Modul 8 [PDF]

Citation preview

KELISTRIKAN 1. Judul Percobaan 1: Muatan Listrik a. Tujuan 1. Menunjukan adanya muatan listrik pada sebuah benda, akibat yang tibul dari sifat muatan. 2. Memperlihtkan adanya gaya elektrostika dua benda bermuatan. b. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.



Alat dan Bahan Bola pingpong 2 buah. Benang jahit secukupnya. Lembaran wool dan nilon. Tas plastic. Isolasi. Sisir plastic. Potongan kertas yang kecil-kecil.



c. Cara Kerja 1. Menggantungkan sebuah bola pinpong pada bagian pinggir meja dengan menggunakan benang dan isolasi. Menggosokan tas plastic pada baju beberapa kali, kemudian mendekatkannya pada bola pingpong dan mengamati apa yang terjadi? 2. Menggosokan sisir pada rambut beberapa kali, kemudian mendekatkannya pada potonganpotongan kertas yang terletak diatas meja dan mengamati apa yang terjadi? 3. Membiarkan percobaan 2 dalam waktu yang cukup lama dan mmengamati apa yang terjadi? 4. Mengikatkan kedua buah bola pingpong pada benang kemudian menggantungkannya kebagian pinggir meja (ditempelkan menggunakan isolasi). Setelah itu mendekatkan pada kedua buah bola tetapi jangan sampai bersentuhan. Serta mengamati apa yang terjadi? 5. Menggosokan bola kiri dan kanan dengan kain wool, setelah itu mendekatkan keduanya dan mengamati yang terjadi? 6. Melengkapi tabel dengan hasil pengamatan pada lembar kerja. d. Dasar Teori Muatan listrik, Q, adalah muatan dasar yang dimiliki suatu benda. Satuan Q adalah coulomb, yang merupakan 6.24 x 1018 muatan dasar. Q adalah sifat dasar yang dimiliki oleh materi baik itu berupa proton (muatan positif) maupunelektron (muatan negatif). Muatan listrik total suatu atom atau materi ini bisa positif, jika atomnya kekurangan elektron. Sementara atom yang kelebihan elektron akan bermuatan negatif. Besarnya muatan tergantung dari kelebihan atau kekurangan elektron ini, oleh karena itu muatan materi/atom merupakan kelipatan dari satuan Q dasar. Dalam atom yang netral, jumlah proton akan sama dengan jumlah elektron yang mengelilinginya (membentuk muatan total yang netral atau tak bermuatan. Alat pengukur torsi (gaya yang sangat lemah) buatan Charles Coulomb untuk mengukur muatan listrik. e.



Data Hasil Pengamatan Bola pingpong kiri digosok dengan Wool Plastic Nilon



Bola pingpong kanan digosok dengan wool



plastik



nilon



tarik menarik tarik menarik tarik menarik



tarik menarik tolak menolak tarik menarik



tarik menarik tarik menarik tolak menolak



f. 1. 2. 3. 4. 5.



Analisis Data Terjadi gaya tarik menarik antara tas plastik dengan bola pingpong. Ada muatan listrik. Potongan kertas sudah tidak tertarik oleh sisir, karena gaya listrik pada sisir sudah habis. Tidak terjadi reaksi sama sekali diantara kedua bola pingpong. Saling menolak karena karena kedua bola pingpong bermuatan listrik sejenis akibat gosokan dengan kain wool.



g.



Kesimpulan Muatan listrik adalah muatan dasar yang dimiliki suatu benda.



h. 1. 2. 3.



Pertanyaan Mengapa pada langkah (6) antara 2 bola tidak saling berinteraksi? Apakah bola pingpong pada langkah (6) memiliki muatan yang sejenis atau berlawanan? Jika terdapat 4 buah benda masing-masing A,B,C dan D. bila diketahui benda A menarik B, B menarik C, sedangkan C menarik . Bila A bermuatan negative maka tentukanlah jenis muatan benda B, C, dan D ! 4. Apa yang dapat anda simpulkan dari interaksi muatan yang sejenis maupun muatan yang berlawnan? i. 1. 2. 3.



Jawaban Pertanyaan Kedua bola pingpong tidak ada reaksi karena tidak mengandung muatan listrik. Kedua bola pingpong bermuatan sejenis, sehingga saling menolak. Terdapat 4 benda yaitu: A, B, C, dan D.Jika A menarik B, B menarik C, C menarik D. Diketahui A bermuatan negative maka: - B bermuatan positif - C bermuatan negatif - D bermuatan positif 4. Interaksi muatan sejenis adalah tolak menolak dan muatan berlawanan adalah tarik menarik.



2. a. 1. 2.



Judul Percobaan 2: Arus dan Tegangan Listrik Tujuan Menjelaskan aliran arus dalam suatu rangkaian listrik. Menjelaskan pengaruh tegangan terhadap suatu rangkaian.



b. 1. 2. 3. 4. 5.



Alat dan Bahan Baterai 1,5 volt 3 buah. Kabel penjepit secukupnya (merah dan hitam) Bola lampu 2,5 volt – 3,6 volt/ 0,007 A 3buah. AVO meter 1 buah. Dudukan baterai 3 buah.



c. 1. a. b. c.



