MAPEL : IPA
KELAS : 9
MATERI : DAYA LISTRIK
PERTEMUAN : 3
GURU PENGAMPU : SEPTYANA FORI
WAKTU PEMBELAJARAN : KAMIS, 14 NOVEMBER 2024
KD : 3.5 Menerapkan konsep rangkaian listrik, energi dan daya listrik, sumber energy listrik dalam
kehidupan sehari-hari termasuk sumber energi listrik alternatif.
TUJUAN : Setelah melaksanakan pembelajaran, siswa diharapkan mampu:
1. Menjelaskan konsep rangkaian listrik (kuat arus, beda potensial dan hambatan)
2. Menjelaskan daya listrik
3. Menjelaskan sumber energy
4. Menyajikan hasil rancangan berbagai rangkaian listrik
Alhamdulilah hari ini, kita bisa bertemu dalam pembelajaran IPA . Semoga dalam proses pembelajaran kita diberikan kemudahan dalam pemahaman amin …
Sebelum memasuki materi hari ini, tak lupa ibu ingatkan untuk melaksanakan sholat dhuha dan marojaah .
Perbedaan listrik statis dan dinamis adalah: listrik statis tidak memiliki aliran listrik sedangkan listrik dinamis memiliki aliran listri
Contoh listrik statis adalah petir, debu yang menempel di TV, mesin printer
MATERI
Kuat Arus Listrik
Pada saat kita memperbesar sumber tegangan listrik, ini berarti bahwa
kita telah memberikan energi listrik yang lebih besar lagi pada
rangkaian, dengan demikian elektron pun akan bergerak semakin cepat yang
mengakibatkan jumlah elektron yang melewati lampu dalam satuan waktu
semakin banyak dan nyala lampu akan semakin terang. Pengertian kuat arus
listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir setiap detik.
Simbol kuat arus listrik adalah I. Apabila muatan listrik disimbolkan
dengan huruf Q dan waktu disimbolkan dengan huruf t, kuat arus
dirumuskan seperti yang berikut ini.
Satuan muatan listrik adalah coulomb (C) dan satuan waktu adalah sekon
(s) maka satuan kuat arus listrik adalah coulomb per sekon (C/s) atau
dikenal dengan nama ampere (A).
Mengukur Kuat Arus Listrik
Alat yang dipakai untuk mengukur besarnya kuat arus listrik pada suatu rangkaian disebut sebagai amperemeter. Oleh sebab yang diukur adalah arus listrik atau aliran elektron pada suatu rangkaian, maka amperemeter dipasang secara seri karena dipakai sebagai jalan aliran elektron. Sebelum melakukan pengukuran dengan menggunakan amperemeter, teman - teman sebaiknya mengenal terlebih dahulu cara kerja amperemeter.
Amperemeter ada yang berdiri sendiri dan ada juga yang tergabung sama alat yang lainnya, seperti avometer.
Komponen Listrik
a). Sakelar
Secara umum bahwa alat-alat listrik ataupun elektronika telah dilengkapi dengan sebuah atau beberapa buah sakelar. Pengertian sakelar adalah alat yang bisa membuat arus listrik menjadi mengalir atau terputus. Ada beberapa jenis sakelar yang semuanya mempunyai fungsi yang sama, yaitu untuk mengalirkan ataupun untuk memutuskan arus listrik. Pada prinsipnya, sakelar terdiri dari dua keping penghantar yang bisa diputus atau disambungkan sesuai dengan kebutuhan. Bagian-bagian sakelar adalah sebagai berikut:
Tombol sakelar dipakai untuk memutus sambungan plat logam. Apabila tongkat sakelar ditekan maka kedua logam akan bersentuhan. Hal tersebut yang menyebabkan sakelar dalam posisi hidup (on) dan arus listrik akan mengalir. Pada saat sakelar dalam posisi mati (off ), muatan listrik tidak bisa menyeberang lewat sakelar tersebut. Arus listrik akan terhenti mengalir dan benda-benda listrik akan berhenti bekerja pula.
