Makalah Fisika Lampu Tidur [PDF]

Citation preview

Laporan Praktikum Fisika



Pembuatan lampu tidur sederhana



Disusun oleh 1. Made Citra Pratiwi



( 13 )



2. Ni Ketut Murtini



( 15 )



3. Ni Luh Eka Sumiastini Dewi



( 18 )



4. Ni Putu Ari Wahyu Diantari



( 23 )



SMA NEGERI 1 SELAT TAHUN PELAJARAN 2018/2019



i



KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa / Tuhan Yang Maha Esa, karena atas Asung Kerta Wara Nugraha-Nya, penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul Pembuatan Lampu Tidur Sederhan tepat pada waktunya. Dalam penyusunan makalah ini, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis pada kesempatan ini mengucapkan terima kasih yang setulus-setulusnya kepada : 1. Bapak I Ketut Wijaya, S.Pd



selaku guru fisika yang telah banyak



memberikan masukan hingga terselesainya makalah ini. 2. Bapak dan Ibu narasumber/informan yang telah memberikan informasi tentang segala data yang penulis perlukan untuk kelengkapan makalah ini. 3. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu. Semoga apa yang telah diberikan memperoleh pahala yang setimpal dari Ida Sang Hyang Widhi Wasa/ Tuhan Yang Maha Esa. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa apa yang tersaji dalam makalah ini masih jauh dari makalah yang sempurna karena kekurangan dan keterbatasan kemampuan yang penulis miliki. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang konstruktif guna menyempurnakan karya-karya ke depannya. Pada akhirnya, penulis tetap berharap semoga makalah ini bermanfaat dan berguna bagi dunia pendidikan pada umumnya dan pembelajaran Fisika pada khususnya.



Selat, Oktober 2018 Penulis



ii



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ..........................................................................



ii



DAFTAR ISI .........................................................................................



iii



BAB I PENDAHULUAN .....................................................................



1



1.1 Latar Belakang ...........................................................................



1



1.2 Rumusan Masalah ......................................................................



2



1.3 Tujuan .........................................................................................



2



BAB II LANDASAN TEORI ..............................................................



3



2.1 Pengertian Listrik .....................................................................



3



2.2 Listrik AC - DC ..........................................................................



5



2.3 Rangkain Seri dan Paraler ..........................................................



7



BAB III PEMBAHASAN ...................................................................



10



3.1 Pembuatan Lampu Tidur ...........................................................



10



BAB IV PENUTUP ..............................................................................



11



4.1 Kesimpulan .................................................................................



11



4.2 Saran ...........................................................................................



11



DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................



12



iii



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Malam hari adalah waktu terbaik untuk tidur. Hal ini bukanlah masalah kebiasaan saja bahwa orang-orang yang bekerja pada siang hari akan tidur pada malam hari, namun secara alamiah terlihat bahwa siang hari lebih cocok untuk bekerja dan waktu malam digunakan untuk beristirahat/tidur. Pelaksanaan diluar aturan alamiah ini akan menimbulkan suatu beban yang lebih besar dan menghasilkan kondisi yang tidak sehat. Sebagai buktinya adalah bahwa para penjaga malam, dan bintang-bintang sinema yang bekerja di malam hari sebagai konsekwensinya harus tidur di siang hari, hal demikian dapat membuat suatu pengaruh yang dapat mengganggu kesehatannya. Tetapi pada umumnya orang-orang maupun anak-anak identik dengan takut akan gelapnya kamar di malam hari. Sehingga ini menjadi suatu masalah dimana kita harus mencari cara untuk mulai membiasakannya dari hal yang sederhana yaitu dengan menggunakan lampu tidur yang hanya berkapasitas kecil watt nya, dan tidak berwarna putih tetapi warna merah ataupun orange yang mungkin bisa diletakkan di sudut kamar. Hal ini cukup membantu untuk membiasakan tidur dengan suasana gelap. Namun, saat ini memang sudah ada di jual tentang lampu tidur, yang kapasitas wattnya memang kecil, tetapi di sediakan menggunakan baterai sebagai sumber arusnya. Sudah khalayak tahu bahwa kekuatan dari baterai tidaklah lama, ini mengakibatkan setiap tegangan dari baterai telah habis maka baterai harus di ganti dengan yang baru, ini juga hal yang dapat membuat pengeluaran biaya yang cukup lumayan bila harus terus mengganti baterai. Maka disini saya menggunakan “Adaptor Sederhana”. Dimana adaptor bisa mengubah arus AC menjadi DC sehingga untuk lampu yang kapasitas wattnya kecil bila di hubungkan dengan adaptor ini dapat terhubung dengan listrik yang ada dirumah, sehingga tak perlulah lagi untuk selalu menggonta-ganti baterai. Selain membantu gaya tidur sehat cara ini juga menghemat biaya.



