RPP Fisika X SMA, Listrik Dinamis

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN ( RPP )

Nama Sekolah            : Sekolah Menengah Atas

Mata Pelajaran           : F I S I K A

Kelas/Semester          : X / II (Genap)

Alokasi Waktu            : 2 x 45 Menit

Pertemuan Ke :  1 ( Satu )

Standar Kompotensi              :

¨             Menerapkan konsep kelistrikan dalam berbagai penyelesaian masalah  dan berbagai Produk Teknologi

Kompotensi Dasar                 :

¨             Memformulasikan besaran-besaran listrik dalam rangkaian tertutup sederhana (satu loop)

Indikator                                 :

¨             Memformulasikan besaran kuat arus dalam rangkaian tertutup sederhana.

Tujuan Pembelajaran :

¨             Menjelaskan konsep Hukum Ohm  secara umum tentang kuat arus dan hambatan

¨             Menghitung besarnya kuat arus dan hambatan dengan menggunakan hukum ohm.

Materi Ajar                            :

¨             Hukum Ohm tentang kuat arus dan hambatan.

Metode Pembelajaran           :

¨             Ceramah

¨             Tanya Jawab

¨             Demonstrasi

Media Pembelajaran             :

¨             Papan tulis

¨             Boadmarker/spidol/alat tulis

¨             Penghapus papan tulis

Langkah-Langkah Pembelajaran      :

A.            Kegiatan Awal

Ø     Guru memberi salam dan membuka pelajaran.

Ø    Guru memberikan apersepsi dan motivasi kepada siswa terhadap materi yang akan di berikan.

         Guru memberikan gambaran tentang mamfaat mempelajari hukum ohm tentang kuat arus dan hambatan dalam kehidupan manusia sehari-harid, bahwa listrik merupakan salah satu kebutuhan penting bagi manusia. Banyak peralatan, dari yang paling sederhana seperti lampu, radio, kipas angin sampai pada yang paling mutakhir seperti komputer, mesin cuci dan sebagainya. Semua hal tersebut sangat erat hubungannya dengan energi listrik. Ketika anda menyalakan lampu, sebenarnya anda menghubungkan kawat filament di dalam bola lampu itu kesuatu beda potensial, sehingga menyebabkan muatan listrik mengalir pada kawat yang mengakibatkan lampu itu menyala. Oleh karena itu, untuk mengetahui hal tersebut terlebih dahulu kita harus mengenal/mempelajari Hukum Ohm tentang kuat arus dan hambatan.

B.            Kegiatan Inti

Ø     Guru menjelaskan secara umum konsep Hukum Ohm tentang kuat arus dan hambatan.

      Untuk menghasilkan arus listrik pada suatu rangkaian diperlukan beda potensial. Misalkan baterai sebagai penghasil beda potensial. Hasil eeksperiman George Simon Ohm (1787-1854) menyatakan bahwa arus listrik I yang mangalir pada kawat penghantar sebanding dengan beda potensial V yang diberikan pada ujung-ujungnya yaitu

I   V                                     ……  1

Artinya, jika beda potensial diperbesar, arus yang mengalir juga semakin besar. Sebaliknya jika beda potensial diperkecil maka arus yang mengalir akan semakin kecil. Hal ini dikenal dengan Hukum Ohm. Besar arus listrik pada rangkaian tidak hanya tergantung pada beda potensial (tegangan) tetapi juga tergantung pada hambatan yang diberikan kawat terhadap aliran muatan, sehingga aliran arus listrik diperlambat karena terjadi interaksi dengan atom penghantar kawat. Jadi, arus I  berbanding terbalik dengan hambatan R .

Dengan demikian, tetapan kesebandingan hukum ohm adalah , dengan demikian secara sistematis ditulis :

I =  V  atau  R =                         ……  2

Dalam Satuan Internasional (SI), satuan hambatan R adalah Ohm ( Ω ), dan kuat arus listrik I adalah ampere ( A ), dan beda potensial antara dua titik V adalah volt ( V ).

