Bahan Ajar Materi listrik Dinamis pada Arus Listrik MUKLIS

Listrik Dinamis

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

IPA SMP Kelas IX

PENDAHULUAN

Deskripsi Singkat
Bahan ajar listrik dinamis sub tema arus listrik ini merupakan Bahan Ajar pembelajran

IPA kelasIX semester 1. Bahan ajar ini di rancang untuk mengembangkan kemampuan peserta
didik untuk menerapkan konsep rangkaian listrik dalam kehidupan sehari-hari. Bahan ajar 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 kapansaja 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. Bahan ajar 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

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 Bahan ajar ini telah difasilitasi dengan
uraian materi, contoh soal, rangkuman, tes formatif pada bagian akhir pembelajaran.

1

IPA SMP Kelas IX

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

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

1 • KOMPETENSI DASAR, INDIKATOR PENCAPAIAN KOMPETENSI, TUJUAN PEMBELAJARAN
2 • URAIAN MATERI
3 • RANGKUMAN

• TES SUMATIF
4
5 • DAFTAR PUSTAKA

2

IPA SMP Kelas IX

ARUS LISTRIK
WAKTU 3 : 3 X 40”

1 KOMPETENSI DASAR, INDIKATOR PENCAPAIAN, TUJUAN PEMBELAJARAN

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

1. Menentukan arus listrik yang mengalir pada suatu rangkaian
2. Menerapkan Konsep Rangkaian arus listrik terbuka dan tertutup dalam kehidupan

sehari-hari

Menyajikan hasil rancangan dan pengukuran berbagai rangkaian listrik

1. Menyajikan hasil rancangan dan pengukuran besaran pada rangkaian listrik
tertutup danterbuka melalui aplikasi PHeT

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

3

IPA SMP Kelas IX

2 URAIAN MATERI

ARUS LISTRIK

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

Sumber : id.pngtree.com Sumber : id.pngtree.com
Gambar 2.1 orang berfikir Gambar 2.2 orang berfikir

Sumber : id.pngtree.com Sumber : id.pngtree.com

Untuk
Mengetahuinya
Ayo cari bersama

Sumber : jepangclub.wordpress.com
Gambar 2.3 orang menjawab

Sumber : id.pngtree.com

4

IPA SMP Kelas IX

A. Rangkaian Listrik Tertutup dan Terbuka

Ayo Cari Tau
Rangkaian Arus Listrik Terbuka dan Tertutup
Aplikasi yang digunakan adalah PHet

Gambar 2.A.1 Virtual Lab Aplikasi PHet

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

Gambar 2.A.2 Rancangan listrik Aplikasi PHet

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!

5

IPA SMP Kelas IX

Diskusikanlah;
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: h t t p s : / / w w w . s l i d e s h a r e . n e t / f e r y a g u s w i j a y a / b a b - 3 r a n g k a i a n l i s t r i k 1 Apa itu Saklar
dan sekering ?
Gambar 2.A.3 Rangkaian listrik Terbuka dan tertutup

Sumber : https://shopee.co.id/AC-01-POWER-SOCKET-SAKLAR-SEKRING-220V-250V-15A-SWITCH-FUSE-TANPA-FUSE-
i.214304127.3959923870

Gambar 2.A.4 saklar dan sekering

6

IPA SMP Kelas IX

Saklar adalah alat yang menghubungkan arus listrik dan
berfungsi sebagai alat yang dapat memutuskan dan juga
menyambungkan arus listrik yang ada di dalam rangkaian.

Sekering adalah pengaman atau pelindung aliran listrik agar
bekerja dengan baik. fungsi sekring dalam aliran listrik adalah
sebagai sistem pengaman atau pelindung ketika terjadi
gangguan arus listrik, seperti arus listrik yang berlebihan atau
terjadi saat terjadi arus pendek. Sumber : https://text-
id.123dok.com/document/9yn997j0q-saklar-sekring-
rangkaian-seri-dan-paralel.html

2. Harus ada beda potensial antara dua titik dalam rangkaian. Kenapa burung
tidak kesetrum

ya ?

Sumber: h t t p s : / / w w w . k o m p a s . c o m
Gambar 2.A.5 burung beertengger diatas kawat listrik

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. Sumber :

https://kids.grid.id/read/472794197/unik-ini-alasannya-

kenapa-burung-enggak-kesetrum-saat-hinggap-di-atas-

kabel?page=all

7

IPA SMP Kelas IX

B. Kuat Arus Listrik

Ayo Cari Tau

Kuat Arus Listrik Yang Mengalir Pada Rangkaian

Langkah Kerja :

