BAB II DASAR TEOR
H. Materi Listrik Dinamis
1. Materi Prasyarat
Dua buah titik memiliki beda potensial listrik jika muatan listrik di kedua titik tersebut tidak sama. Potensial tinggi jika tempat tersebut lebih positif daripada tempat lain, dan potensial rendah jika tempat tersebut lebih negatif dari tempat lain. Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah dalam penghantar. Arus listrik di anggap sebagai arus muatan positif.
Untuk dapat memahami arus listrik dengan mudah, maka kita dapat mengasumsikan arus listrik sebagai arus air, dimana besarnya arus listrik identik dengan debit air, sumber arus listrik identik dengan pompa air, hambatan identik dengan bendungan, beda potensial identik dengan beda tinggi permukaan.
Agar arus listrik dapat terus mengalir dalam rangkaian maka dibutuhkan sumber arus listrik, begitu juga agar air dapat mengalir terus dalam pipa, maka diperlukan pompa air.
2. Kuat Arus Listrik dan Tegangan Listrik
Kuat arus istrik dalam suatu penghantar dihitung dari banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap detik. Kuat arus listrik dilambangkan dengan I. Jika banyaknya muatan listrik adalah Q dan waktu adalah t, maka kuat arus listrik dapat dirumuskan sebagai :
Dimana :
I = kuat arus listrik dalam (ampere) Q= muatan listrik dalam (coulomb) t = waktu dalam (detik)
Berdasarkan persamaan 1 di atas maka satuan kuat arus listrik 1 ampere sama dengan 1 C/s, yang mengandung arti 1 ampere adalah muatan listrik 1 coloumb yang mengalir dalam penghantar tiap detik. Kuat arus istrik dapat diukur dengan menggunakan amperemeter. Amperemeter di pasang seri terhadap hambatan.
Contoh soal:
Kuat arus yang mengalir dalam rangkaian sebesar 1 A, jika listrik telah mengalir selama 1 menit, maka hitunglah jumlah muatan yang telah dipindahkan.
Diketahui: I = 1 A
T = 1 menit = 60 detik Q = ?
Jawab:
Q
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.
Beda potensial listrik adalah usaha yang dilakukan untuk memindahkan satuan muatan listrik . hubungan antara energi listrik, muatan listrik dan beda potensial dapat dituliskan dalam persamaan:
Dimana :
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 yang akan diukur voltmeter dipasang paralel dengan hambatan.
Contoh soal :
Beda potensial antara ujung - ujung penghantar adalah 12 volt, hitunglah besarnya energi listrik jika jumlah muatan yang dipindahkan sebesar 4 coulomb.
Diketahui: V = 12 volt Q = 4 C W = ? Jawab:
Gambar 1.1 Bagan rangkaian
Gambar 1.2 rangkaian listrik
Dalam rangkaian tertutup pemasangan voltmeter dan amperemeter dapat dilakukan bersama - sama. Voltmeter dipasang paralel terhadap
hambatan dan amperemeter dipasang seri terhadap yang akan diukur. Di laboratorium volmeter dapat dibuat dari rangkaian basic mater dan multiplier, sedangkan ampere meter dapat di buat dari rangkaian basic meter dan shun. Baik shun maupun multiplier memiliki batas ukur. Oleh karena itu dalam pembacaan skalanya perlu diperhatikan antara batas ukur dan pembacaan pada skala basic meter. Berikut ini cara menggunakan basic meter dan cara pembacaannya.
Dalam rangkaian listrik, volt meter dipasang paralel terhadap alat listrik.
Jika voltmeternya dengan menggunakan kombinasi basic meter dan multiplier, maka pembacaan hasil pengukurannya perlu memperhatikan skala maksimum dan batas ukurnya.
Batas ukur = 10 volt
Skala maksimumnya = 30 volt
Pengukuran dengan menggunakan basic mater dan multiplier yang memiliki spesifikasi sebagai berikut: Contoh, Batas ukur multiplier adalah 12 volt, skala maksimum basic meter adalah 120 volt, jika jarum pada saat digunakan menunjukkan angka 40, maka hitunglah besarnya tegangan listrik yang terukur.