Hambatan suatu bahan penghantar tergantung pada panjang, luas penamapang, jenis bahan, dan suhu. Untuk bahan yang memenuhi hukum ohm, hambatan tidak tegantung pada arus. Jadi, secara sistematis pernyatan hukum ohm adalah :

V  =  I  R_s                                           ……  3

Contoh Soal :

Dalam bola lampu senter mengalir arus 300 mA dari sumber tegangan berupa sebuah baterai 1,5 V. Hitunglah :

a.       Berapakah hambatan bola lampu tersebut ?

b.      Jika tegangan turun menjadi 1,2 V, berapakah arus yang mengalir ?

Penyelesaian     :

Diketahui          :

             I  = 300 mA = 300 x 10^-3 A = 0,3 A

             V = 1,5 Volt.

Jawab              :

a.       Hambatan adalah  R  =  , maka :

R =  = 5 Ohm ( Ω )

b.      Arus adalah  I  =   jika V = 1,2 volt, maka :

I  =  = 0,24 Ampere ( A )

Dengan demikian, semakin panjang penghantar maka semakin besar hambatannya karena gerakan electron akan lebih banyak mengalami rintangan. Oleh karena itu, hambatan kawat penghantar R  berbanding lurus dengan panjang kawat l dan berbanding terbalik dengan luas penampang kawat  A adalah :

R    atau  R                                   ……  4

Dimana, besaran  dikenal sebagai hambatan jenis atau resistivitas yang artinya tergantung pada jenis bahan penghantar dengan satuan Ohm meter ( Ωm ).

Hambatan jenis suatu bahan biasanya tergantung pada suhu. Hambatan jenis pada suhu t dapat ditentukan dengan persamaan :

                          ……  5

Jika hambatan berbanding lurus dengan hambatan jenis, kita dapat menulis persamaan diatas dengan R  adalah :

                          ……  6

C.            Kegiatan Akhir

Ø     Mengambil kesimpulan pelajaran secara bersama-sama antara guru dengan siswa.

Ø     Guru menutup pelajaran dan mengucapkan salam.

Sarana  dan Sumber Belajar :

Ø     KTSP 2006 Fisika SMA dan MA Kelas X semester 2

Ø     FISIKA SMA Kelas X 1B YUDHISTIRA

Penilaian                                             :

Ø     Aspek Penilaian                       : Kognitif

Ø     Teknik Penilaian                       : Tes Tertulis ( Terlampir )

Jumlah Skor Siswa Skor Maksimum

Penskoran      :

Nilai Siswa      :                                      x   100

Mengetahui Dosen Pengampu Ppl I Linda Kurniawati, M. Pd. NIP.

Lubuklinggau, 8 Maret 2010   Mahasiswa PPL I   Risman Hartanto   NPM. 4107002

Tes Soal Tertulis

No	Soal	Kunci Jawaban	Skor
1 2 3	Dalam bola lampu senter mengalir arus sebesar 400 mA dari sumber tegangan berupa sebuah baterai 1,6 volt. Hitunglah : a. Berapakah besar hambatan bola tersebut; dan b. Jika tegangan turun menjadi 1,2 volt, berapakah arus yang mengalir. Suatu kawat tembaga sepanjang 0,75 m mempunyai luas penampang 1,5 m2. Jika hambatan jenis tembaga p = 1,72 x 10-8 ohm m. a. berapakah hambatan kawat tersebut; dan b. jika kawat itu dialiri arus sebesar 1,5 A, berapakah beda potensial antara kedua ujung kawat ? Apa yang anda ketahui tentang hukum ohm tentang  hambatan listrik?	Penyelesaian : Diketahui      : I = 400 mA = 400 x 10-3= 0,4A V= 1,6 volt Ditanya : R….? b. I….? Jawab    : a. R = , maka :    R =  =  4 Ohm ( Ω ) b.  I  =  , jika V = 1,2, maka :     I  =   = 0,3 Ampere ( A ) Penyelesaian : Diketahui      :   l = 0,75 m,  A = 1,5 m2 = 1,72 x 10-8 Ωm Ditanya : R….? b. V….? Jawab    : a. R   ,  maka :     R = 1,72 x 10-8     R = 8,6 x 10-9 Ω b. V = I Rs ,jika I = 15 A maka:     V =  15 x 8,6 x 10-9     V =  129 x 10-9 volt Hukum Ohm Menyatakan bahwa arus listrik I yang mangalir pada kawat penghantar sebanding dengan beda potensial V yang diberikan pada ujung-ujungnya.	40 40 20
Total Skor				100

