Bahan ajar arus Listrik

IPA SMP Kelas IX

1 Azani Fitri, S.Pd / Peserta PPG IPA UPI Angkatan 3

IPA SMP Kelas IX

DAFTAR ISI

Daftar Isi ..............................................................................................................................i
Pendahuluan .........................................................................................................................1

Deskripi singkat ............................................................................................................1
Relevansi.......................................................................................................................1
Peta konsep ...................................................................................................................2
Panduan kegiatan ..........................................................................................................2
Rincian kegiatan ...........................................................................................................2
Kompetensi dasar dan indikator pencapain kompetensi......................................................4
KB 1. Arus Listrik................................................................................................................5
Tujuan pembelajaran.....................................................................................................5
Uraian Materi................................................................................................................6

a. Rangkaian listrik tertutup dan terbuka..............................................................7
b. Kuat Arus listrik..............................................................................................10
Rangkuman .................................................................................................................12
Tes Formatif................................................................................................................13
Daftar pustaka.............................................................................................................15
Kunci Jawaban............................................................................................................16

i Azani Fitri, S.Pd / Peserta PPG IPA UPI Angkatan 3

IPA SMP Kelas IX

ii Azani Fitri, S.Pd / Peserta PPG IPA UPI Angkatan 3

IPA SMP Kelas IX

PENDAHULUAN

Deskripsi Singkat

Modul listrik dinamis sub tema arus listrik ini merupakan modul pembelajran IPA kelas
IX semester 1. Modul ini di rancang untuk mengembangkan kemampuan peserta didik untuk
menerapkan konsep rangkaian listrik dalam kehidupan sehari-hari. Modul ini dirancang agar
peserta didik mampu menggunakan berbagai teknologi digital dalam pembelajaran.
Teknologi digital yang digunakan antara lain penggunaan Aplikasi PHeT dalam percobaan,
beberapa sumber belajar tersedia dalam bentuk link yang bisa digunakan perserta didik kapan
saja dan dimana saja.

Pada bagian ini akan dikembangkan tentang materi yang berkaitan dengan arus listrik.
Tanpa kita sadari setiap hari kita selalu berhubungan denagn listrik. Energi listrik seolah-olah
telah menjadi kebutuhan primer bagi kehidupan manusia di zaman modern. Jika kita amati
lebih jauh hampir setiap peralatan rumah tangga dan kantor yang kita gunakan sangat erat
kaitannya dengan listrik. Modul ini akan memperkenalkan tentang bagaimana suatu arus
listrik itu dapat mengalir dalam suatu rangkaian listrik. Menganalisis konsep rangkaian listrik
tertutup dan terbuka dalam kehidupan sehari-hari

Relevansi

Pada bagian ini akan mempelajari tentang bagaimana muatan elektron dapat mengalir
dalam rangkaian yang dikenal juga dengan listrik dinamis. Kegiatan belajar 1 tentang arus
listrik merupakan bagian dari materi listrik dinamis yang perlu diajarkan pada jenjang SMP
kelas IX. Listrik dinamis merupakan kajian dalam ilmu fisika yang terintegarasi ke dalam
Ilmu Pengetahuan Alam (IPA). Untuk memahami lebih lanjut tentang materi ini dan
mengoptimalkan tercapainya tujuan pembelajaran, maka modul ini telah difasilitasi dengan
uraian materi, contoh soal, rangkuman, tes formatif pada bagian akhir pembelajaran.

1 Azani Fitri, S.Pd / Peserta PPG IPA UPI Angkatan 3

IPA SMP Kelas IX

Peta Konsep

Panduan Kegiatan

Agar pencapaian materi pada modul ini dapat tercapai dengan maksimal maka butuh
kesuguh-sungguhan ananda dalam mempelajarin modul ini. Lakukanlah kegiatan percobaan
dan evaluasi pada masing-masing KB, dilanjutkan dengan kegiatan tes formatif. Kegiatan
tes formatif akan membantu ananda untuk mencapai tujuan pembelajaran yang diinginkan.
Selanjutnya perhatikanlah indikator dan tujuan pembelajaran yang harus ananda kuasai.

