LISTRIK DAN MAGNET UNTUK SMP Kelompok I

UNIT III

A. Pengantar (Berisi SK, KD, INDIKATOR)

Standar Kompetensi:

Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan

sehari-hari.

Kompetensi Dasar:

Mendeskripsikan prinsip kerja elemen dan arus listrik yang

ditimbulkannya serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Indikator:

1. Menjelaskan konsep gaya gerak listrik (ggl) sumber arus listrik.

2. Menghitung tegangan antara kutub-kutub sumber tegangan dan

tegangan jepit (tegangan terpakai).

3. Menjelaskan susunan dan cara kerja elemen listrik primer dan elemen

listrik sekunder.

B. Judul

“Elemen dan Arus Listrik”

C. Tujuan Percobaan

Diharapkan siswa mampu:

1. Menjelaskan konsep gaya gerak listrik (ggl) sumber arus listrik.

2. Menghitung tegangan antara kutub-kutub sumber tegangan dan

tegangan jepit (tegangan terpakai).

3. Menjelaskan susunan dan cara kerja elemen listrik primer dan

elemen listrik sekunder.

D. Rumusan Masalah

1. Apakah pengaruh jumlah sumber tegangan terhadap GGL?

2. Apakah pengaruh jumlah lampu terhadap tegangan jepit?

PRAKTEK FISIKA SEKOLAH MENEGAH 1

LISTRIK DAN MAGNET UNTUK SMP Kelompok I

E. Identifikasi Operasional Variabel dan Definisi Operasional

Variabel

1) Identifikasi Operasional Variabel

Variabel Manipulasi: Jumlah lampu

Variabel Respon: Tegangan (Volt)

Variabel Kontrol: Sumber tegangan (Baterei)

2) Definisi Operasional Variabel

Variabel Manipulasi:

Jumlah lampu dimanipulasi dengan menambahkannya satu

persatu hingga terdapat 2 lampu yang disusun secara seri.

Variabel Respon:

Besar nilai tegangan (Volt) diukur menggunakan Voltmeter.

Variabel Kontrol:

Sumber tegangan dibuat tetap yaitu menggunakan dua buah

baterei dengan tegangan masing-masing 1,5 volt.

F. Teori Singkat

Gaya Gerak Listrik (GGL) dan Tegangan Jepit

Beda potensial pada baterai sebesar 1,5 V jika baterai tersebut

dirangkaikan dengan lampu, ternyata beda potensialnya turun,

sehingga kurang dari 1,5 V. Jadi, jika sumber tegangan dipasang pada

rangkaiantertutup, ternyata beda potensialnya turun. Beda potensial

antara kutub-kutub sumber tegangan sebelum dipasang pada

rangkaian listrik disebut gaya gerak listrik, disingkat ggl. Sebagai

contoh, gaya gerak listrik baterai sebesar 1,5 V. Sedangkan beda

potensial antara kutub-kutub sumber tegangan setelah dipasang

pada rangkaian disebut tegangan jepit. Secara umum tegangan jepit

pada baterai lebih kecil daripada gaya gerak listriknya.

PRAKTEK FISIKA SEKOLAH MENEGAH 2

LISTRIK DAN MAGNET UNTUK SMP Kelompok I

Perbedaan antara besarnya GGL dengan tegangan jepit

menimbulkan adanya kerugian tegangan. Baterai atau sumber arus

listrik lainnya memiliki hambatan dalam. Dalam suatu rangkaian,

hambatan dalam (r) selalu tersusun seri dengan hambatan luar (R).

Perhatikan Gambar 8.

Gambar 8

Berdasarkan gambar, rumus Hukum Ohm dapat ditulis sebagai

berikut.