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN ( RPP )

Nama Sekolah            : Sekolah Menengah Atas

Mata Pelajaran           : F I S I K A

Kelas/Semester          : X / II (Genap)

Alokasi Waktu            : 2 x 45 Menit

Pertemuan Ke : 2 ( Dua )

Standar Kompotensi              :

¨             Menerapkan konsep kelistrikan dalam berbagai penyelesaian masalah  dan berbagai Produk Teknologi

Kompotensi Dasar                 :

¨             Memformulasikan besaran-besaran listrik dalam rangkaian tertutup sederhana (satu loop)

Indikator                                 :

¨             Memformulasikan besaran hambatan dalam rangkaian seri

Tujuan Pembelajaran :

¨             Menjelaskan konsep rangkaian seri.

¨             Menunjukan pengaruh hambatan terhadap arus listrik dalam suatu rangkaian kepada siswa.

¨             Menghitung besarnya hambatan listrik suatu bahan pada rangkaian seri.

Materi Ajar                            :

¨             Hambatan Seri

Metode Pembelajaran           :

¨             Ceramah

¨             Tanya Jawab

¨             Demonstrasi

Media Pembelajaran             :

¨             Papan tulis

¨             Boadmarker/spidol/alat tulis

¨             Penghapus papan tulis

Langkah-Langkah Pembelajaran      :

B.            Kegiatan Awal

Ø     Guru memberi salam dan membuka pelajaran.

Ø     Guru memberikan apersepsi dan motivasi kepada siswa terhadap materi yang akan di berikan.

         Guru memberikan gambaran tentang mamfaat mempelajari hambatan seri dalam kehidupan manusia, bahwa lampu-lampu listrik yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari yang disusun secara berurutan dan sebagainya, merupakan salah contoh rangkaian arus listrik dalam bentuk seri. Selanjutnya, kita akan menganalisis rangkaian-rangkaian listrik seperti yang telah disebutkan di atas , seperti rangkaian seri serta cara menentukan besaran-besarannya yang tidak kita ketahui dalam rangkaian tersebut dengan menggunakan hukum ohm tentang kuat arus dan hambatan yang telah kita pelajari sebelumnya pada materi yang akan kita pelajari sekarang.

C.            Kegiatan Inti

Ø     Guru menjelaskan konsep rangakaian/hambatan seri secara umum kepada siswa.

         Rangkaian seri/hambatan seri adalah rangkaian/hambatan yang di susun secara searah arau berbaris.

Ø     Guru menjelasakan pengaruh hambatan  listrik dalam suatu rangkaian kepada siswa berdasarkan hukum ohm.

         Perhatikan gambar di bawah ini.

R₁               R₂              R₃

                V

Pada gambar, tampak rangkaian hambatan  dan  yang disusun secara seri. Pada ujung-ujung hambatan diberi beda potensial/sumber tegangan sebesar V, sehingga mengalir arus listrik sebesar I . Jika Hambatan Total adalah R, maka terpenuhi hubungan sebagai berikut :

                                         V  =  I  R_s                                ……  1

Jika beda potensial antara ujung masing-masing hambatan adalah V₁, V₂, dan V₃, maka terpenuhi persamaan :

                                                               ……  2

Oleh karena arus listrik yang mengalir pada semua hambatan adalah sama, maka di peroleh :

                         V = I R₁,   V = I R₂,   V = I R₃                       ……  3

Subsitusikan persamaan 1 dan 3 kedalam persamaan 2, maka diperoleh :

                              I R_s = I R₁ + I R₂ + I R₃                             ……  4

Karena I pada setiap hambaan adalah sama, maka di peroleh :

                                R_s = R₁ + R₂ + R₃                             ……  5

         Menghitung besarnya hambatan arus listrik pada suatu rangkaian seri.