Cara Kerja Percobaan arus listrik: Menyusun 3 buah baterai secara seri! Kemudian membuat gambar rangkaiannya. Menghubungkan kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam pada kutub (-). Salah satu ujungnya kabel merah dan hitam yang telah terpasang bola lampu (memilih saah satu dari bola lampu 2,5 volt – 5,6 volt). Jika lampu menyala menandakan adanya aliran arus listrik dari kutub (+) menuju kutub (-). Tetapi jika belum menyala langgsung memeriksa sebabanya. d. Mencatat besarnya arus listrik yang mengalir dalam rangkaian dengan menggunakan amperemeter yang dipasang secara seri, tetapi jika tersedia AVO meter, nyala lampu sudah cukup membuktikan adanya arus yang mengalir. e. Lalu menyusun rangkaiannya seperti gambar berikut. 2. Percobaan 2 tegangan listrik



a. b. c. d.



Membuat rangkaian seperti gambar dibawah ini. Kemudian membuat ragkaian seperti gambar berikut. Melanjutkan dengan membuat rangakian seperti gambar berikut. Melakukan hal yang sama pada langkah a, b, dan c dengan melakukan 3 buah baterai yang dirangkai secara seri. e. Mengapa pada percobaan b, c dan d nyala lampu berbeda d. Dasar Teori a.



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 dapat diukur dalam satuan Coulomb/detik atau Ampere. Contoh arus listrik dalam kehidupan sehari-hari berkisar dari yang sangat lemah dalam satuan mikroAmpere ( ) seperti di dalam jaringan tubuh hingga arus yang sangat kuat 1-200 kiloAmpere (kA) seperti yang terjadi pada petir. Dalam kebanyakan sirkuit arus searah dapat diasumsikan resistansiterhadap arus listrik adalah konstan sehingga besar arus yang mengalir dalam sirkuit bergantung pada voltase dan resistansi sesuai dengan hukum Ohm. Arus listrik merupakan satu dari tujuh satuan pokok dalam satuan internasional. Satuan internasional untuk arus listrik adalah Ampere (A). Secara formal satuan Ampere didefinisikan sebagai arus konstan yang, bila dipertahankan, akan menghasilkan gaya sebesar 2 x 10-7 Newton/meter di antara dua penghantar lurus sejajar,



b.



dengan luas penampang yang dapat diabaikan, berjarak 1 meter satu sama lain dalam ruang hampa udara. Tegangan listrik(kadang disebut sebagai Voltase) Tegangan listrik adalah perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dan dinyatakan dalam satuan volt. Besaran ini mengukurenergi potensial dari sebuah medan listrik yang mengakibatkan adanya aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. Tergantung pada perbedaan potensial listriknya, suatu tegangan listrik dapat dikatakan sebagai ekstra rendah, rendah, tinggi atau ekstra tinggi. Secara definisi tegangan listrik menyebabkan obyek bermuatan listrik negatif tertarik dari tempat bertegangan rendah menuju tempat bertegangan lebih tinggi. Sehingga araharus listrik konvensional didalam suatu konduktor mengalir dari tegangan tinggi menuju tegangan rendah.



e.



Data Hasil Pengamatan Hasil Pengamatan Jenis Bahan No Bahan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10



f. 1. a. b. c. d.



Kawat besi Kawat tembaga Sendok kawat Kayu Karet penghapus Grafit (mata pensil) Kertas Tas plastic Air keran Air garam



Lampu menyala tidak √ √ √



√ √



Konduktor ya Tidak √ √ √



√ √



√ √



√



√



√ √



√ √ √ √



Analisis Data Analisis percobaan arus listrik Menyusun rangkaian listrik dangan 3 baterai secara seri: Menghubungkan kabel merah dengan kutub (+) dan kabel hitam dengan kutub (-). Salah satu ujung kabel merah dan hitam dipasang bola lampu. Ternyata lampu menyala. Hal ini menandakan adanya aliran listrik dari kutub positif menuju kutub negative. Nyala lampu menunjukkan adanya arus yang mengalir.



2. Hasil Pengamatan: Tegangan Listrik a. Rangkaian listrik seperti gambar dibawah ini: Saklar (s) ditutup, lampu tidak menyala. Karena rangkaian tersebut tidak ada tegangan listrik b. Membuat rangkaian listrik Saklar (s) ditutup, ternyata lampu menyala agak terang karena muatan listrik yang mengalir lebih besar. c. Membuat rangkaian listrik: Setelah saklar ditutup ternyata lampu menyala lebih terang karena muatan listrik yang mengalir lebih besar lagi. Hal ini disebabkan jumlah baterainya juga lebih banyak. d. Membuat rangkaian seri dengan 3 buah baterai: Setelah saklar ditutup, lampu menyala sangat terang karena jumlah baterai bamyak, sehingga muatan listrik yang mengalir juga besar. g. Kesimpulan 1. Besarnya arus listrik selalu berbanding lurus dengan besarnya tegangan listrik dan berbanding terbalik dengan besarnya hambatan. 2. Tegangan listrik berbanding lurus antara arus listrik dengan hambatan listrik.