c) Mampu mengihitung arus dan tegangan dalam rangkaian RLC seri d) Mampu menggunakan rumusan dalam transformator 12-14 a) Mampu Piranti Semikonduktor menjelaskan semikonduktor instrinsik dan semikonduktor ekstrinsik instrinsik dan P-n junction ekstrisik Dioda dan transitor b)Mampu menjelaskan p-n junction Photodiode LED dan laser c) Mampu menjelaskan aliran arus dalam dioda dan transistor d)Mampu menjelaskan cara kerja photodiode e) Mampu menjelaskan karakteristik LED dan laser 15-16 a) Mampu Optika terapan

Hukumpemantulan menggunkan dan pembiasan Sikap

Modul Fisika Mg# Kompetensi Sub Kriteria Kinerja Lingkup Belajar Materi Pokok Pemelajaran Kompetensi Pengetahuan Keterampilan hokum pemantulan Instrumentasi optic dan pembiasan Fiber optic b) Mampu Sistem Komunikasi menjelaskan sinar optic dalam system instrumentasi optic c) Mampu menjelaskan karakteristik fiber optic d) Mampu menjelaskan penjalaran sinar dalam system komunikasi optik Sikap

Modul Fisika: Listrik Statis I III II. .. P PPE EEM MMB BBE EEL LLA AAJ JJA AAR RRA AAN NN 1 11 L LLi iis sst ttr rri iik kk S SSt tta aat tti iis ss Kata listrik dapat membangkitkan bayangan teknologi modern yang sangat kompleks, s eperti peralatan komputer yang canggih, sumber cahaya yang sangat menopang kehi-dupan m anusia, gerak motor listrik, daya listrik. Tetapi gaya listrik akan tampak memainkan peranan y ang lebih dalam pada kehidupan kita. Studi awal mengenai kelistrikan telah dilakukan jauh di zaman kira-kira 600 tahu n sebelum masehi oleh orang Yunani, tetapi baru pada dua abad terakhir dilakukan studi lengkap me ngenai gejala dan hal-hal yang berhubungan dengan kelistrikan. Pada modul ini akan dibahas bagaima na membangkitkan muatan listrik, gaya tarik/tolak antara dua atau lebih partikel be rmuatan listrik, serta kuat medan listrik oleh muatan titik.

1. Muatan Listrik dan Kekekalannya Kata listrik berasal dari kata Yunani elektron yang berarti ambar . Ambar adalah suatu damar pohon yang telah membatu, dan jika digosok dengan kain wol akan diperoleh sifat yang dapat menarik benda-benda ringan. Perilaku batu ambar seperti ini sekarang dapat dikat akan bahwa batu ambar terelektrifikasi atau memperoleh muatan listrik atau secara listrik dimuati .

Proses elektrifikasi ini sekarang kita sebut sebagai listrik statis, seperti yang ditun jukkan pada Gambar 1. Untuk memberi muatan listrik pada benda padat, dapat dilakukan dengan menggosokgosokkannya benda tersebut pada benda lain. Jadi, sebuah mobil yang sedang melaju akan mempe roleh muatan listrik akibat geraknya menembus udara sekelilingnya; selembar kertas akan bermu atan listrik ketika bergerak dalam mesin cetak. Pada masing-masing kasus di atas sebuah benda menjad i bermuatan listrik karena proses penggosokan terhadap benda lain dan dikatakan memiliki mua tan listrik total. Sesungguhnya, persinggungan yang rapat saja sudah akan menimbulkan muatan listri k. Menggosok artinya tidak lain adalah membuat persinggungan rapat antara permukaan dua benda .

Modul Fisika: Listrik Statis (a) (b) (c) Gambar 1. Proses elektrifikasi (a) penggosokan (b) sisir menarik benda-benda kecil, (c) penggaris menarik potongan kertas kecil Apakah semua muatan listrik sama, atau mungkinkah ada lebih dari satu jenis muat an? Pada kenyataannya ada dua jenis muatan listrik berdasar kegiatan empiris, sebagaimana ditunjukkan oleh eksperimen seperti pada Gambar 2. Sebuah penggaris plastik yang digantungkan den gan tali dan digosokkan dengan keras pada kain untuk membuatnya bermuatan. Ketika penggaris k e dua yang juga telah dimuati dengan cara yang sama didekatkan ke penggaris yang pertama, t erlihat bahwa