Rincian Isi Modul

Rincian pada masing-masing kegiatan belajar yang tertuang di dalam modul ini terdiri
dari:

Kompetensi dasar, indikator pencapaian dan tujuan
pembelajaran
Uraian Materi

2 Azani Fitri, S.Pd / Peserta PPG IPA UPI Angkatan 3

IPA SMP Kelas IX

Rangkuman pembelajaran
Evaluasi
Daftar Pustaka

3 Azani Fitri, S.Pd / Peserta PPG IPA UPI Angkatan 3

IPA SMP Kelas IX

KOMPETENSI DASAR DAN INDIKATOR

Kompetensi Dasar 3.5 dan Indikator
Menerapkan konsep rangkaian listrik, energi dan daya listrik, sumber energi listrik dalam
kehidupan sehari-hari termasuk sumber energi listrik alternatif, serta berbagai upaya
menghemat energi listrik
Indikator Pencapaian Kompetensi
1. Menganalisis konsep rangkaian listrik tertutup dan terbuka dalam kehidupan sehari hari
Kompetensi Dasar 4.5 dan Indikator
Menyajikan hasil rancangan dan pengukuran berbagai rangkaian listrik
Indikator Pencapaian Kompetensi
1. Menyajikan hasil rancangan dan pengukuran besaran pada rangkaian listrik tertutup dan

terbuka melalui aplikasi PHeT

4 Azani Fitri, S.Pd / Peserta PPG IPA UPI Angkatan 3

IPA SMP Kelas IX

KB.1 ARUS LISTRIK

WAKTU: 3X40”

1 Tujuan Pembelajaran

1. Melalui pengamatan video cara penggunaan aplikasi PHeT, peserta didik mampu
merancang 2 percobaan rangkaian listrik tertutup dan terbuka menggunakan aplikasi
PHeT

2. Melalui percobaan menggunakan aplikasi PHeT, peserta didik dapat menganalisis
rangkaian listrik tertutup dan terbuka dalam kehidupan sehari-hari

3. Melalui percobaan menggunakan aplikasi PHeT, Peserta didik dapat mengukur besaran
kuat arus pada rangkaian listrik tertutup dan terbuka

4. Melalui pengamatan video menghitung besar kuat arus listrik, peserta didik mampu
menghitung besaran kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian listrik.

5. Melalui kegiatan diskusi secara asinkronus, peserta didik mampu menganalisis penerapan
rangkaian listrik dalam kehidupaan sehari-hari

6. Melalui pembuatan laporan hasil percobaan menggunakan aplikasi PHeT, peserta didik
mampu menyajikan hasil rancangan dan pengukuran besaran rangkaian listrik

5 Azani Fitri, S.Pd / Peserta PPG IPA UPI Angkatan 3

IPA SMP Kelas IX

2 Uraian Materi

ARUS LISTRIK

Kenapa ya, ketika Kenapa juga
menghidupkan sakelar harus ada saklar?
lampu menyala dan saat
mematikan sakelar lampu
padam?

Untuk
mengetahuinya ayo
cari tahu!

6 Azani Fitri, S.Pd / Peserta PPG IPA UPI Angkatan 3

IPA SMP Kelas IX

A. Rangkaian Listrik Tertutup dan Terbuka
Ayo Cari Tahu !
Rangkaian tertutup dan terbuka

Aplikasi yang digunakan PHeT

Langkah Kerja;
1. Susunlah komponen-komponen kabel, 1 buah baterai dan satu buah
lampu pada aplikasi PHeT seperti contoh atau ananda coba rangkai
sendiri!

PHeT colorado

2. Buatlah rancangan yang dapat menyalakan lampu!
3. Fotokanlah rangkaian yang menyalakan lampu dan rangkaian yang tidak

dapat menyalakan lampu!
4. Amati arah aliran elektron!
5. Kemudian klik tampilan arus konvensional! Amatilah arah arusnya!

7 Azani Fitri, S.Pd / Peserta PPG IPA UPI Angkatan 3

IPA SMP Kelas IX

Diskusikalah;
1. Kapan elektron mengalir dalam rangkaian?
2. Rangkaian listrik yang bagaimanakah yang dapat menyalakan lampu?
3. Rangkaian listrik yang bagaimanakah yang tidak dapat menyalakan lampu?
4. Bagaimana arah aliran elektron dan arah aliran arus konvensional?

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. Rangkaian listrik harus tertutup

Sumber: http://contohpidatodansoallengkap288.blogspot.com/2017/04/contoh-gambar-rangkaian-listrik-terbuka.html

2. Harus ada beda potensial antara dua titik dalam rangkaian.

8 Azani Fitri, S.Pd / Peserta PPG IPA UPI Angkatan 3

IPA SMP Kelas IX

Kenapa burungnya
tidak tersentrum
ya!

Kenapa tidak tersentrum??