b). Sekering
Pengertian sekering adalah alat listrik yang dipakai untuk memutuskan arus listrik dengan otomatis
Hukum Ohm dan Rangkaian Hambatan
Supaya dapat menghasilkan arus listrik pada suatu rangkaian, diperlukan beda potensial. Dengan menggunakan baterai merupakan salah satu cara untuk menghasilkan beda potensial tersebut. George Simon Ohm (1787–1854) menentukan dengan percobaannya bahwa arus pada kawat logam sebanding dengan beda potensial V yang diberikan ke ujung-ujungnya. Apabila teman - teman menghubungkan kawat ke baterai 6 V, aliran arus akan dua kali lipat dibandingkan apabila dihubungkan ke baterai 3 V. Berapa besar aliran arus pada kawat tidak hanya bergantung pada tegangan, namun juga akan tergantung pula pada hambatan yang diberikan kawat terhadap aliran elektron. Karena adanya interaksi dengan atom-atom kawat maka elektron-elektron menjadi melambat. Semakin tinggi hambatan ini, maka akan semakin kuat arus untuk suatu tegangan V sehingga didapat persamaan:
Fungsi hambatan atau sering disebut resistor yaitu untuk mengatur besar atau kecilnya arus listrik yang mengalir pada suatu rangkaian tertutup. Hambatan dalam suatu rangkaian bisa dipasang secara seri, paralel, atau dipasang kombinasi keduanya.
Rangkaian Seri
Pada saat dua atau lebih hambatan dipasang dari ujung ke ujung maka dikatakan hambatan dihubungkan secara seri. Berikut gambarnya
Rangkaian Paralel
Pengertian Daya Listrik
Daya listrik adalah besarnya energi listrik yang diserap oleh suatu rangkaian setiap satuan waktu. Semakin besar daya listrik pada suatu rangkaian, semakin besar pula energi yang akan diserap. Contoh mudahnya, daya listrik di rumahmu 900 watt, lalu kamu membeli kompor induksi yang dayanya 1.300 watt. Kira-kira, apa yang akan terjadi? Sudah pasti, kompor induksi tidak akan nyala dan listrik di rumahmu akan mati karena energi listrik yang diserap kompor induksi jauh lebih besar dari energi listrik yang tersedia di rumahmu.
Ada Rumus yang berkaitan dengan cara menghitung tagihan listrik setiap bulan berdasarkan lamanya pemakaian alat-alat elektronik. Adapun rumus yang dimaksud adalah sebagai berikut.
Tagihan listrik tiap bulan = total kWh × tarif/kWh
Dengan kWh (kilowatt hours) merupakan total energi yang digunakan setiap bulan. Secara matematis, rumus kWh adalah kW × total jam pemakaian setiap bulan.
CONTOH SOAL
1. Sebuah rumah tangga menggunakan 4 lampu masing-masing 50 W dan dinyalakan 10 jam per hari. Televisi 100 W dinyalakan rata-rata 12 jam per hari. Kemudian sebuah mesin pompa air 125 W dinyalakan rata-rata 2 jam per hari. Jika harga 1 kWh energi listrik yang terpakai Rp. 500,- maka rekening listrik yang harus dibayar oleh keluarga tersebut selama sebulan (30 hari) adalah….
a. Rp. 50.750,-
Maka dalam 1 bulan (30 hari) energi listrik yang terpakai adalah: 30 x 3,45 kWh = 103,5 kWh.
Jadi, rekening listrik yang terbayar selama sebulan adalah: 103,5 x Rp. 500,- = Rp. 51.750,-
2. Misalnya, di rumahmu ada kulkas berdaya 50 watt yang menyala 24 jam sehari, 8 lampu berdaya 20 watt menyala 8 jam sehari, televisi berdaya 30 watt menyala 3 jam sehari, komputer 120 watt menyala 4 jam sehari. Jika tarif dasar listrik per kWh di rumahmu Rp1.352, berapakah tagihan listrik yang harus kamu bayarkan setiap bulannya? (1 bulan = 30 hari)
Jawab:
Mula-mula, tentukan dahulu besarnya energi listrik masing-masing perangkat elektronik setiap harinya.
- Kulkas = 1 × 50 × 24 = 1.200 Wh
- Lampu = 8 × 20 × 8 = 1.280 Wh
- Televisi = 30 × 3 = 90 Wh
- Komputer = 120 × 3 = 360 Wh
Total energi listrik yang dibutuhkan setiap hari adalah 1.200 Wh + 1.280 Wh + 90 Wh + 360 Wh = 2.930 Wh = 2,93 kWh
Total energi listrik setiap bulan = 2,93 kWh × 30 = 87,9 kWh.
