ZAINAL ARIFIN, S.Si., M.Pd NIP. 19910512 201903 1 015 @zainal.arifin91 2023/2024 MTSN 2 ACEH SELATAN Ilmu Pengetahuan Alam LISTRIK DINAMIS Bahan Ajar
@zainal.arifin91 Arus Listrik 1 Tujuan Pembelajaran Melalui pengamatan video cara penggunaan aplikasi PHeT, peserta didik mampu merancang 2 percobaan rangkaian listrik tertutup dan terbuka menggunakan aplikasi PHeT Melalui percobaan menggunakan aplikasi PHeT, peserta didik dapat menganalisis rangkaian listrik tertutup dan terbuka dalam kehidupan sehari-hari Melalui percobaan menggunakan aplikasi PHeT, Peserta didik dapat mengukur besaran kuat arus pada rangkaian listrik tertutup dan terbuka Melalui pengamatan video menghitung besar kuat arus listrik, peserta didik mampu menghitung besaran kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian listrik. Melalui kegiatan diskusi secara asinkronus, peserta didik mampu menganalisis penerapan rangkaian listrik dalam kehidupaan sehari-hari Melalui pembuatan laporan hasil percobaan menggunakan aplikasi PHeT, peserta didik mampu menyajikan hasil rancangan dan pengukuran besaran rangkaian listrik 1. 2. 3. 4. 5. 6. 2 Uraian Materi Kenapa ya, ketika menghidupkan sakelar lampu menyala dan saat mematikan sakelar lampu padam? Kenapa juga harus ada saklar? KB.1 Pada pertemuan sebelumnya ananda sudah mempelajari tentang konsep lompatan elektron pada benda (listrik statis). Pada bab ini kita ananda akan mempelajari tentang aliran elektron pada suatu konduktor yang disebut listrik dinamis. Malam tidak terasa gelap dan mencekam karena adanya penemuan lampu lsitrik oleh Thomas Alfa Edison. Teknologi kelistrikan dapat berkembang pesat berkat temuan Oersted dan Faraday. Ketika kita memperhatikan peralatan elektronik yang menggunakan listrik, semua peralatan tersebut membutuhkan kabel sebagai alat penghubung aliran arus listrik. Dari manakah aliran arus listrik berasal? Secara umum, aliran arus listrik bersumber dari pembangkit listrik seperti PLTA. Saat kamu menyalakan lampu di rumah atau di ruang kelas, tentu kita menekan sakelar yang terpasang di dinding. Kenapa kita harus menekan sakelar untuk menghidupkan dan mematikan lampu? Untuk mengetahuinya silahkan lakukan kegiatan berikut!
@zainal.arifin91 Susunlah komponen-komponen kabel, 1 buah baterai dan satu buah lampu pada aplikasi PHeT seperti contoh atau ananda coba rangkai sendiri! Buatlah rancangan yang dapat menyalakan lampu! Fotokanlah rangkaian yang menyalakan lampu dan rangkaian yang tidak dapat menyalakan lampu! Amati arah aliran elektron! Kemudian klik tampilan arus konvensional! Amatilah arah arusnya! Langkah Kerja; A Rangkaian Listrik Terbuka dan Tertutup Aplikasi yang digunakan PHeT Kapan elektron mengalir dalam rangkaian? Rangkaian listrik yang bagaimanakah yang dapat menyalakan lampu? Rangkaian listrik yang bagaimanakah yang tidak dapat menyalakan lampu? Bagaimana arah aliran elektron dan arah aliran arus konvensional? Diskusikalah; 1. 2. 3. 4.
@zainal.arifin91 Burung hanya menginjak salah satu kabel dari kawat listrik dan tidak menyebabkan perbedaan potensial pada kabel listrik tersebut sehingga tidak terjadi aliran listrik yang dapat menyetrum burung. Apabila burung menginjak dua kabel, yaitu kabel bertegangan dengan kabel yang netral, burung tersebut akan kesetrum. Selain itu, burung juga tidak menyentuh tanah, sehingga listrik dari kabel bertegangan tinggi tidak mengalir ke bumi yang bertengangan rendah. Jadi, kalau pengen mencoba bertengger di atas kawat listrik tanpa kesetrum, pastikan hanya menginjak salah satu kabel dan tubuh tidak menyentuh tanah Rangkaian listrik harus tertutup Harus ada beda potensial antara dua titik dalam rangkaian Muatan-muatan listrik yang mengalir disebut juga listrik dinamis. Arus listrik akan mengalir apabila terdapat beda potensial (v) antara satu titik dengan titik lainnya dalam rangkaian. Arus mengalir dari titik yang berpotensial tinggi ke titik yang berpotensial rendah. Ujung kawat yang memiliki banyak elektron (terhubung dengan kutub positif baterai) memiliki potensial rendah, sedangkan ujung kawat penghantar lainnya (terhubung ke kutub postif baterai) memiliki potensial tinggi. Sedangkan elektron mengalir dari potensial rendah ke potensial tinggi. Arus listrik juga akan mengalir pada rangkaian tertutup. Saat kita menutup sakelar itu artinya kita membuat rangkaian tertutup sehingga arus dapat mengalir dalam rangkaian. Sebaliknya saat kita membuka sakelar kita akan membuat rangkaian terbuka sehingga arus tidak dapat mengalir dalam rangkaian. Dapat dikatakan bahwa arus dapat mengalir dengan syarat; 1. 2. Gambar. Rangkaian listrik terbuka dan Tertutup Gambar. Burung hinggap di kawat listrik Kenapa burungnya tidak tersentrum ya!
