Lembaran Kerja Siswa Rangkaian Seri.pdf

Lembar kerja siswa berbasis masalahadalah lembar kerja yang disusun berdasarkan tahapan model pembelajaran berbasis masalah. Lembar kegiatan ini membantu siswa untuk mengembangkan sebuah solusi atas suatu masalah.

Mengorganisasi siswa untuk belajar

Petunjuk dalam LKS dapat mengorganisasi siswa untuk

belajar 1

Orientasi siswa terhadap masalah

LKS menyajikan masalah pada siswa yang dapat membimbing siswa menemukan konsep sesuai dengan tujuan pembelajaran

2

Membimbing penyelidikan kelompok

Pada kegiatan “ Mari Cari Solusi” membimbing siswa untuk melakukan proses penyelesaian masalah yang disajikan

3

Mengembangkan dan menyajikan hasil karya

Petunjuk dalam LKS membimbing siswa untuk dapat mengembangkan dan menyajikan proses pemecahan masalah

4

Menganalisis dan mengevaluasi proses pemecahan masalah

Penyajian hasil karya membimbing siswa untuk menganalisis dan

mengevaluasi proses pemecahan masalah 5

RANGKAIAN

SERI

Kompetensi Dasar

Mendeskripsikan konsep

kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Tujuan Pembelajaran

Melalui model Problem Based Learning, siswa dapat:

1. Menyebutkan karakteristik rangkaian seri dengan benar.

2. Menjelaskan pengaruh

susunan rangkaian seri

hambatan listrik terhadap intensitas nyala lampu dengan tepat.

3. Menghitung besarnya kuat arus dan tegangan yang mengalir pada tiap-tiap hambatan dalam rangkaian seri dengan tepat.

Petunjuk Belajar :

1. Bacalah dengan cermat informasi pendukung yang tersedia pada LKS dan buku-buku referensi untuk memperkaya pengetahuan anda tentang materi rangkaian listrik.

2. Lakukan percobaan yang ada pada LKS, kerjakan sesuai dengan langkah kerjanya.

3. Jawablah setiap pertanyaan yang disediakan pada LKS dengan baik dan benar.

4. Apabila menemukan kesulitan, catatlah bagian-bagian yang belum anda pahami, kemudian diskusikan dengan teman atau tanyakan/ konsultasikan kepada guru untuk dibahas.

5. Kumpulkan laporan hasil percobaan.

A. Rangkaian seri

Rangkaian seri adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara berurut/ sejajar (seri) tanpa percabangan. Masukan (input) dari suatu komponen elektronika pada rangkaian seri berasal dari keluaran (output) komponen elektronika lainnya. Gambar 1 dibawah ini menunjukkan rangkaian seri lampu.

Susunan tiga buah lampu dengan hambatan R1 ,R2dan R3dirangkai seri/ sejajar

dengan sumber tegangan seperti pada gambar 1 sehingga dapat kita lihat karakteristik rangkaian seri adalah tidak memiliki percabangan sepanjang rangkaian yang berfungsi untuk memperbesar hambatan dan sebagai pembagi tegangan. Penggunaan rangkaian seri pada kehidupan sehari-hari, salah satunya ialah pemasangan lampu hias.

Gambar 1. Rangkaian seri lampu

B. Hambatan pengganti dalam rangkaian seri

Pada rangkaian seri yang dihubungkan dengan suatu sumber tegangan, besar kuat arus pada setiap titik dalam rangkaian tersebut adalah sama. Jadi, semua hambatan yang terpasang pada rangkaian akan dialiri arus listrik yang besarnya sama. Bila salah satu hambatan ada yang terputus, maka arus listrik pada rangkaian tersebut juga terputus/ tidak mengalir. Beberapa hambatan yang ada dalam suatu rangkaian dapat dianggap sebagai satu hambatan saja, tetapi hambatan yang mewakili seluruh hambatan dalam rangkaian tersebut dinamakanhambatan pengganti.

(a) (b) (c)

Gambar 2. (a) Lampu disusun seri, (b) skema rangkaian, (c) hambatan pengganti (Rs).

Pada gambar 2, terdapat dua buah lampu (sebagai hambatan) yang disusun seri. Kuat arus yang mengalir melalui kedua lampu tersebut sama besarnya, sedangkan tegangannya berbeda (VAB  VBC) . Dengan menggunakan hukum ohm didapatkan.

BC

Jika kita ganti kedua hambatan yang dirangkai seri dengan sebuah hambatan pengganti (Rs) lihat gambar (c), maka V_AC  I  R_s, sehingga persamaan (4)

Jadi, bentuk umum hambatan pengganti yang dirangkai seri adalah sebagai berikut;

n

s

R

R

R

R

R



1



2



3



....



...(7) dengann= banyaknya hambatan

A.

Ş

ajian



asalah

Gambar 3. Rangkaian lampu hias

Menyambut bulan suci ramadhan, semua warga bergotong-royong memasang lampu hias berwarna-warni disepanjang jalan. Rangkaian lampu-lampu hias yang dipasang memiliki jumlah yang berbeda, berkisar 10-50 buah lampu identik pada setiap rangkaiannya. Lampu-lampu hias tersebut dipasang secara berderetan dan dihubungkan dengan sumber tegangan PLN. Terkadang pada saat pemasangan lampu hias tersebut, ditemui ada bola lampu yang rusak sehingga harus dilepaskan dari tempatnya untuk diganti. Akan tetapi, saat rangkaian lampu hias itu dihubungkan dengan sumber tegangan kembali (ON), lampu yang lain tidak menyala seperti sebelumnya (padam).