Gambar burung bertengger pada kaawat berteganngan tinggi
Sumber: https://www.dictio.id/t/bagaimana-burung-tak-kesetrum-

saat-bertengger-di-kawat-listrik/80114

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

9 Azani Fitri, S.Pd / Peserta PPG IPA UPI Angkatan 3

IPA SMP Kelas IX

Apa itu sakelar
dan sekering ?

Sakelar adalah alat yang berfungsi
menghubungkan dan memutuskan arus listrik
dalam waktu sementara.
Sekering mempunyai fungsi sebagai pemutus
arus listrik secara otomatis

B. Kuat Arus Listrik
Ayo Cari Tahu !
Kuat arus listrik yang mengalir dalam rangkaian

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. Rangkaian listrik mana yang menghasilkan cahaya yang paling terang!
2. Bandingkan besarnya kuat arus yang dihasilkan dengan jumlah baterai yang

digunakan!
3. Simpulkanlah hasil percobaannya!

10 Azani Fitri, S.Pd / Peserta PPG IPA UPI Angkatan 3

IPA SMP Kelas IX

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:

I=

Keterangan:
I = arus listrik (Ampere)
q = jumlah muatan listrik
(coulomb)
t = waktu (detik)

brainly

Pada rangkaian listrik tertutup, pembawa muatan listrik adalah elektron sehingga
besarnya muatan listrik ditentukan oleh jumlah elektron, yaitu;

q= N. e

Keterangan:
q = muatan listrik (coulomb)
N = jumlah muatan listrik
e = muatan elektron (coulomb)

brainly

11 Azani Fitri, S.Pd / Peserta PPG IPA UPI Angkatan 3

IPA SMP Kelas IX

Arus listrik sebesar 5 mA mengalir pada sel
syaraf selama 0,5 detik. Berapakah besar
muatan dan jumlah elektron yang berpindah
pada sel syaraf?

Diketahui:

I= 5 mA = 0,005 A

t = 0,1 s
e = 1,6 x 10-19 C

Ditanya : a. q

b. N

Jawab :

I=

q= I.t = 0,005 A x 0,1 s = 5 x 10-4

N= = = 3,125 x 1015 elektron

3 Rangkuman

1. Arus listrik dapat mengalir dengan syarat:
a. mengalir dalam rangkaian tertutup
b. harus ada beda potensial antar dua titik dalam rangkaian

2. Arus listrik mengalir dari titik berpotensial tinggi ke titik berpotensil rendah
3. Elektron mengalir dari titik berpotensial rendah ke titik berpotensial tinggi.
4. Kuat arus listrik adalah jumlah muatan yang mengalir tiap satu satuan waktu

I=

12 Azani Fitri, S.Pd / Peserta PPG IPA UPI Angkatan 3

IPA SMP Kelas IX

4 Tes Formatif
1. 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
2. Perhatikan beberapa rangkaian listrik 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

13 Azani Fitri, S.Pd / Peserta PPG IPA UPI Angkatan 3

IPA SMP Kelas IX

3. Perhatikan gambar berikut!

Sumber gambar: https://www.kompas.com/skola/read/2020/01/19/140000969/mengapa-burung-tidak-tersengat-listrik-di-kabel-
listrik?page=all

Pada gambar terlihat bahwa burung yang bertengger pada kabel listrik bertegangan
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

4. 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
D. Sekering akan memutus rangkaian listrik sehingga arus berhenti mengalir

5. 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. 600 C

14 Azani Fitri, S.Pd / Peserta PPG IPA UPI Angkatan 3

IPA SMP Kelas IX

5 Daftar Pustaka

a. Eka Cahaya Prima. 2019. Modul 5 Gelombang Optik, dan Listrik Magnet.
Jakarta; Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.

b. https://phet.colorado.edu/in/simulation/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab
di unduh tanggal 01 oktober 2020

c. Marthen Kangginan. 2007. IPA FISIKA untuk SMP Kelas IX. Erlangga.
d. Siti Zubaidah, dkk.2015. Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas VII

Semester 1 Buku Siswa. Jakarta; Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.
e. Siti Zubaidah, dkk.2015. Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas VII

Semester 1 Buku Guru. Jakarta; Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.

6 Kunci Jawaban Tes Formatif

No Soal KB 1
1 A
2 C
3 B
4 D
5 A

Latihan Soal

15 Azani Fitri, S.Pd / Peserta PPG IPA UPI Angkatan 3

IPA SMP Kelas IX

16 Azani Fitri, S.Pd / Peserta PPG IPA UPI Angkatan 3