1. Gunakan aplikasi PHeT sesuai dengan cara pada percobaan sebelumnya
Baterai awal yang digunakan dengan tegangan 1,5 V.

2. Tambahkan amperemeter pada rangkaian yang dibuat

3. Ukurlah besarnya kuat arus yang mengalir dalam rangkaian
menggunakan ampermeter yang tersedia

4. VPaardiaasirkaanngkjauimanlalhistbriaktetrearituptuapd,abreasnargkaaruiasnlisetrbikanyyaankg1m,2e,ngdaalnir3p.aAdtaauraanngaknadiaan dapat
ditentuvkaarniasdieknagnabnesmaerntegnhgitaunngganbebsaatrermaiu! atan listrik yang mengalir pada rangkaian setiap

5. Variasikan jumlah baterai pada rangkaian sebanyak 1,2, dan 3. Atau ananda
detiknyvaa.riSaseickaarna bmesaatermteantigsanbgeasanrbaartuesralii!strik yang mengalir dalam suatu rangkaian ditulis
de6n.ganS:impanlah data pada tabel berikut!

Tabel 2.B.1 Hubungan jumlah baterai, besar kuat arus lsitrik dan nyala lampu

No Jumlah baterai/ Besar kuat arus (A) Nyala lampu
besar

tegangan (volt)

1 2 buah

2 3 buah

3 4 buah

Diskusikanlah;

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

yangdigunakan!
7. Simpulkanlah hasil percobaannya!

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 :

8

IPA SMP Kelas IX


=
I : Arus Listrik (Ampere:A)
q : Muatan listrik (Coloumb:C)
t : Waktu (Detik:s)

Sumber: h t t p s : / / w w w . k o m p a s . c o m
Gambar 2.B.1 Guru Menjelaskan Arus

Latihan soal 1.
Sebuah muatan listrik mengalir sebesar 0,002 C
pada sel syaraf selama 2 detik. Berapakah
besar kuat arus listrik pada sel syaraf?

Diketahui :
q : 0,002 C
t:2s

Jawab :
=
0,002
= 2
= 0.001

9

IPA SMP Kelas IX

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

= .
q : Muatan listrik (Coloumb: C)
N : Jumlah muatan listrik
e : muatan electron (Coloumb: C)

Sumber: h t t p s : / / w w w . k o m p a s . c o m
Gambar 2.B.1 Guru menjelaskan muatan listrik

Latihan Soal 2.

Jika banyaknya muatan listrik mengalir ke saraf
otak manusia sebanyak 20 dan muatan
elektronya sebesar 0,006 C. Berapakah muatan
listrik pada sel saraf otak?

Diketahui :
N : 20
q : 0,006 C

Jawab :
= .

= 20 0,006
= 0.12

10

IPA SMP Kelas IX

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.

=

5. Muatan listrik adalah elektron sehingga besarnya muatan
listrik ditentukan oleh jumlah elektron.
= .

6.

11

IPA SMP Kelas IX

4 TES SUMATIF

1. 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
2. Perhatikan rangkaian lampu-lampu di bawah ini !

Jika sakelar S1 disambung, pernyataan yang benar mengenai keadaan lampu-lampu
tersebut adalah....
A. lampu L1, L4, dan L5 yang menyala
B. lampu L1, L4, dan L5 padam
C. lampu L1 dan L2 padam
D. lampu L2 dan L4 yang menyala

3. 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
12

IPA SMP Kelas IX

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
4. Muatan listrik dilewati 0.016 C dalam waktu 2 sekon. Kuat arus listrik pada
penampang tersebut adalah . . . .

A. 0,002 A
B. 0,008 A
C. 0,016 A
D. 0,032 A
5. Perhatikan gambar berikut ?

13

IPA SMP Kelas IX

Menurut data infografik, arus listrik konsumsi listrik terbanyak pada tahun 2014-
2018 dengan kenaikannya lebih dari 55 kWh/perkapita, di antaranya pada tahun :

A. 2015
B. 2016
C. 2017
D. 2018

14

IPA SMP Kelas IX

KUNCI JAWABAN

1. C
2. A
3. D
4. B
5. C

15

IPA SMP Kelas IX

5 DAFTAR PUSTAKA

Ahmad muzaki.2016 laporan pembuatan panduan

penggunaan phet

https://duniakimiablog.files.wordpress.com/2016/06/pandua

n-menggunakan-phet.pdf

https://phet.colorado.edu/in/simulation/circuit-
construction-kit-dc-virtual-lab di unduh tanggal 03
Oktober 2021

https://hasilun.puspendik.kemdikbud.go.id/akm/akm/
soal?j=3&l=6&s=281 di unduh tanggal 4 Oktober 2021

Zubaidah, S. dkk. 2018. Buku siswa, Ilmu Pengetahuan
Alam SMP/MTs Kelas IX Semester I Buku Siswa. Jakarta:
Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan. Hal. 199-246.

Zubaidah, S. dkk. 2018. Buku Guru, Ilmu Pengetahuan
Alam SMP/MTs Kelas IX Semester I Buku Guru. Jakarta:
Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan. Hal. 219-246

16

IPA SMP Kelas IX

17