Bahan Ajar Rangkaian 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 ...................................................................................................................1
Panduan kegiatan ..........................................................................................................2
Rincian kegiatan ...........................................................................................................2
Kompetensi dasar dan indicator pencapain kompetensi ......................................................3
KB 3. Rangkaian listrik........................................................................................................4
Tujuan pembelajaran.....................................................................................................4
Uraian Materi................................................................................................................4
a. Rangkain seri paralel................................................................................................5
b. Hukum Ohm.............................................................................................................7
c. Karakteristik rangkaian listrik................................................................................10
Rangkuman .................................................................................................................11
Tes Formatif................................................................................................................12
Daftar pustaka.............................................................................................................13
Kunci Jawaban...........................................................................................................14

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 hantaran
listrik. Tanpa kita sadari setiap hari kita selalu berhubungan dengan 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. Kita seringkali menggunakan sakelar untuk
menggunakan peralatan listrik, salah satu penggunaan sakelar di rumah adalah sakelar utnuk
lampu listrik. Sakelar lampu ada yang dapat menyalakan satu lampu saja ada juga yang dapat
menyalakan beberapa lampu sekaligus. Modul ini akan memperkenalkan karakteristik
rangkain seri dan paralel. Modul ini juga membantu untuk menganalisis rangkaian seri dan
paralel 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 3 tentang
rangkaian 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
evaluasi 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

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

IPA SMP Kelas IX

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. Menganalisa konsep rangkaian seri dan paralel 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 seri dan

paralel Menyajikan hasil rancangan alat sederhana yang menerapkan konsep listrik
dinamis

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

IPA SMP Kelas IX

KB 3 RANGKAIAN LISTRIK

WAKTU: 3X40”

1 Tujuan Pembelajaran

1. Melalui pengamatan video peserta didik dapat menghitung besar nilai hambatan pengganti
pada rangkaian seri dan parallel

2. Melalui percobaan menggunakan aplikasi PHeT peserta didik mampu membedakan
karakteristik rangkaian seri dan paralel

3. Melalui percobaan menggunakan aplikasi PHeT peserta didik dapat menemukan konsep
rangkaian seri dan paralel dengan berdasarkan data yang diperoleh

4. Melalui pembuatan laporan hasil percobaan peserta didik mampu menyajikan hasil
rancangan pengukuran kuat arus dan tegangan menggunakan aplikasi PHeT

2 Uraian Materi

RANGKAIAN LISTRIK

Mengapa lampu kelas Sedangkan sakelar
bisa hidup secara di kamar cuma
bersamaan saat satu bisa menghidupkan
sakelar dihidupkan?
satu lampu,
mengapa?

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

IPA SMP Kelas IX

Rangkaian Seri Dan Paralel
Ayo Cari Tahu !
Rangkaian lampu secara seri dan paralel

Aplikasi :

Langkah Kerja:
1. Gunakanlah kabel, 1 buah baterai dan 2 buah lampu yang terdapat pada

aplikasi
2. Buatlah rangkaian listrik dengan susunan satu baterai sehingga didapatkan

lampu yang menyala terang
3. Jika salah satu lampu dilepas, bagaimana keadaan lampu yang lain?
4. Rangkaian apa yang ananda peroleh? Gambarkanlah rangkaiannya!

5. Buatlah rangkaian listrik dengan susunan satu baterai sehingga didapatkan
lampu yang menyala redup!

6. Jika salah satu lampu dilepas, bagaimana dengan keadaan lampu yang lain?
7. Rangkaian apa yang ananda peroleh? Gambarkanlah rangkaiannya!

Berdasarkan data hasil percobaan apa yang dapat ananda simpulkan?

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

IPA SMP Kelas IX

Berdasarkan gambar yang ananda peroleh dapat disimpulkan bahawa rangkaian seri
adalah rangkaian yang tidak memiliki percabangan. Apabila kabel terputus maka arus tidak
dapat mengalir dalam rangkian. Rangkaian paralel adalah rangkaian yang memiliki
percabangan kabel. Jika salah satu ujung terputus maka arus akan tetap mengalir pada kabel
lain yang masih terhubung.

Berarti lampu kamar
dengan lampu ruang
tamu dihubungkan
paralel? Mengapa?

Ya benar. Lampu kamar dan lampu ruang
tamu dihubungkan secara parallel, sehingga
ketika sakelar di ruang tamu di buka maka
lampu di kamar tidak ikut padam, sesuai
dengan konsep rangkaian paralel

Hukum Ohm
Bagaimana hubungan antara kuat arus listrik, tegangan dan hambatan listrik dalam

suatu rangkain listrik? Ayo cari tahu!

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

IPA SMP Kelas IX

Ayo Cari Tahu !
Percobaan Hukum Ohm

Aplikasi: PHeT

Langkah kerja:

1. Susunlah 1 buah baterai dengan tegangan 9 volt, resistor/hambatan 1,5
Ω, amperemeter dan 1 buah sakelar.

2. Tutup sakelar kemudian catatlah berapa hasil pengukuran arus pada

amperemeter.

3. Lakukan langkah 1 dan 2 dengan mengganti nilai hambatan

Tegangan (V) Hambatan(Ω) Kuat arus listrik (A)

9

9

9

Tabel.4 Hubungan tegangan, hambatan dan kuat arus listrik

4. Lakukanlah langkah 1 dan 2 kemudian ganti nilai tegangan

5. Catatlah hasil pengkuran kuat arus pada table berikut!

Tegangan (V) Hambatan(Ω) Kuat arus listrik (A)

1,5
1,5
1,5
Tabel. 5 Hubungan tegangan, hambatan, dan kuat arus listrik

6. Buatlah grafik hubungan antara kuat arus dengan hambatan listrik.
Berdasarkan data pada tabel 1. Hambatan listrik pada sumbu x dan besar
arus listrik pada sumbu Y.

