BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Kajian Pustaka
2.1.6 Materi IPA Mengenai Listrik
menghubungkannya antara suatu fenomena dengan fenomena lain, sehingga keseluruhannya membentuk suatu perspektif yang baru tentang objek yang diamatinya.
IPA membahas tentang gejala-gejala alam yang disusun secara sistematis yang didasarkan pada hasil percobaan dan pengamatan yang dilakukan oleh manusia (Samatowa, 2011: 3). IPA merupakan ilmu yang berhubungan dengan gejala alam dan kebendaan yang sistematis yang tersusun secara teratur, berlaku umum yang berupa kumpulan dari hasil observasi dan eksperimen/sistematis (teratur) artinya pengetahuan itu tersusun dalam suatu sistem, tidak berdiri sendiri, satu dengan yang lainnya saling berkaitan, saling menjelaskan sehingga seluruhnya merupakan satu kesatuan yang utuh. Sedangkan berlaku umum artinya pengetahuan itu tidak hanya berlaku atau oleh seseorang atau beberapa orang dengan cara eksperimentasi yang sama akan memperoleh hasil yang sama atau konsisten (Powler, dalam Samatowa, 2011: 3). IPA tidak hanya merupakan kumpulan pengetahuan tentang benda atau makhluk hidup, tetapi memerlukan kerja, cara berpikir, dan cara memecahkan masalah (Winaputra, dalam Samatowa, 2011: 3). IPA adalah sebuah ilmu pengetahuan yang mempunyai objek dan menggunakan metode ilmiah (Samatowa, 2011: 3).
Pengajaran IPA di Sekolah Dasar perlu memberikan kesempatan anak untuk berlatih keterampilan-keterampilan proses IPA dan yang perlu dimodifikasikan dengan tahap perkembangan kognitifnya (Samatowa, 2011:5). Keterampilan proses sains/IPA adalah mengamati, mencoba memahami apa yang diamati, mempergunakan pengetahuan baru untuk memprediksi apa yang terjadi, dan menguji prediksi-prediksi di bawah kondisi-kondisi itu untuk melihat kebenarannya (Paolo&Marten, dalam Samatowa, 2011:5).
2.1.6 Materi IPA mengenai Listrik
Materi IPA pada penelitian ini diambil dari Tema 3 yaitu “Kerukunan dalam bermasyarakat” dengan subtema 1 “Hidup Rukun”. Materi IPA yang difokuskan pada tema ini yaitu mengenai “Listrik”. Meskipun demikian materi listrik hanya dibatasi mengenai: sumber-sumber listrik, rangkaian listrik, jenis-jenis rangkaian listrik; rangkaian listrik seri dan rangkaian listrik paralel.
24 Kompetensi dasar yang diambil ialah 3.4 Mengenal rangkaian listrik sederhana dan sifat magnet serta penerapan-nya dalam kehidupan sehari-hari, dan 4.3 Merancang dan membuat rangkaian seri dan paralel menggunakan sumber arus searah.
1. Mengenal listrik dan sumber listrik
Listrik adalah energi yang dihasilkan akibat dari gerak elektron. Elektron adalah muatan negatif yang dimiliki suatu benda. Lawan dari elektron adalah proton sebagai muatan positif. Benda-benda yang dapat menghasilkan energi listrik dinamakan sumber listrik (Kusumawati, 2014: 115). Apa sajakah sumber energi listrik itu? Inilah sumber-sumber listrik.
a. Baterai
Baterai merupakan sumber energi listrik yang paling mudah ditemukan. Listrik yang dihasilkan baterai disebut listrik searah (DC). Baterai disebut juga sebagai elemen kering karena listrik baterai dihasilkan dari bahan-bahan kering (Kusumawati, 2014: 115). Baterai dapat dimanfaatkan untuk berbagai peralatan listrik seperti senter, kamera, dan radio.