Diketahui:
Batas ukur : 12 volt
Skala maksimum : 120 volt Pembacaan skala = 40 Jawab:
Hasil pengukuran =
3. Hukum Ohm
Hukum Ohm merupakan hukum dasar dalam rangkaian elektronik. Hukum Ohm menjelaskan hubungan antara tegangan, kuat arus dan hambatan listrik dalam rangkaian. Besarnya tegangan listrik dalam sebuah rangkaian sebanding dengan kuat arus listrik. Pernyataan ini di kenal sebagai hukum Ohm. Hal ini menyatakan bahwa tegangan listrik dalam rangkaian akan bertambah jika arus yang mengalir dalam rangkaian bertambah. Hubungan tersebut dapat di tuliskan dalam persamaan matematika.
Dalam (Hukum Ohm) R adalah konstanta yang disebut hambatan penghantar R, satuannya adalah ohm.
Contoh soal:
Arus listrik sebesar 2 A mengalir dalam rangkaian yang memiliki hambatan sebesar 2 ohm, hitunglah besarnya beda potensial antara ujung- ujung hambatan tersebut.
Diketahui: I = 2 A R = 2 ohm V = ? Jawab:
Untuk dapat memahami hukum Ohm dengan sempurna maka kita harus berprinsip bahwa antara tegangan listrik, hambatan penghantar dan kuat arus listrik adalah satu kesatuan di dalam suatu rangkaian. Jika dalam hambatan R mengalir arus listrik I, maka antara ujung-ujung hambatan timbul beda potensial V. persamaan matematinya sebagai berikut :
Jika diantara ujung-ujung hambatan R terdapat beda potensial V, maka dalam hambatan mengalir arus listrik I. sehingga dalam persamaan matematisnya sebagai berikut :
Jika arus listrik I mengalir dalam suatu penghantar dan antara ujung- ujung penghantar muncul beda potensial V, maka dalam penghantar
tersebut terdapat hambatan. Sehingga persamaan matematisnya sebagai berikut :
R = V/I ……….. ( 6 )
4. Rangkaian Hambatan Listrik
Agar arus listrik dan tegangan listrik dalam rangkian dapat diperoleh sesuai dengan yang kita butuhkan maka perlu di atur dengan menambahkan hambatan dalam rangkaian. Namun demikian terkadang kita tidak mendapatkan nilai hambatan yang sesuai. Dengan demikian kita perlu merangkai dua atau lebih hambatan agar mendapatkan nilai hambatan yang sesuai. Setidaknya ada dua jenis cara menyusun hambatan dalam rangkaian, yaitu secara seri dan paralel. Apakah perbedaan antara rangkaian seri dan rangkaian paralel? Rangkaian manakah yang menghasilkan hambatan pengganti lebih besar, dan rangkaian jenis apakah yang menghasilkan hambatan pengganti lebih kecil. Berikut ini adalah jenis-jenis rangkaian listrik.
1. Rangkaian Hambatan Seri
Rangkaian hambatan seri adalah rangkaian hambatan yang disusun berderet (tidak bercabang). Jika pada setiap titik dipasang amperemeter, maka besarnya arus listrik yang melalui setiap hambatan adalah sama besar. I1 = I2 = I
Sedangkan tegangan diantara a-b (Va-b), diantara b-c (Vb-c) dan
diantara a-c (Va-c) memiliki hubungan : Va-c = Va-b + Vb-c, berdasarkan
hal tersebut jika hukum ohm dimasukkan dalam perhitungan sebagai berikut :
I1 = I2 = I, maka persamaanya menjadi :
Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa besarnya hambatan pengganti dalam rangkaian seri sama dengan hasil penjumlahan aljabar semua hambatan. Sehingga nilai hambatan pengganti selalu lebih besar daripada nilai hambatan yang disusunnya. Contoh soal :
Dua buah hambatan masing-masing 4 ohm, jika dua buah hambatan di rangkai dalam bentuk seri, maka hitunglah besarnya rangkaian pengganti. Diketahui R1 = R2 = 4 ohm Jawab: Rs = R1 + R2 Rs = 4 ohm + 4 ohm Rs = 8 ohm
2. Rangkaian hambatan Paralel
Rangkaian hambatan paralel adalah rangkaian hambatan yang bercabang. Jika pada setiap cabang di pasang amperemeter maka jumlah arus listrik yang menuju titik cabang sama dengan jumlah arus listrik yang meninggalkan titik cabang. Pernyataan ini di kenal dengan hukum I Kirchhoff. Dengan demikian dapat dituliskan : I = I1 + I2, Jika volt
meter dipasang pada tiap-tiap ujung hambatan dalam rangkaian, maka beda potensial masing-masing hambatan besarnya sama. Dengan demikian dapat dituliskan : V1 = V2 = V.