7. Buatlah grafik hubungan antara kuat arus dengan besar tegangan listrik.
Berdasarkan data pada tabel 2. Besar teganagn listrik pada sumbu x dan
besar arus listrik pada sumbu Y.

Diskusikanlah:
1. Berdasarkan data, faktor apa yang mempengaruhi besar arus listrik
yang mengalir pada rangkaian?
2. Bagaimana cara memperbesar arus listrik dalam rangkaian?

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

IPA SMP Kelas IX

Berdasarkan percobaan dapat kita peroleh bahwa, besarnya kuat arus listrik yang
mengalir pada rangkaian dipengaruhi oleh besar tegangan listrik, dan hambatan. Berdasarkan
hukum Ohm yang menyatakan bahwa perbandingan kuat arus dan tegangan dalam suatu
rangkaian sama dengan besar hambatan kawat maka hokum Ohm dapat ditulis:

Keterangan:
I = Kuat arus lsitri (A)
V = tegangan lsitrik (volt)
R = hambatan kawat (Ohm)

brainly

Berapa beda potensial listrik harus diberikan pada ujung-
ujung seutas kawat yang memiliki hambatan 5 Ω agar arus 3
A mengalir melalui kawat?

Diketahui: :V
R=5Ω :
I=3A
Ditanya
Jawab

V = 5 Ω. 3 A
= 15 Volt

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

IPA SMP Kelas IX

Karakteristik rangkaian listrik
a. Hukum kirchhoff
Menurut hukum kirchhoff, besar arus listrik yang masuk ke titik percabangan akan

sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik percabangan.

∑Imasuk =∑Ikeluar
I1 = I2 + I3

brainly

b. Rangkaian hambatan listrik
Rangkaian hambatan seri

V1 ≠ V2≠ …≠ Vn
Vtotal = V1 + V2 +….+ Vn
I total = I1 = I2= ….= In
Rs = R1 + R2 + ….+ Rn

brainly

Pada rangkaian hambatan seri, besar beda potensial total akan sama dengan jumlah
beda potensial masing-masing hambatan. Besar arus total sama dengan besar arus masing-
masing hambatan.

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

IPA SMP Kelas IX

Rangkaian hambatan paralel
V1 = V2= …=Vn
I total ≠ I1 ≠ I2 ≠ ….≠ In
Itotal = I1 + I2 +….+ I n

brainly

Pada rangkaian hambatan paralel, besar beda potensial total akan sama dengan beda
potensial masing-masing hambatan. Besar arus total sama dengan jumlah arus masing-masing
hambatan.

3 Rangkuman

1. Rangkaian seri adalah rangkaian yang tidak memiliki percabangan
2. Rangkaian paralel adalah rangkaian yang memiliki percabangan kabel.
3. Hukum Ohm

4. Hukum kirchhoff
∑Imasuk =∑Ikeluar

5. Rangkaian hambatan seri
V1 ≠ V2≠ …≠ Vn
Vtotal = V1 + V2 +….+ Vn
I total = I1 = I2= ….= In
Rs = R1 + R2 + ….+ Rn

6. Rangkaian hambatan paralel
V1 = V2= …=Vn
I total ≠ I1 ≠ I2 ≠ ….≠ In
Itotal = I1 + I2 +….+ I n

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

IPA SMP Kelas IX

4 Tes Formatif

1. Apabila sebuah lampu disusun seri terbakar, maka yang terjadi pada lampu dalam
rangkaian adalah ….
A. semua lampu akan turut terbakar
B. semua lampu akan tetap menyala
C. semua lampu menyala lebih terang
D. semua lampu akan padam

2. Suatu hambatan listrik dialiri oleh arus sebesar 3 A. Jika beda potensial pada kedua
ujung penghambat listrik adalah 9 Volt. Besar nilai Hambatan listrik tersebut adalah
….
A. 3 Ω
B. 6 Ω
C. 9Ω
D. 12 Ω

3. Nilai hambatan pengganti pada rangkaian di bawah ini adalah....

A. 25 ohm
B. 150 ohm
C. 100 ohm
D. 250 ohm
4. Perhatikan gambar rangkaian berikut. Besar kuat arus I2 adalah ....

A. 0,5 A
B. 1,5 A
C. 2,0 A
D. 2,5 A

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

IPA SMP Kelas IX

5. Grafik yang menunjukkan hubungan antara beda potensial dengan kuat arus listrik
adalah ….

5 Daftar Pustaka

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

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

3. https://phet.colorado.edu/in/simulation/resistance-in-a-wire
4. https://www.studiobelajar.com/hukum-kirchhoff/
5. https://www.studiobelajar.com/rangkaian-listrik/Semester 1 Buku Siswa.
6. Marthen Kangginan. 2007. IPA FISIKA untuk SMP Kelas IX. Erlangga.
7. Siti Zubaidah, dkk.2015. Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas VII

Jakarta; Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.
8. Siti Zubaidah, dkk.2015. Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas VII

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

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

IPA SMP Kelas IX

6 Kunci Jawaban Tes Formatif

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

Latihan Soal

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

IPA SMP Kelas IX

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