1



1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan uraian diatas, maka dapat dirumuskan permasalahannya sebagai berikut: 1.



Bagaimana cara membuat lampu tidur dengan menghubungkanya dengan rangkaian listrik sederhana ?



1.3 Tujuan Tujuan utama dari pembuatan makalah ini adalah: 1.



Mampu merakit suatu alat yang sederhana namun berdampak baik bagi kesehatan saat tidur.



2.



Membuka wawasan bahwa dari hal yang sepele seperti lampu tidur kecil, dapat membiasakan diri untuk tidur dengan suasana yang lebih gelap.



3.



Membantu untuk dapat membuat lampu tidur dengan hemat biaya



2



BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Listrik Listrik merupakan suatu muatan yang terdiri dari muatan positif dan muatan negatif, dimana sebuah benda akan dikatakan memiliki energi listrik apabila suatu benda itu mempunyai perbedaan jumlah muatan. sedangkan muatan yang dapat berpindah adalah muatan negatif dari sebuah benda, berpindahnya muatan negatif ini disebabkan oleh bermacam gaya atau energi, misal energi gerak, energi panas dan sebagainya. perpindahan muatan negatif inilah yang disebut



dengan



energi



listrik.



karena



suatu



benda



akan



senantiasa



mempertahankan keadaan netral atau seimbang antara muatan positif dan muatan negative. Sehingga apabila jumlah muatan positif lebih besar dari muatan negative, maka benda tersebut mencari muatan negative untuk mencapai keadaan seimbang. 2.1.1 Listrik Statis `



Listrik statis (dalam bahasa inggris disebutelectrostatic) adalah ilmu yang



mempelajari pengumpulan muatan listrik dan sifat-sifatnya pada suatu benda. Jika dilihat dari asal katanya, kata listrik diikuti dengan kata "statis" yang berarti "diam". Hal ini mengisyaratkan bahwa listrik statis berkaitan dengan gejala kelistrikan yang diam atau tidak mengalir. Listrik statis tidak dapat mengalir dari satu tempat ke tempat yang lain, melainkan hanya menyala sekejap di satu tempat. Jadi, listrik statis tidak dapat menghasilkan arus listrik. Dalam sejarah kelistrikan, listrik inilah yang pertamakali ditemukan oleh para ahli terdahulu. Listrik yang kita nikmati sekarang ini merupakan hasil pengembangan dari listrik statis ini. Listrik statis pertama kali ditemukan oleh ahli matematika berkebangsaan Yunani Kuno, Thales of Miletus (625-547 SM). Kala itu, beliau mengambil batu berwarna kuning yang disebut dengan batu ambar. Thales kemudian menggosok-gosokkan batu tersebut dengan kain wol. Tanpa diduga, bulu ayam yang berada di sekitarnya tertarik dan menempel Dalam penggosokan tersebut, ternyata Thales telah memberikan muatan listrik ke batu ambar melalui kain wol. Muatan inilah yang menyebabkan bulu



3



ayam yang berada di sekitar batu ambar tertarik dan menempel pada batu ambar tersebut. Inilah kemudian menjadi sejarah awal ditemukannya listrik statis.



2.1.2



Listrik Dinamis Listrik Dinamis adalah listrik yang dapat bergerak. cara mengukur kuat



arus pada listrik dinamis adalah muatan listrik dibagai waktu dengan satuan, muatan listrik adalah coulumb dan satuan waktu adalah detik. kuat arus pada rangkaian bercabang sama dengan kuata arus yang masuk sama dengan kuat arus yang keluar. sedangkan pada rangkaian seri kuat arus tetap sama disetiap ujungujung hambatan. Sebaliknya tegangan berbeda pada hambatan. pada rangkaian seri tegangan sangat tergantung pada hambatan, tetapi pada rangkaian bercabang tegangan tidak berpengaruh pada hambatan. semua itu telah dikemukakan oleh hukum kirchoff yang berbunyi "jumlah kuat arus listrik yang masuk sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar". berdasarkan hukum ohm dapat disimpulkan cara mengukur tegangan listrik adalah kuat arus × hambatan. Hambatan nilainya selalu sama karena tegangan sebanding dengan kuat arus. tegangan memiliki satuan volt(V) dan kuat arus adalah ampere (A) serta hambatan adalah ohm. 1. Arus Listrik Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang disebabkan dari pergerakan elektron-elektron, mengalir melalui suatu titik dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu. Arus listrik (I) yang mengalir melalui penghantar didefinisikan sebagai banyaknya muatan listrik (Q) yang mengalir setiap satu satuan waktu (t). Secara matematis dapat dituliskan: I = Q/t