Dari hukum ohm: I = V/R maka persamaan tersebut dapat dituliskan menjadi:
= ……… ( 9 )
Contoh soal:
Dua buah hambatan masing-masing 4 ohm, jika dua buah hambatan di rangkai paralel, maka hitunglah besarnya rangkaian pengganti.
Jawab: = = = 2 ohm.
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis Penelitian
Sesuai dengan permasalahan dan hipotesis penelitian yang dikemukakan, penulis menggunakan jenis penelitian penelitian tindakan kelas (Classroom action research). Pemilihan metode ini didasarkan bahwa penelitian tindakan mampu memberikan cara dan prosedur baru untuk memperbaiki dan meningkatkan profesionalisme guru dalam pembelajaran dengan melihat berbagai indikator keberhasilan proses dan hasil pembelajaran pada siswa. Penelitian ini difokuskan pada penelitian tentang peningkatan kemampuan bekerja kelompok siswa. Dalam penelitian tindakan kelas ini guru meneliti sendiri terhadap pembelajaran yang dilakukan di kelas, terutama mengenai perencanaan pembelajaran, proses pembelajaran, evaluasi pembelajaran, dan peningkatan pemahaman siswa dengan penerapan pembelajaran kooperatif tipe STAD.
1. Pendekatan kualitatif
Pendekatan kualitatif adalah penelitian yang bersifat deskriptif dan cenderung menggunakan analisis dengan pendekatan induktif. Landasan teori dimanfaatkan sebagai pemandu agar fokus pendekatan sesuai dengan fakta di lapangan. dalam pendekatan kualitatif pendekatan bertolak dari data, memanfaatkan teori yang ada sebagai bahan penjelas, dan berakhir
dengan suatu “teori”.
2. Pendekatan kuantitatif
Pendekatan kuantitatif adalah penelitian yang ilmiah yang sistematis terhadap bagian-bagian dan fenomena serta hubungan-hubungannya. Tujuan pendekatan kuantitatif adalah mengembangkan dan menggunakan model-model matematis, teori-teori dan hipotesis yang dikaitkan dan mempunyai kejelasan unsur. Dalam pendekatan kuantitatif metode yang digunakan adalah metode action research. setelah metode pendekatan ditentukan, maka yang perlu dilakukan adalah penyusunan instrumen penelitian, yang digunakan sebagai alat pengumpul data yang dapat berbentuk tes, angket/kuesioner, untuk pedoman dan wawancara atau observasi. Dalam menentukan instrumen perlu diteliti terlebih dahulu validitas dan reliabilitasnya.
B. Desain Penelitian
Proses penelitian disajikan menurut tahap-tahapnya, yaitu: (1) Tahap Observasi (2) Tahap Kegiatan Lapangan (Proses belajar mengajar), dan (3) Tahap evaluasi.
1. Tahap Observasi
Beberapa kegiatan dilakukan sebelum peneliti memasuki lapangan atau memulai melakukan penelitian. Masing-masing adalah: (1) Penyusunan rancangan awal penelitian, (2) Pengurusan ijin penelitian, (3) observasi lapangan dan penyempurnaan rancangan penelitian,(4) Pemilihan dan interaksi dengan subjek dan informasi, dan (5) Penyiapan piranti pembantu untuk kegiatan lapangan.
Menyusun Instrumen
Data Pretest Pretest
Pelaksanaan Posttest Data Analisis
Pemahaman Awal
Perubahan Pemahaman
Yang paling penting dan yang paling pertama setelah semua proses perijinan adalah peneliti harus melakukan observasi terhadap sekolah yang akan digunakan untuk penelitian. Mulai dari menentukan sekolah, dan kemudian memilih kelas yang akan digunakan. Proses observasi harus dilakukan dengan teliti dan tepat, karena kalau tidak peneliti akan bisa mengalami kesulitan dalam proses penelitian nantinya. Observasi harus benar-benar teliti dan cermat, mulai dari kelas yang akan digunakan, jumlah siswa dan juga proses seperti apa guru mengajar di kelas tersebut. Hal ini dimaksudkan untuk memudahkan peneliti untuk bisa menguasai kelas tersebut. Setelah semuanya dianggap sudah sesuai dengan prosedur obervasi, maka proses penelitian baru bisa dilaksanakan.
