SILABUS FISIKA II SF184202 ata Kuliah Nama Mata Kuliah : Fisika II Kode Mata Kuliah : SF184202 Kredit : 3 Semester : 2
Deskripsi Mata Kuliah
Pada mata kuliah ini mahasiswa akan belajar memahami hukum-hukum dasar fisika, Medan Listrik; Potensial Listrik; Arus Listrik; Medan magnet; Gaya Gerak Listrik (EMF) Induksi dan Arus Bolak Balik, melalui uraian matematika sederhana serta memperkenalkan contoh pemakaian konsep.
Capaian Pembelajaran Lulusan yang Dibebankan Mata Kuliah
3.a Menguasai konsep teoretis fisika klasik dan fisika modern secara mendalam; Capaian Pembelajaran Mata Kuliah
Mahasiswa mampu memahami:
1. Muatan listrik, sifat kelistrikan bahan, Hukum Coulomb; 2. kuat medan listrik, dan menghitung kuat medan listrik; 3. konsep hukum Gauss dan aplikasinya
4. potensial listrik pada konduktor bermuatan dan menghitung potensial listrik 5. konsep kapasitansi, bahan dielektrikum, dan rangkaian kapasitor
6. gaya medan magnit terhadap arus listrik dan muatan bergerak
7. Konsep arus listrik dan resistansi bahan, konsep hukum ohm, hukum kirchof 8. sifat kemagnetan bahan dan menghitung medan magnet
9. prinsip timbulnya GGL induksi, induktansi
10. konsep impendansi, dan sudut fasa pada rangkaian R-L- C
Pokok Bahasan
Muatan Listrik dan Medan listrik
Muatan listrik, sifat kelistrikan bahan, Hukum Coulomb; kuat medan listrik, garis gaya, perhitungan kuat medan listrik;
Hukum Gauss: fluks, Hukum Gauss dan aplikasinya;
Potensial listrik: energi potensial, beda potensial listrik, perhitungan potensial listrik, gradien potensial;
Kapasitor: Kapasitansi, perhitungan kapasitansi kapasitor, rangkaian kapasitor, bahan dielektrik, energi kapasitor;
Arus listrik: arus dan gerak muatan, resistivitas, resistansi, hukum Ohm, emf, energi dan daya listrik;
Rangkaian arus searah: rangkaian resistor, hukum Kirchoff, alat ukur listrik, Gejala Transien R-C:
Medan magnet: fluks dan induksi magnet, gaya Lorentz, hukum Biot Savard-Ampere, perhitungan medan magnet;
GGL Induksi : Hukum Faraday, Hukum Lenz, GGL induksi, Induktansi diri dan induktansi gandeng; energi pada induktor;
Arus bolak balik:, reaktansi, Impedansi, diagram fasor, rangkaian seri dan pararel R-L-C, Daya, Resonansi, transformator.
Prasyarat
Pustaka
1. Halliday, Resnic, Jearl Walker ; 'Fundamental of Physics'. John Wiley and Sons, 10th ed, New York, 2014
2. Douglas C. Giancoli, 'Physics for Scientists and Engineers , Pearson Education, 4th ed, London, 2014
3. Tim Dosen, "Diktat Fisika II", Fisika FMIPA-ITS
4. Tim Dosen, "Soal-soal Fisika II", ”Soal-soal Fisika II", Fisika FMIPA-ITS Pustaka Pendukung
1. Sears & Zemanky,"University Physics", Pearson Education, 14thed, USA, 2016
2. Tipler, PA, 'Physics for Scientists and Engineers ‘,6th ed, W.H. Freeman and Co, New York, 2008
Rencana Pembelajaran Semester Fisika II Pertemuan ke- Estimasi Waktu
Keluasan (Materi Pembelajaran)
1 2 x 50 menit BAB I. Hukum Coulomb dan medan listrik; Muatan listrik, hukum Coulomb;,
2 2 x 50 menit Medan listrik: kuat medan listrik, garis gaya 3 2 x 50 menit Perhitungan kuat medan listrik;
4 2 x 50 menit Asistensi (1)
5 2 x 50 menit Hukum Gauss: fluks, hukum Gauss dan aplikasinya 6 2 x 50 menit BAB II. Potensial listrik;
Integral garis kuat medan listrik, energi potensial, dan potensial listrik;
7 2 x 50 menit Perhitungan potensial Listrik (muatan diskrit, cincin bermuatan, bola bermuatan ) 8 2 x 50 menit Asistensi (2)
9 2 x 50 menit Quiz 1
10 2 x 50 menit Potensial listrik dan perhitungan kapasitor 11 2 x 50 menit Dielektrikum dan pergeseran listrik 12 2 x 50 menit Asistensi (3) ,
13 2 x 50 menit BAB III Arus listrik:
Arus listrik dan kerapatan arus, Konduktifitas dan resitifitas, hukum Ohm 14 2 x 50 menit Rangkaian arus searah: hukum Kirchoff
15 ,16 ETS
17 2 x 50 menit Bab IV. Medan magnet
gaya magnet, gerak muatan dalam medan magnet
18 2 x 50 menit Kumparan dalam medan magnet, Induksi magnet oleh arus listrik 19 2 x 50 menit Perhitungan induksi magnet
20 2 x 50 menit Asistensi (4)
21 2 x 50 menit Bab V Gaya gerak listrik induksi, hukum Faraday, GGL induksi oleh B konstan pada konduktor, GGL Induksi oleh B yang berubah terhadap waktu.