Menurut cara menyimpan listrik, baterai dapat dibagi menjadi dua, yaitu baterai sekali pakai dan baterai isi ulang. Baterai sekali pakai adalah baterai yang hanya dapat dipakai sekali. Setelah listrik dalam baterai habis, baterai tidak dapat digunakan. Sebaliknya, baterai isi ulang adalah baterai yang dapat diisi ulang jika listrik di dalamnya telah habis (Kusumawati, 2014: 115). Bagian-bagian baterai dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 2.1 Bagian-bagian baterai (Sumber: Zulfikar, 2009: 53)
25
b. Aki
Aki merupakan sumber energi yang mudah juga ditemukan. Listrik yang dihasilkan aki disebut listrik searah (DC) (Kusumawati, 2014: 115). Sumber energi listrik ini disebut juga elemen basah karena disusun dari bahan-bahan cair.
Aki termasuk sumber energi listrik yang dapat diisi ulang. Artinya, jika listrik dalam aki telah habis, aki dapat diisi kembali (Kusumawati, 2014: 115). Aki biasa digunakan dalam kendaraan bermotor dan mobil. Sumber energi listrik ini dimanfaatkan untuk menghidupkan lampu yang ada pada motor dan mobil. Bagian-bagian Aki dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
c. Generator
Generator merupakan sumber energi listrik yang sangat penting. Generator menghasilkan listrik dari perpaduan magnet dan lilitan (Kusumawati, 2014: 115). Listrik yang dihasilkan generator disebut listrik bolak-balik (AC). Generator paling sederhana yaitu dinamo sepeda. Dinamo dapat menghasilkan listrik untuk menghidupkan lampu penerang pada sepeda. Generator yang berukuran besar dapat menghasilkan listrik yang besar pula. Listrik yang dihasilkan Perusahaan Listrik Negara (PLN) dihasilkan dari generator (Kusumawati, 2014: 115). Contoh generator dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 2.2 Bagian-bagian Aki (Sumber: Zulfikar, 2009: 54)
26
d. Pembangkit Listrik
Listrik yang digunakan di rumah atau pabrik-pabrik berasal dari pusat listrik yang sengaja dibuat untuk menghasilkan tenaga listrik. Di Indonesia terdapat berbagai macam pembangkit listrik. Antara lain:
1) Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
Listrik yang dihasilkannya berasal dari tenaga air terjun. Untuk kepentingan ini, sengaja dibuat bendungan untuk menghasilkan tenaga air guna memutar turbin listrik (Hermana, 2009: 153). Contohnya, PLTA Jati Luhur di Purwakarta, PLTA Saguling di Kabupaten Bandung, PLTA Kedungombo di Boyolali, dan PLTA Sempor di Kebumen.
2) Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)
Turbin listrik digerakkan oleh tenaga uap air. Uap air ini berasal dari air yang dididihkan. Untuk mendidihkan air ini digunakan bahan bakar, biasanya digunakan batu bara. Salah satu contohnya ialah PLTU Cilegon di Serang, Banten.
3) Pembangkit Listrik Tenaga Geotermal (PLTG)
Turbin listrik digerakkan oleh tenaga panas bumi (geotermal). Ada empat macam sumber energi panas bumi yang dapat dimanfaatkan sumber panasnya untuk menghasilkan energi, yaitu hidrotermal (sumber air panas), tekanan uap panas bumi, batuan dan mineral panas, serta sumber magma (Hermana, 2009: 155). Contoh PLTG yaitu PLTG Bayongbong di Garut Jawa Barat.
Gambar 2.3 Generator (Sumber: Zulifikar, 2009: 54)
27 4) Pembangkit Listrik Tenaga Disel (PLTD)
Turbin listrik digerakkan oleh tenaga disel. Bahan bakar yang digunakan ialah minyak solar (Hermana, 2009: 153). Di berberapa kota terdapat PLTD misalnya di Palangkaraya. Disel dalam ukuran kecil sering digunakan sebagai sumber listrik cadangan di rumah sakit atau kantor-kantor jika listrik dari pusatnya padam.
5) Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)
Panas matahari juga dapat diserap dengan panel matahari atau sel surya. Panel sel surya dapat menghasilkan energi listrik untuk berbagai keperluan. Energi cahaya matahari dapat diubah menjadi energi listrik dengan media sel matahari (Hermana, 2009: 153).
6) Pembangkit Listrik Tenaga Angin/Bayu (PLTB)
Tiupan angin yang sangat kuat memiliki energi kinetik yang besar. Tiupan angin ini dimanfaatkan untuk menggerakkan baling-baling, lalu baling-baling akan ikut memutar turbin sehingga turbin dapat memutar generator untuk membangkitkan energi listrik (Hermana, 2009: 154).