I = arus listrik (A) Q = muatan listrik (C) t



= selang waktu



2. Tegangan Listrik Sumber tegangan listrik yaitu peralatan yang dapat menghasilkan beda potensial listrik secara terus menerus. Beda potensial listrik diukur dalam satuan volt (V). Alat yang digunakan adalah volmeter.



4



Beda potensial



adalah usaha



yang digunakan untuk



memindahkan



satuan muatan listrik. Hubungan antara energi listrik, muatan listrik dan beda potensial dapat dituliskan dalam persamaan: V = W/ Q Ket :



V = Beda potensial listrik dalam volt (V) W = energi listrik dalam joule (J) Q = muatan listrik dalam coulomb (C).



Arus listrik hanya akan terjadi dalam penghantar jika antara ujung-ujung penghantar terdapat beda potensial (tegangan listrik). Alat ukur beda potensial listrik adalah volmeter. Dalam rangkaian voltmeter dipasang paralel dengan hambatan (beban).



2.2 Listrik AC-DC 1. Pengertian AC-DC AC merupakan singkatan dari Alternating Current. Arus AC adalah arus listrik yang nilainya berubah terhadap satuan waktu, arus ini dapat pula disebut dengan arus bolak-balik. Listrik arus bolak-balik dihasilkan oleh sumber pembangkit tegangan listrik yang terdapat pada pusat-pusat pembangkit tenaga listrik. Pada umumnya listrik arus bolak-balik banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya sebagai penerangan rumah (lampu) dan keperluan rumah tangga seperti kipas angin, setrika, dan lain-lain. Arus listrik AC akan membentuk suatu gelombang yang dinamakan dengan gelombang sinus atau lebih lengkapnya sinusoida. Di Indonesia sendiri listrik bolak-balik (AC) dipelihara dan berada dibawah naungan PLN, Indonesia menerapkan listrik bolak-balik dengan frekuensi 50Hz. Tegangan standar yang diterapkan di Indonesia untuk listrik bolak-balik 1 (satu) fasa adalah 220 volt. Sementara itu, DC merupakan singkatan dari Direct Current. Arus DC adalah arus listrik yang nilainya tetap atau konstan terhadap satuan waktu, arus ini dapat pula disebut dengan arus searah. Contoh sumber listrik arus searah adalah baterai dan akumulator (accu). Karena itulah listrik banyak digunakan untuk alat elektronik, control, automotive, dan lain-lain.



5



Pada awalnya aliran arus pada listrik DC dikatakan mengalir dari ujung positif menuju ujung negatif. Semakin kesini pengamatan-pengamatan yang dilakukan oleh para ahli menunjukkan bahwa pada arus searah merupakan arus yang alirannya dari negatif (elektron) menuju kutub positif. Nah aliran-aliran ini menyebabkan timbulnya lubang-lubang bermuatan positif yang terlihat mengalir dari positif ke negatif. Namun demikian sejalan dengan berkembangnya teknologi listrik arus AC dapat dirubah menjadi listrik arus DC, begitu juga sebaliknya. Cara mengubahnya dengan menggunakan alat yang disebut power supply atau adaptor. Contoh perubahan listrik AC ke DC adalah charger handphone yang digunakan untuk mengisi baterai handphone (DC) melalui listrik AC yang terpasang di rumahrumah. 2. Perbedaan Listrik Arus AC dan DC a. Perbedaan yang pertama dapat dilihat dari bentuk gelombangnya. Bentuk gelombang ini dapat dilihat dan diteliti dengan menggunakan osiloskop. Osiloskop adalah alat yang digunakan untuk melihat gelombang sinus yang ditimbulkan tenaga AC dan DC. Bentuk dan lambing gelombang listrik arus AC dan DC dapat dilihat pada gambar dibawah ini :



a. Perbedaan yang kedua dapat dilihat dari metode penggunaannya. Arus AC memiliki besar danarah yang berubah-ubah secara bolakbalik. Maksudnya, kutu baru sini selalu berubah-ubah dari positif ke negartif dan negative ke positif. Karena itulah, walaupun stop kontak (colokan listrik) dipasang bolak-balik tidak akan terjadi konslet ingat ataupun kerusakan lainnya. Sebaliknya jika sebuah baterai yang 6



merupakan listrik arus DC dipasang terbalik, maka beterai tidak akan berfungsi.Bahkan untuk alat-alat listrik DC lain akan terjadi ketidak normalan fungsi. Hal ini terjadi karena kutu barus DC tidak pernah berubah dari positif kenegatif maupun sebaliknya.