Contoh soal :

Terdapat tiga hambatan dengan nilai masing-masing 300 Ω,

400 Ω, dan 800 Ω yang disusun secara seri. Pada ujung susunan hambatan dipasang tegangan sebesar 15 V. Tentukan :

a.  Hambatan Pengganti (hambatan total)

b.  Arus listrik dalam rangkaian

Penyelesaian :

                                       Diketahui :

      R₁      R₂     R₃                     R₁ = 300 Ω      R₃ = 800 Ω

                                                R₂ = 400 Ω      V  = 15 Volt

             V                               

Jawab :

a.       Hambatan Pengganti (R) adalah R_s=R₁+R₂+R₃ maka :

R = 300 Ω + 400 Ω + 800 Ω

R = 1500 Ω

                                    b.  Arus listrik (I) pada rangkaian listrik :

                                                V  =  I  R_s maka I =

                                                I =  = 0,01 A

D.           Kegiatan Akhir

Ø     Mengambil kesimpulan pelajaran secara bersama-sama antara guru dengan siswa.

Ø     Guru menutup pelajaran dan mengucapkan salam.

Sarana  dan Sumber Belajar :

¨             KTSP 2006 Fisika SMA dan MA Kelas X semester 2

¨             FISIKA SMA Kelas X 1B YUDHISTIRA

Penilaian                                             :

¨             Aspek Penilaian                 : Kognitif

¨             Teknik Penilaian                : Tes Tertulis ( Terlampir )

Jumlah Skor Siswa Skor Maksimum

Penskoran      :

Nilai Siswa      :                                      x   100

Mengetahui Dosen Pengampu Ppl I Linda Kurniawati, M. Pd. NIP.

Lubuklinggau, 8 Maret 2010 Mahasiswa PPL I Risman Hartanto NPM. 4107002

Tes Soal Tertulis

No	Soal	Kunci Jawaban	Skor
1 2 3	Tiga buah resistor masing-masing bermuatan 150 Ω di hubungkan secara seri. Jika diujung-ujungnya di berikan tegangan sumber sebesar 220 Volt. Hitunglah : a. Besarnya hambatan pada rangkaian tersebut, dan b. besarnya arus yang mengalir. Pada gambar disamping, jika diketahui R1 = 50 Ω, R2 = 80 Ω,R3 =130 Ω, R4=140 Ω dengan sumber tegangan adalah 72,0 volt. Berapakah beda potensial pada setiap hambatan? Apa yang ada ketahui tentang hambatan atau rangkaian seri?	Penyelesaian : Diketahui : R1 = 1R2 = R3 = 150 Ω;  V = 220 volt. Ditanya : a. Rs ? dan b. I ? Jawab    : a. Rs=R1+R2+R3, maka :     Rs=150+150+150 = 450 Ω b. I  =   , maka :     I  =   = 0,48 A = 0,5 A Penyelesaian : Diketahui : R1 = 50 Ω, R2 = 80 Ω, R3 = 140 Ω, R4=140 Ω, V = 72,0 volt. Ditanya : V1, V2, V3, V4 ? Jawab    : V  =  I  Rs, maka : Rs=R1+R2+R3+R4 Rs=100+120+150+200 Rs=400 Ω I  =   , maka : I  =    = 0,18 A, jadi : V  =  I  Rs ; V1 = 0,18. 50   =     9 volt V2 = 0,18. 80   = 14,4 volt V1 = 0,18. 130 = 23,4 volt V1 = 0,18. 140 = 25,4 volt Rangkaian seri adalah rangkaian yang disusun secara searah atau berbaris.	35 35 30
Total Skor				100

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN ( RPP )

Nama Sekolah            : Sekolah Menengah Atas

Mata Pelajaran           : F I S I K A

Kelas/Semester          : X / II (Genap)

Alokasi Waktu            : 2 x 45 Menit

Pertemuan Ke :  3 ( Tiga )

Standar Kompotensi              :

¨             Menerapkan konsep kelistrikan dalam berbagai penyelesaian masalah  dan berbagai Produk Teknologi

Kompotensi Dasar                 :

¨             Memformulasikan besaran-besaran listrik dalam rangkaian tertutup sederhana (satu loop)

Indikator                                 :