V=I R

E=I (R+r )

Untuk beberapa elemen yang dipasang secara seri berlaku

Etotal=E1+E2+…+En=nE

rtotal=r1+r2+…+rn=nr

Sehingga

I= nER+nr

Untuk beberapa elemen yang dipasang secara paralel berlaku

Etotal=E1=E2=En=E

1rtotal

= 1r1

+ 1r2

+…+ 1rn

rtotal=rn

Sehingga,

I= E

R+rn

PRAKTEK FISIKA SEKOLAH MENEGAH 3

LISTRIK DAN MAGNET UNTUK SMP Kelompok I

Keberadaan hambatan dalam itulah yang menyebabkan

menyebabkan kerugian tegangan. Kerugian tegangan dilambangkan

dengan U satuannya volt. Hubungan antara GGL, tegangan jepit, dan

kerugian tegangan dirumuskan:

E = V + U

dengan:

E = Gaya gerak listrik satuannya volt (V)

V = Tegangan jepit satuannya volt (V)

U = Kerugian tegangan satuannya volt (V)

G. Hipotesis

1. Jika jumlah sumber tegangan bertambah, maka GGL juga

bertambah.

2. Jika jumlah lampu bertambah, maka tegangan jepit juga bertambah.

H. Alat dan Bahan

1. Baterei 1,5 volt, 3 buah

2. Lampu, 2 buah

3. Papan kit, 1 set

4. Saklar, 1 buah

5. Voltmeter, 1 buah

6. Kabel penghubung, secukupnya

I. Prosedur Kerja

1. Siapkan seluruh alat dan bahan sesuai dengan yang dibutuhkan.

2. Rakitlah alat dan bahan sesuai dengan gambar dibawah ini, dengan

menggunakan sebuah baterei.

PRAKTEK FISIKA SEKOLAH MENEGAH 4

LISTRIK DAN MAGNET UNTUK SMP Kelompok I

3. Konsultasikan kepada gurumu apakah rangkaianmu telah benar.

4. Ukurlah tegangan baterei sebelum saklar ditutup

5. Tutuplah saklar. Amatilah nyala lampu dan angka yang ditunjukkan

pada voltmeter dan catat hasil pengamatan anda pada tabel 1.

6. Pasangkan lagi sebuah lampu secara seri dengan lampu pertama

pada rangkaian.

7. Tutuplah saklar. Amatilah nyala kedua lampu dan angka yang

ditunjukkan pada voltmeter dan catat hasil pengamatan anda pada

tabel 1.

8. Ulangi langkah d sampai g dengan menambahkan baterei yang

disusun seri dengan baterei pertama.

J. Teknik Analisis Data

Pengamantan:

Tabel. Hubungan antara jumlah lampu dan besar tegangan

JUMLAH LAMPU

PENUNJUKAN VOLTMETER

(V)

1 baterei 2 baterei

Tanpa Lampu

1

PRAKTEK FISIKA SEKOLAH MENEGAH 5

LISTRIK DAN MAGNET UNTUK SMP Kelompok I

2

Analisis

1. Pada bagian manakah dalam percobaan tersebut yang dimaksud

dengan pengukuran GGL dan pengukuran tegangan jepit?

2. Manakah lebih besar antara gaya gerak listrik baterai dengan

tegangan jepitnya?

3. Bagaimanakah besar tegangan jepit untuk menyalakan lampu yang

berbeda?

K. Daftar Pustaka

1. Kuswanti, Nur dkk. 2008. Contextual Teaching and Learning Ilmu

Pengetahuan Alam: Sekolah Menengah Pertama/Madrasah Tsanawiyah

Kelas IX Edisi 4. Jakarta: Penerbit Pusat Perbukuan Depdiknas

2. Serway, R.A, Physics for Scientists and Engineers, Volume I, Saunders

Golden Sunburst Series

3. Sukis Wariyono & Yani Muharomah. 2008. Buku Panduan Belajar IPA

Terpadu untuk Kelas IX SMP/MTs. Jakarta: Penerbit Pusat Perbukuan

Depdiknas

PRAKTEK FISIKA SEKOLAH MENEGAH 6