2.3 Rankaian Seri dan Paralel 1. Rangkaian Seri



Rangkaian seri adalah salah satu model rangkaian listrik yang dikenal dewasa ini. Dalam pelajaran kelistrikan, rangkaian seri adalah suatu rangkaian yang semua bagian-bagiannya dihubungkan berurutan, sehingga setiap bagian dialiri oleh arus listrik yang sama. Rangkaian ini disebut juga dengan rangkaian tunggal, membiarkan listrik mengalir keluar dari sumber tegangan, melalui setiap bagian, dan kembali lagi ke sumber tegangan. Kuat arus yang mengalir selalu sama di setiap titik sepanjang rangkaian. Hambatan yang dirangkai secara seri akan semakin besar nilai hambatannya. Sedangkan, lampu yang dirangkai secara seri nyalanya menjadi semakin redup. Apabila satu lampu mati, maka lampu yang lain juga akan mati. a. Ciri ciri rangkaian Seri Ciri-ciri rangkaian seri adalah semua komponen listrik yang akan dipasang disusun secara berderet atau berurutan. Kabel penghubung semua komponen tersebut tidak memiliki percabangan sepanjang rangkaian, sehingga hanya ada satu jalan yang dilalui oleh arus. Akibatnya, arus listrik (I) yang mengalir di berbagai titik dalam rangkaian sama besarnya, sedangkan beda potensialnya berbeda. Artinya semua komponen yang terpasang akan mendapat arus yang sama pula. Rangkaian seri memiliki hambatan total yang lebih besar daripada hambatan penyusunnya. Hambatan total (Rtotal) ini disebut hambatan pengganti. Beda potensial atau tegangan total (Vtotal) dari rangkaian seri adalah hasil jumlah antara beda potensial pada tiap resistor. Semua pernyataan ini dapat dirumuskan menjadi:



7



Keuntungan menggunakan rangkaian seri adalah dapat mengurangi biaya pemakaian kabel listrik. Sedangkan kelemahannya, energi yang diserap masingmasing alat listrik menjadi semakin kecil. Contoh lampu menjadi redup jika dirangkai seri. Jika salah satu dari komponen listrik putus/rusak maka semua komponen tidak dapat bekerja. Selain itu, hambatan listrik jika komponen dirangkai seri akan semakin besar. b. Gambar Rangkaian Seri 1) Rangkaian Seri Resistor



2) Rangkaian Seri pada Lampu



2. Rangkaian paralel



Rangkaian paralel diartikan sebagai rangkaian listrik yang semua bagianbagiannya dihubungkan secara bersusun. Akibatnya, pada rangkaian paralel terbentuk cabang di antara sumber arus listrik. Olehnya itu, rangkaian ini disebut juga dengan rangkaian bercabang. Dalam rangkaian ini, semua percabangan yang ada dapat dilalui oleh arus listrik. Di setiap cabang itulah komponen listrik terpasang, sehingga masing-masing komponen itu memiliki cabang dan arus tersendiri. Arus tersebut mengaliri semua komponen listrik yang terpasang secara bersamaan. Rangkaian paralel diperlukan jika kita akan melakukan pengaturan arus listrik, dengan membagi arus listrik dengan cara merubah beban yang lewat di tiap percabangan. a. Ciri-ciri Rangkaian Paralel Ciri-ciri dari rangkaian paralel adalah semua komponen listrik terpasang secara bersusun atau sejajar. Pada rangkaian paralel arus yang mengalir pada