¨             Memformulasikan besaran tegangan dalam rangkaian tertutup sederhana dengan menggunakan Hukum Kirchoff I dan II

Tujuan Pembelajaran :

¨             Menjelaskan konsep Hukum Kirchoff I dan II  secara umum kepada siswa

¨             Menganalisis suatu  rangkaian dengan menggunakan Hukum Kirchoff I dan II

¨             Menghitung besarnya tegangan dan kuat arus dengan menggunakan Hukum Kirchoff I dan II

Materi Ajar                            :

¨             Hukum Kirchoff I dan II

Metode Pembelajaran           :

¨             Ceramah

¨             Tanya Jawab

¨             Demonstrasi

Media Pembelajaran             :

¨             Papan tulis

¨             Boadmarker/spidol/alat tulis

¨             Penghapus papan tulis

Langkah-Langkah Pembelajaran      :

A.            Kegiatan Awal

Ø     Guru memberi salam dan membuka pelajaran.

Ø     Guru memberikan apersepsi dan motivasi kepada siswa terhadap materi yang akan di berikan.

      Pada bab sebelumnya, kita telah mempelajari dan membahas hukum ohm tentang kuat arus dan hambatan serta rangkaian seri dan cara menentukna besaran-besaranya. Akan tetapi, metode itu ternyata tidak selalu dapat untuk digunakan dalam menganalisis terhadap beberapa rangkaian listrik yang lebih rumit. Oleh karena itu, untuk memecahkan masalah-masalah tersebut dibutuhkan teori yang lebih tepat, agar masalah tersebut dapat terselesaikan dengan baik. Maka, untuk menganalisis permasalahan seperti itu, pada bab ini kita akan membahas  tentang Hukum Kirchoff I dan II.

D.           Kegiatan Inti

Ø     Guru menjelaskan konsep Hukum Kirchoff I dan II kepada siswa.

      Kita telah mempelajari cara menghitung arus yang mengalir pada rangkaian dengan menggabungkan persamaan hambatan seri, parallel, dan  hukum Ohm. Akan tetapi, untuk beberapa rangkaian metode tersebut tidak dapat selalu digunakan.

Namun untuk beberapa rangkaian, dapat diselesaikan dengan menggunakan hukum Kirchoff, yaitu hukum yang dikemukakan oleh Gustav Robert Kirchoff (1824-1887) `seorang fisikawan Jerman yang di kenal dengan nama Hukum Kirchooff I dan Huum Kirchooff II.

Gambar 1.1 Contoh rangkaian yang tidak dapat dinalisis dengan rangkaian seri dan parale atau hokum ohm

Hokum Kirchooff I menyatakan bahwa pada setiap titkl cabang, jumlah arus yang masuk menuju titik cabang harus sama dengan jumlah arus yang keluar meninggalkan titik cabang, maka dalam hal ini berlaku :

∑I_masuk = ∑I_keluar

Atau sering dikenal dengan hukum kekekalan muatan listrik.

Sedangkan hukum Kirchoff II menyatakan bahwa jumlah perubahan potensial yang mengelilingi lintasan/rangkaian  tertutup ( lop ) pada suatu rangkaian harus sama dengan nol, secara sistematis dapat ditulis debagai berikut :

                              ∑IR - ∑ε = 0

Hukum kirchoff II inin, didasarkan paa Hukum Kekekalan energi.

Contoh soal :

Hitunglah arus I₁, I₂, dan I₃ pada setiap cabang rangkaian arus listrik pada gambar dibawah ini.

                                          30 Ω          b

                                        I₃

I₁          40 Ω            r=1 Ω             ε₂=45 Ω

            a                 b                        c      c

            I₂                                                           

                 ε₁=80 Ω           r=1 Ω                        20 Ω

                       g         v    f                       r

Penyelesaian           :

Arus listrik keluar dari terminal positif baterai, sehingga diharapkan I₁, I₂ memiliki arah sperti gambar . kita akan menentukan tiga besaran yaitu I₁, I₂, dan I₃.

Pertama, hukum titik cabang di titik a menghasilkan : I₃.= I₁+ I₂

Kedua, kita akan menerapkan hukum loop untuk loop ahdcba..