2. Rangkaian Listrik
Rangkaian listrik adalah rangkaian yang terdiri atas: sumber listrik, penghantar listrik (kabel), dan alat listrik (alat elektronik) (Sularmi, 2009: 100). Alat-alat listrik antara lain adalah :
a. Sekering : alat pengaman arus listrik/ alat pemutus arus listrik jika ada konsleting (hubungan singkat/ bertemunya kutub positif dan kutub negatif pada kabel yang mengelupas).
b. Saklar : alat untuk menyambung dan memutus arus listrik c. Stop kontak : alat penyalur listrik
Gambar 2.4 Rangkaian listrik (Sumber: Kusumawati, 2014: 115)
28 d. Bola lampu : alat penerangan
e. Fitting : tempat dudukan bola lampu f. Kabel : alat untuk mengalirkan arus listrik
Arus listrik dapat mengalir melalui kabel dan alat-alat listrik lainnya. Besar kecilnya tegangan bergantung pada sumber listrik. Setiap rumah biasanya menggunakan listrik bertegangan 220 Volt (Zulfikar, 2009: 55). Arus listrik terjadi karena kutub positif (+) dan kutub (–) saling dihubungkan. Arus listrik hanya akan mengalir dalam rangkaian tertutup. Sebaliknya, pada rangkaian terbuka arus listrik tidak dapat mengalir. Arus listrik mengalir dari kutub positif (+) menuju kutub (–). Keduanya dihubungkan melalui kabel sehingga lampu dapat menyala (Sularmi, 2009: 100).
3. Jenis-jenis Rangkaian Listrik
a. Rangkaian Tertutup dan Terbuka
Bola lampu akan menyala jika saklar dalam keadaan tertutup. Rangkaian ini disebut rangkaian tertutup. Sebaliknya, jika saklar terbuka bola lampu tidak akan menyala. Rangkaian ini disebut rangkaian terbuka (Zulfikar, 2009: 55).
Gambar 2.6 Rangkaian Listrik Tertutup dan Terbuka (Sumber: Zulfikar, 2009: 55)
29
b. Rangkaian Listrik seri
Rangkaian listrik seri yaitu rangkaian alat listrik yang disusun secara berurutan (Kusumawati, 2014: 115). Alat listrik pada rangkaian seri mendapatkan arus listrik secara berurutan. Contoh rangkaian alat listrik seri seperti gambar berikut ini.
Dalam rangkaian seri, jika salah satu lampu padam, lampu yang lain akan ikut padam. Arus listrik yang mengalir di kedua lampu mempunyai besar yang sama. Tegangan listrik pada kedua lampu mempunyai sifat sebagai berikut (Kusumawati, 2014: 116).
i. Jika kedua lampu mempunyai ciri sama, tegangan listrik bernilai sama. ii. Jika kedua lampu mempunyai ciri yang berbeda, tegangan listrik akan
berbeda.
c. Rangkaian Listrik Paralel
Rangkaian listrik paralel yaitu rangkaian alat listrik yang disusun secara bertingkat atau sejajar (Kusumawati, 2014: 116). Masing-masing alat listrik
Gambar 2.8 Rangkaian Listrik Seri (Sumber: Kusumawati, 2014: 115)
Rangkaian listrik terbuka Rangkaian listrik tertutup
Gambar 2.7 Contoh Rangkaian Listrik Terbuka dan Tertutup (Sumber: Sularmi, 2009: 100)
30 pada rangkaian listrik paralel mendapatkan arus listrik langsung dari sumber tegangan. Contoh rangkaian alat listrik paralel seperti gambar berikut.
Dalam rangkaian paralel, jika salah satu lampu padam, lampu yang lain akan tetap menyala. Tegangan listrik dikedua lampu bernilai sama. Arus listrik pada kedua lampu mempunyai sifat sebagai berikut (Kusumawati, 2014: 116).
i. Jika kedua lampu mempunyai ciri sama, arus listrik bernilai sama. ii. Jika kedua lampu mempunyai ciri yang berbeda, arus listrik akan
berbeda.
2.2 Hasil Penelitian Terdahulu yang Relevan