8



setiap cabang berbeda besarnya. Setiap komponen terhubung dengan kutub positif dan kutub negatif dari sumber tegangan, artinya semua komponen mendapat tegangan yang sama besar. Sedangkan, hambatan totalnya menjadi lebih kecil dari hambatan tiap-tiap komponen listriknya. Semuanya dapat ditulis dalam bentuk rumus matematis: Kelebihan



menggunakan



rangkaian



paralel



adalah apabila



saklar



dimatikan, maka tidak semua komponen mati kecuali komponen yang dihubungkan dengan saklar yang dimatikan, misalnya lampu. Selain itu, Jika ada salah satu cabang atau komponen listrik yang putus atau rusak, maka komponen yang lain tetap berfungsi. Sebab masih ada cabang lain yang dapat dialiri arus listrik dan komponen yang tidak rusak itu masih mempunyai hubungan dengan kedua kutub sumber tegangan. Sedangkan, kelemahan rangkaian paralel adalah dibutuhkan lebih banyak kabel atau penghantar listrik untuk menyusun seluruh rangkaian. b. Gambar Rangkaian Paralel 1) Rangkaian Paralel Lampu



2) RangkaianParalelBaterai



9



BAB III PEMBAHASAN 3.1 Pembuatan Lampu Tidur Untuk membuat lampu tidur sederhana ini di buat dengan dua rangkaian listrik yang terdiri dari rangkaian listrik lampu, kemudian rangkaian listrik adaptor sederhana tersebut, yang kemudian kedua rangkaian tersebut saling dihubungkan.



3.1.1 Alat Dan Bahan 1. Sendok makan plastik bekas yang banyak 2. Kater atau silet 3. Botol plastik besar 4. Lem tembak 5. Kabel 6. Ketiping lampu 7. Lampu 2,5 watt 3.1.2 Proses Pembuatan 1. Patahkan gagang sendok 2. Potong botol sesuai bentuk yang inginkan 3. Susun bagian ujung sendok sesuai dengan gambar dan jangan lupa dilem 4. Masukkan lampu melalui lubang yang ada 5. Lampu ini siap dipakai



10



BAB IV PENUTUP



4.1 Kesimpulan Listrik merupakan suatu muatan yang terdiri dari muatan positif dan muatan negatif, dimana sebuah benda akan dikatakan memiliki energi listrik apabila suatu benda itu mempunyai perbedaan jumlah muatan. AC merupakan singkatan dari Alternating Current. Arus AC adalah arus listrik yang nilainya berubah terhadap satuan waktu, arus ini dapat pula disebut dengan arus bolak-balik. Listrik arus bolak-balik dihasilkan oleh sumber pembangkit tegangan listrik yang terdapat pada pusat-pusat pembangkit tenaga listrik. DC merupakan singkatan dari Direct Current. Arus DC adalah arus listrik yang nilainya tetap atau konstan terhadap satuan waktu, arus ini dapat pula disebut dengan arus searah. Contoh sumber listrik arus searah adalah baterai dan akumulator (accu). rangkaian seri adalah suatu rangkaian yang semua bagianbagiannya dihubungkan berurutan, sehingga setiap bagian dialiri oleh arus listrik yang sama. Rangkaian paralel diartikan sebagai rangkaian listrik yang semua bagianbagiannya dihubungkan secara bersusun. Akibatnya, pada rangkaian paralel terbentuk cabang di antara sumber arus listrik. Olehnya itu, rangkaian ini disebut juga dengan rangkaian bercabang.



4.2 Kritik dan Saran Kami Menyadari bahwa penulis masih jauh dari kata sempurna, kedepannya penulis akan lebih fokus dan details dalam menjelaskan tentang makalah di atas dengan sumber-sumber yang lebih banyak yang tentunya dapat di pertanggung jawabkan. Untuk itu, penulis membuka diri terhadap kritik maupun saran yang sifatnya membangun.



11



DAFTAR PUSTAKA



Teknologi, Artikel. (2015). Sistem Kelistrikan Pembangkit Tenaga Listrik. [Online]. Tersedia : http://artikel-teknologi.com/sistem-kelistrikan-pembangkittenaga-listrik/.Html. [08 Nopember 2018] Siana, Ilmu. (2015). Listrik Statis Materi Lengkap. [online]. Tersedia : http://www.ilmusiana.com/2015/10/listrik-statis-materi-lengkap.html.



[08



Nopember 2018] Luthfita,



aziza.



(2013).



Listrik



Ac



dan



Dc.



[Online].



Tersedia



:



http://azizaluthfita.blogspot.com/2013/06/listrik-ac-dan-dc.html. [08 Nopember 2018] Untunge.



(2009).



Sumber



Listrik



Dc



dan



AC.



[Online].



http://untunge.blogspot.com/2009/04/sumber-listrik-dc-dan-ac.html. Nopember 2018]



12



Tersedia



:



[08