B.

R

umusan

M

asalah

Berdasarkan sajian masalah diatas, diperoleh contoh rumusan masalah sebagai berikut:

a. Apakah yang menyebabkan lampu lain tidak menyala saat salah satu lampu dilepaskan dari rangkaian?

Perhatikan contoh rumusan masalah diatas, kemudian buatlah rumusan masalah sesuai dengan pendapat dan pandangan dari kelompok anda!

C.

D

ugaan (

H

ipotesis)

Berdasarkan rumusan masalah yang ada, buatlah jawaban sementara atau hipotesis yang digunakan untuk menguji kebenarannya dalam melaksanakan percobaan. Berikut ini adalah contoh hipotesis yang mungkin dibuat:

a. Lampu hias yang dilepaskan dari rangkaian terhubung dengan lampu-lampu hias yang lain, sehingga apabila dilepaskan maka rangkaian tersebut menjadi rangkaian terbuka.

b. Lampu- lampu hias dihubungkan secara seri sehingga masukan (input) lampu hias satu merupakan keluaran (output) lampu hias lainnya, jadi apabila salah satu lampu dilepaskan maka lampu lain tidak dapat terhubung dengan sumber tegangan.

D.

P

engumpulan

D

ata

Dari rumusan masalah dan hipotesis yang telah dibuat, lakukanlah percobaan serta kumpulkan informasi sebanyak-banyaknya yang relevan untuk menguji hipotesis.

a. Alat dan Bahan

1.Papan rangkaian (1) (2)

2.Power supply 3.Voltmeter 4.Amperemeter

5.Jembatan penghubung (3) (4) (5)

6.Tiga buah lampu percis 12 V 7.Fitting lampu

8.Kabel penghubung

(6) (7) (8)

Berdasarkan contoh hipotesis diatas, buatlah hipotesis sesuai dengan pandangan dan pendapat dari kelompok anda!

Gambar 4. Skema rangkaian seri hambatan listrik

b. Langkah Kerja

1. Menyediakan alat dan bahan yang diperlukan.

2. Menyusun/ merangkai 3 buah lampu pijar identik (12 V) secara berurutan/ seri dihubungkan dengan power supply (9 V) menggunakan kabel penghubung (seperti pada Gambar 4).

3. Mengamati intensitas nyala lampu dari ketiga lampu tersebut.

4. Mengukur kuat arus dengan menggunakan amperemeter dan tegangan dengan menggunakan voltmeter pada masing-masing lampu L1,L2, dan L3.

5. Mencatat hasil pengamatan dan pengukuran pada Tabel 1.

E.

P

engolahan

D

ata

Tabel 1. Data hasil pengamatan

Lampu Kuat Arus

(ampere)

Tegangan (volt)

Intensitas Nyala Lampu L1

L2

L3

Keterangan: gunakanlah simbol singkatan berikut ini pada kolomIntensitas Nyala Lampu. SR: sangat redup, P: Padam, T: Terang, R: Redup, ST: Sangat Terang

Bandingkanlah intensitas nyala lampu L1, L2, dan L3 pada rangkaian seri hambatan

listrik. Berikan alasan anda!

Jawab: ... ... ...

Kalian Tim H e b a t

Saatnya Beraksi



Pengaruh pelepasan satu buah lampu terhadap intensitas nyala lampu yang lain pada rangkaian seri.

F.

A

nalisa

D

ata

Berdasarkan hasil percobaan diatas, ujilah hipotesis yang kalian buat dengan menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut:

1. Pada rangkaian yang terdiri dari baterai dan tiga buah lampu yang identik. Lampu L1 lebih dekat dengan kutub positif baterai daripada lampu L2 dan lampu L3 dekat

dengan kutub negatif baterai. Lampu manakah yang sinarnya lebih terang? Mengapa? (lihat gambar rangkaian seri lampu).

Jawab:

... ... ... 2. Apakah besarnya kuat arus yang melalui tiap lampu pada rangkaian seri sama? Jika

tidak berikan alasan anda! (lihat rangkaian seri lampu). Jawab:

... ... ...

Bagaimana jika salah satu lampu dilepaskan dari rangkaian ??

Bandingkanlah perubahan sebelum dan sesudah pelepasan satu buah lampu terhadap intensitas nyala lampu yang lain pada rangkaian seri. Berikan alasan anda!

Jawab:

Jika hanya ada satu saklar yang boleh ditutup, saklar manakah yang harus ditutup agar lampu menyala paling terang? Mengapa demikian?

Jawab:

... ... ...

J.

M

embuat

K

esimpulan

Buatlah kesimpulan untuk percobaan yang sudah kelompok anda lakukan!

... ... ... ... ... ... ... ... ... .

Ayo presentasikan hasil pemecahan masalah kalian, dan lihat nilai yang kalian peroleh!!!

Kalian tim yang hebat



L2

15Ω 30Ω

L1 1,5 V

S

oal -

s

oal

L

atihan

1. Sebutkan karakteristik rangkaian seri yang kalian ketahui!

2. Berikanlah salah satu contoh pengunaan rangkaian seri dalam kehidupan sehari-hari!

3. Tiga buah resistor masing-masing 3Ω, 12Ω, dan 15Ω disusun seri dan ujung-ujungnya dihubungkan dengan sumber tegangan 60 volt seperti pada gambar di bawah ini. Tentukan hambatan pengganti (Rs) dan kuat arus yang mengalir pada rangkaian!



Selamat bekerja



“Pembelajaran tidak didapat dengan kebetulan. Ia harus dicari dengan semangat dan disimak dengan tekun” – Abigail Adams.