@zainal.arifin91 Pada rangkaian listrik tertutup, pembawa muatan listrik adalah elektron sehingga besarnya muatan listrik ditentukan oleh jumlah elektron, yaitu; Rangkaian listrik mana yang menghasilkan cahaya yang paling terang! Bandingkan besarnya kuat arus yang dihasilkan dengan jumlah baterai yang digunakan! Simpulkanlah hasil percobaannya! Menggunakan aplikasi PHeT sesuai dengan cara pada percobaan sebelumnya. Sekarang ukurlah besarnya kuat arus yang mengalir dalam rangkaian menggunakan ampermeter yang tersedia pada bagian kanan aplikasi. Variasikan jumlah baterai pada rangkaian sebanyak 1,2, dan 3. Diskusikanlah! 1. 2. 3. B Kuat Arus Listrik Aplikasi yang digunakan PHeT Pada rangkaian listrik tertutup, besar arus listrik yang mengalir pada rangkaian dapat ditentukan dengan menghitung besar muatan listrik yang mengalir pada rangkaian setiap detiknya. Secara matematis besar arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian ditulis dengan: Sakelar adalah alat yang berfungsi menghubungkan dan memutuskan arus listrik dalam waktu sementara. Sekering mempunyai fungsi sebagai pemutus arus listrik secara otomatis
@zainal.arifin91 Arus listrik dapat mengalir dengan syarat: a) mengalir dalam rangkaian tertutup; b) harus ada beda potensial antar dua titik dalam rangkaian. Arus listrik mengalir dari titik berpotensial tinggi ke titik berpotensil rendah. Elektron mengalir dari titik berpotensial rendah ke titik berpotensial tinggi. Kuat arus listrik adalah jumlah muatan yang mengalir tiap satu satuan waktu 1. 2. 3. 4. C Rangkuman Arus listrik sebesar 5 mA mengalir pada sel syaraf selama 0,5 detik. Berapakah besar muatan dan jumlah elektron yang berpindah pada sel syaraf?
@zainal.arifin91 Perhatikan beberapa rangkaian berikut! Pernyataan yang benar tentang lampu pada gambar adalah …. A. 1) dan 2) menyala B. 1) dan 3) menyala C. 2) dan 4) hidup D. 3) dan 4) hidup Perhatikan gambar rangkaian berikut! Jika sakelar 1 ditutup maka lampu yang akan menyala adalah…. A. lampu 1 saja B. lampu 2 saja C. lampu 1 dan lampu 2 D. lampu 1 dan 2 tidak menyala D Tes Formatif Perhatikan gambar berikut! Pada gambar terlihat bahwa burung yang bertengger pada kabel listrik berteganga tinggi tidak tersentrum. Upaya yang dapat kita lakukan agar kita juga tidak tersentrum adalah …. A. badan kita harus menyentuh tanah B. kedua kaki berada pada kabel yang sama C. pastikan tubuh menyentuh tanah D. kedua kaki berada pada kabel yang tidak sama
@zainal.arifin91 D. 600 C Arus listrik sebesar 10 mA mengalir pada sebuah kawat penghantar selama 60 detik. Jumlah muatan yang berpindah pada kawat penghantar adalah …. A. 0,6 C B. 6 C C. 60 C D. Sekering akan memutus rangkaian listrik sehingga arus berhenti mengalir Saat hubungan arus pendek (konsleting) terjadi di rumah, maka secara otomatis sekering akan putus. Prinsip kerja sekering yang benar sesuai dengan peristiwa adalah… A. Sekering akan menyambungkan rangkaian listrik sehingga arus mengalir B. Sekering akan memutus rangkaian listrik sehingga arus mengalir C. Sekering akan menyambung rangkaian listrik sehingga electron mengalir Eka Cahaya Prima. 2019. Modul 5 Gelombang Optik, dan Listrik Magnet. Jakarta; Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. https://phet.colorado.edu/in/simulation/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab di unduh tanggal 01 September 2023. Marthen Kangginan. 2007. IPA FISIKA untuk SMP Kelas IX. Erlangga. Cece Sutia, dkk.2022. Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas IX Semester 1 Buku Siswa. Jakarta; Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. Cece Sutia, dkk.2022. Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas IX Semester 1 Buku Guru. Jakarta; Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. 1. 2. 3. 4. 5. E Daftar Pustaka