                                               , atau

                                                              -30 I₁ – 41 I₃ + 45 A = 0

Kedua, kita akan menerapkan hukum loop untuk loop ahdefga.

                                                -(30Ω) I₁ + (21Ω) I₂ – 80 V = 0 , atau

-30 I₁ + 21 I₂ – 80 A= 0 , maka

I₂ =  = 3,8 A + 1,4 I₁  dan

I₃ =  = 1,1 A – 0,73 I₁

Kemudian, subsitusikan :

                  1,1 A – 0,73 I₁ = I₁ + 3,8 A + 1,4 I₁ 

                               3.13 I₁ = -2,7 A

                                       I₁ =  = -0,86 A

Dengan demikian,

                  I₂ = 3,8 A + 1,4 I₁ = 3,8 A + 1,4 (-0,86) = 2,6 A

                  I₃ = 1,1 A – 0,73 I₁= 1,1 A – 0,73 I₁(-0,86) = 1,7 A

Jadi, tanda negative pada I₁ menunjukan bahwa arus yang sebenarnya adalah berlawanan arah dengan yang diperkirakan.

E.            Kegiatan Akhir

¨             Mengambil kesimpulan pelajaran secara bersama-sama antara guru dengan siswa tentang materi Hukum Kirchoff I dan II.

¨             Guru menutup pelajaran dan mengucapkan salam.

Sarana  dan Sumber Belajar :

¨             KTSP 2006 Fisika SMA dan MA Kelas X semester 2

¨             FISIKA SMA Kelas X 1B YUDHISTIRA

Penilaian                                             :

¨             Aspek Penilaian                 : Kognitif

¨             Teknik Penilaian                : Tes Tertulis ( Terlampir )

Jumlah Skor Siswa Skor Maksimum

Penskoran      :

Nilai Siswa      :                                      x   100

Mengetahui Dosen Pengampu PPL I Linda Kurniawati, M. Pd. NIP.

Lubuklinggau, 8 Maret 2010   Mahasiswa PPL I   Risman Hartanto   NPM. 4107002

Tes Soal Tertulis

No	Soal	Kunci Jawaban	Skor
1 2 3	Hitunglah Arus I1, Pada Setiap Cabang Rangkaian Arus Listrik Pada Gambar Dibawah Ini. I3         g                 f                       e h ε1 = 20 Ω          r = 1 Ω 24 Ω 20 Ω               r = 1 Ω             ε2 = 50 Ω 25 Ω        Pada Gambar Soal No 1, Hitunglah besarnya  arus I1dan I2? Apa yang anda ketahui tentang Hukum Kirchoff I dan II?	Penyelesaian : Dengan menggunakan hukum Kirchoff I, ∑Imasuk=∑Ikeluar maka: I3= I1+ I2 , jadi : Pada loop ahdcba diperoleh : -25 I1 – 21 Ω + 50 A = 0 Pada loop ahdefga diperoleh : -25I1 +  25 I2 – 20 A = 0 Maka : I3== 2,4 A – 1,2I1 I2== 1,8 A +  1 I1 Kemudian subsitusikan : 2,4 A – 1,2I1 = I1 + 1,8 A +  1 I1           -3,2I1 = 0,6 A                 I1 = -= -0,2A Jadi, I1 adalah -0,2 A Penyelesaian : Dari penyelesaian pada soal no 1, maka I2 dan I3 dapat ditentukan : I2=1,8 A + 1 I I2=1,8 A + 1 (-0,2) = 1,6 A Dan I3=2,4 A – 1,2 I I3=2,4 A – 1,2 (-0,2) = 2,64A Hukum Kirchoff I berbunyi bahwa pada setiap titkl cabang, jumlah arus yang masuk menuju titik cabang harus sama dengan jumlah arus yangkeluar meninggalkan titik cabang atau ditulis dengan persamaan : ∑Imasuk  = ∑Ikeluar Hukum Kirchoff II menyatakan bahwa jumlah perubahan potensial yang mengelilingi lintasan/rangkaian  tertutup  (lop) pada suatu rangkaian harus sama dengan nol, secara sistematis dapat ditulis : ∑IR -∑ε = 0	50 25 25
Total Skor				100