Dengan demikian, tagihan listrik setiap bulannya adalah 87,9 kWh × Rp1.352 = Rp118.840,8.
Sumber Tegangan Listrik
Beberapa sumber tegangan listrik yang sering dipakai di antaranya yaitu elemen kering, elemen volta, dan akumulator.a. Elemen Volta
Untuk pertama kalinya elemen volta oleh Alesandro Volta (1745–1827). Elemen volta merupakan sel elektrokimia yang bisa menghasilkan arus listrik.
b. Elemen Kering
Baterai merupakan elemen kering atau sel kering. Elemen kering ini mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Baterai terdiri atas dua elektroda dan masing-masing elektroda memiliki bahan kimia yang berbeda. Terdapat berbagai jenis, tipe, dan ukuran baterai. Baterai dipakai sebagai sumber energi, misalnya untuk menggerakkan mobil mainan, menyalakan lampu senter, radio, dan remote TV. Sebuah baterai ukuran kecil, umumnya mempunyai tegangan sebesar 1,5 V. Baterai yang disusun seri menghasilkan nilai tegangan yang lebih besar. Besarnya tegangan total baterai yang disusun seri merupakan penjumlahan dari besar tegangan setiap baterai.
Apabila tiga baterai bertegangan 1,5 V dipasang seri, tegangan total rangkaian itu menjadi 4,5 V, yaitu dari hasil penjumlahan 1,5 V + 1,5 V + 1,5 V. Secara matematis, perumusannya bisa kita tulis seperti yang berikut ini
Vtotal = V1 + V2 + V3
Alat elektronika yang memakai baterai sebagai sumber energi listriknya, dianjurkan dimatikan apabila tidak dipergunakan, karena energi kimia dalam baterai akan cepat habis dan baterai tidak dapat digunakan lagi.
c. Akumulator
Akumulator (aki) termasuk elemen sekunder, artinya elemen yang reaksi kimianya bisa dibalik.
Pada proses pengisian aki, kutub positif aki dipasangkan pada kutub
negatif sumber tegangan arus searah dan kutub negatif aki dipasangkan
pada kutub positif sumber tegangan arus searah. Reaksi kimia yang
terjadi pada waktu mengisi aki berkebalikan dengan reaksi kimia pada
waktu aki dipakai.
Pada kehidupan sehari-hari, aki sering kita dijumpai di mobil ataupun
motor. Aki dimanfaatkan untuk menghidupkan mesin mobil sebagai sumber
energi listrik. Untuk daerah yang belum terjangkau oleh jaringan listrik
PLN, aki dapat dipakai sebagai sumber energi untuk TV dan radio.
EVALUASI
Setelah membaca materi diatas silahkan jawab pertanyaan dibawah ini
- Sebutkan contoh-contoh dari listrik dinamis dalam kehidupan sehari-hari
- Sebutkan macam-macam rangkaian listrik dan jelaskan
- Buatlah satu contoh soal rangkaian listrik seri atau paralel serta pembahasannya
ditulis dibuku latihan dan dikumpulkan
KESIMPULAN
- Listrik dinamis adalah listrik yang bergerak atau mengalir, atau yang biasa disebut dengan arus listrik. Listrik dinamis akan mengalir melalui kabel atau penghantar lain.
- Kuat arus adalah aliran listrik ditimbulkan oleh muatan listrik yang bergerak di dalam suatu penghantar
- Jenis-jenis rangkaian listrik ; rangkaian seri dan paralel
REFERENSI
- Buku paket IPA kelas 9- https://www.ruangguru.com/blog/ipa-kelas-9-penerapan-listrik-dinamis-di-sekitar-kita
- https://www.kompas.com/skola/read/2020/11/25/232940569/hantaran-listrik-konduktor-isolator-dan-semikonduktor?page=all
- https://id.wikipedia.org/wiki/Penghantar_listrik
- https://kumparan.com/ragam-info/3-klasifikasi-zat-berdasarkan-kemampuan-hantaran-listrik-21JSxamfyt5
Tidak ada komentar:
Posting Komentar