2. Tahap Proses Penelitian
Pada tahap ini, peneliti sudah mulai melakukan penelitian di kelas yaitu diawali dengan pemberian pretest pada awal pertemuan di kelas, pemberian pretest ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pemahaman awal siswa ketika sebelum diberikan materi pembelajaran. Setelah dilakukan pretest, siswa diajarkan tentang materi yang telah disiapkan oleh peneliti, dalam proses pembelajaran ini, peneliti menggunakan metode yang telah disiapkan juga, hal ini bertujuan agar tujuan dari penelitian ini berhasil. Yaitu siswa mengalami peningkatan pemahaman dibandingkan sebelum dilakukan proses pembelajaran. Di akhir dari kegiatan proses pembelajaran ini, siswa diberikan tes akhir
untuk mengetahui bagaimana peningkatan pemahaman siswa di kelas tersebut setelah belajar bersama.
3. Tahap Evaluasi
Telah disinggung bahwa penelitian ini menerapkan penelitian tindakan kelas, yaitu suatu prosedur penelitian yang memberikan perlakuan kepada para siswa di kelas. Secara langsung proses penelitian sudah melibatkan semua siswa untuk berpartisipasi aktif di kelas. Untuk mengetahui secara langsung bagaimana tanggapan serta respon yang diberikan oleh para siswa tersebut, peneliti akan melakukan evaluasi secara menyeluruh terhadap siswa. Para siswa akan dikumpulkan dalam satu kelas, di situ peneliti dan siswa akan diminta untuk mensharingkan pengalaman mereka selama proses pembelajaran. Hal ini bertujuan untuk melihat kemajuan siswa secara menyeluruh
C. Subyek Penelitian
Subjek dalam penelitian ini adalah siswa kelas IX SMPK Nirmala Jopu sebanyak 19 orang.
D. Instrumen Penelitian
1. Instrumen untuk memperoleh data penelitian
Instrumen yang akan saya gunakan dalam penelitian ini dengan menggunakan pretest dan posttest. Pembelajaran akan dimulai dengan memberikan pretest terlebih dahulu pada siswa yang akan di teliti.
a. Pretest
Pretest adalah tes awal yang diberikan guru pada siswa sebelum siswa memulai suatu pelajaran dan dengan metode yang telah disiapkan. Bentuk dari tes ini adalah soal soal dan materi yang akan di pelajari. Pretest ini memiliki banyak kegunaan dalm proses pembelajaran selanjutnya. Oleh karena itu pretest sangatlah penting dalam proses pembelajaran. Fungsi pretest antara lain sebagai berikut : 1. Untuk menyiapkan peserta didik dalam proses belajar, karena dengan pretest pikiran siswa akan terfokus pada soal - soal yang harus mereka jawab atau kerjakan
2. Untuk mengetahui kemampuan awal yang telah dimiliki oleh peserta didik mengnai bahan ajar yang akan dijadikan topik dalam proses pembelajaran
3. Untuk mengetahui darimana seharusnya proses pembelajaran di mulai, tujuan – tujuan mana yang dikuasai peserta didik, dan tujuan
– tujuan mana yang perlu penekanan dan perhatian khusus b. Posttest
Posttest adalah test akhir yang diberikan pada siswa setelah siswa belajar dan diskusi tentang materi yang diberikan oleh peneliti pada siswa di kelas. Bentuk tes ini masih sama seperti pretest yaitu dengan memberikan soal–soal dari materi pretest.
Fungsi dari posttest adalah untuk mengetahui tingkat kemajuan siswa sehubungan dengan proses pembelajaran yang dilakukan. Hal
ini dapat dilakukan dengan membandingkan hasil pretest siswa sebelum diajarkan dengan menggunakan metode dengan hasil posttest yaitu setelah siswa belajar dengan menggunakan metode yang disiapkan sebelumnya.
2. Instrumen untuk melakukan penelitian
Instrumen yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah semua kelengkapan pembelajaran yang digunakan dalam proses penelitian antara lain: RPP, buku paket, dan semua kelengkapan lainnya yang menunjang proses pembelajaran dan penelitian di kelas.
E. Validitas Instrumen
Validitas instrumen adalah kemampuan instrumen untuk mengukur dan menggambarkan keadaan suatu aspek sesuai dengan maksudnya untuk apa instrumen itu digunakan.
(Kerlinger, 2000:686; Babble, 2004:144-145 dalam : teknik-analisis- data/validitas-instrumen.html#ixzz1uFFJkdda ) dan (Sugiyono. 2010.
Statistika untuk Penelitian. Bandung
Instrumen yang harus memiliki validitas itu memiliki validitas isi, dengan menggunakan kisi-kisi soal-soal, banyaknya soal yang dibuat dan dikonsultasikan dengan dosen pembimbing.