22 2 x 50 menit induktasi bolak-balik, tenaga magnet yang tersimpan pada induktor dan hukum Lenz 23 2 x 50 menit ASISTENSI(5)
24 2 x 50 menit QUIZ II
25 2 x 50 menit BAB VI Arus bolak¬balik: Gejala transien
26 2x 50 menit Harga Efektif Arus dan Tegangan, arus bolak-balik pada resistor, induktor dan kapasitor. 27 2x 50 menit Rangkaian R-L, R-C, R-L-C, Diagram fasor, impedansi, resonansi.
28 2 x 50 menit Asistensi (6)
29,30,31,32 EAS
PUSTAKA UTAMA
1. Buku Fisika (Listrik- Magnet, gelombang, Optik dan Fisika modern) unuk sains dan Teknik oleh Tim Dosen Fisika-ITS PUSTAKA PENDUKUNG
1. Halliday & Resnick 2018
RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS) Fisika 2 (3 SKS) Tatap muka ke-- Kemampuan akhir Sub capaian Pembelajaran(CP)- MK Keluasan (Materi Pembelajaran) Metoda Pembelajaran Estimasi Waktu Pengalaman Belajar Mhs*(* Presentasi, tugas, diskusi, quiz, praktikum lab) Penilaian Bobot Penilaia n [%] Kriteria Indikator
1,2,3 -Mahasiswa memahami
butirbutir penyusun materi serta sifat kelistrikannya, hakekat konduktor dan dielektrik.
Bab I Hukum coulomb dan medan listrik; muatan listrik, Hukum Coulomb; Kontrak belajar, Kuliah Klasikal, Tanya jawab, 3x 2 x 50 menit
Diskusi, Tugas • Kehadiran • Keaktifan dalam diskusi • Ketepatan dalam menjawab 0 % - Mahasiswa Memahami kuat medan listrik berdasarkan gaya coulomb dan hukum gauss
Medan listrik: kuat medan listrik, garis gaya
perhitungan kuat medan listrik untuk muatan titik, muatan garis, cincin, piringan, silinder; pertanyaan saat diskusi 4 Asistensi (1) 2 x 50 menit 1,67 %
5 Hukum Gauss: fluks,
Hukum Gauss dan aplikasinya Kuliah Klasikal, Tanya jawab, latihan soal,dan tugas dirumah 2 x 50 menit
Diskusi, Tugas • Kehadiran • Keaktifan dalam diskusi • Ketepatan dalam menjawab pertanyaan saat diskusi 0 %
6,7 Mahasiswa Mahasiswa mampu memahami berbagai bentuk potensial listrik pada konduktor bermuatan Ban II Potensial Listrik;
Integral garis kuat medan listrik, energi potensial, potencial listrik
Perhitungan potensial listrik (muatan diskrit, cincin bermuatan, bola bermuatan)
Kuliah klasikal, tanya jawab lesan
2x 2 x 50 menit
Diskusi, Tugas • Kehadiran • Keaktifan dalam diskusi • Ketepatan dalam menjawab pertanyaan saat diskusi 8 Asistensi (2) 2 x 50 menit 1,67 % 9 Quis 1 2 x 50 menit Ketepatan jawaban dalam menyelesaikan soal 20% 10, 11 Mahasiswa Memahami azas kapasitansi berbagai bentuk kapasitor pada rangkaian kapasitor, seri, paralel dan campuran
Potensial listrik dan perhitungan kapasitor Dielektrikum dan pergeseran listrik Diskusi kelopok dan presentasi singkat 2 x 50 menit
Diskusi, Tugas • Kehadiran • Keaktifan dalam diskusi • Ketepatan dalam menjawab pertanyaan saat diskusi 0 % 12 Asistensi (3) 2 x 50 menit 1,67 %
13,14 Mahasiswa Memahami rangkaian arus searah, hukum kirchoff
Bab III Arus Listrik Arus Listrik dan kerapatan arus, konduktifitas dan resistifitas, hukum Ohm Rangkaian arus searah: Hukum kirchoff Kuliah klasikal, latihan soal 2 x 50 menit
Diskusi, Tugas • Kehadiran • Keaktifan dalam diskusi • Ketepatan dalam menjawab pertanyaan saat diskusi 15,16 minggu ke 8 ETS 2x 50 menit 25 % 17,18, 19 Mampu menggunakan rumus gaya medan magnit terhadap arus listrik dan muatan bergerak Mampu menyebutkan peranan magnetisasi dalam material magnetik dan hystensis loop Bab IV Medan magnet:
Gaya Magnet, Gerak muatan dalam medan Magnet.
Kumparan dalam medan magnet, Induksi magnet oleh arus listrik. Perhitungan Induksi Magnet. Kuliah klasikal, latihan soal 3x2 x 50 menit
Diskusi, Tugas • Kehadiran • Keaktifan dalam diskusi • Ketepatan dalam menjawab pertanyaan saat diskusi 20 Asistensi (4) 2 x 50 menit 1,67 %
21,22 Memaham prinsip timbunya gaya gerak listrik, dan arus dalam resistor, kapasitor dan
induktor
Bab V Gaya Gerak Listrik Induksi. Hokum faraday, GGL induksi oleh B konstan pada konduktor, GGL Induksi oleh B yang berubah terhadap waktu.
Induktansi bolakbalik, tenaga magnet yang tersimpan pada induktor dan hukum lenz.
Kuliah Klasikal 2x2 x 50 menit
Diskusi, Tugas • Kehadiran • Keaktifan dalam diskusi • Ketepatan dalam menjawab pertanyaan saat diskusi 0 % 23 ASISTENSI(5) 2 x 50 menit 1,67 % 24 Minggu ke 12 QUIZ II 2 x 50 menit 20 %
25,26, 27
Mampu menentukan besar impendansi, besar arus listrik, dan sudut fasa pada rangkaian seri, paralel R-L, R-C, R- L- C
Bab VI Arus bolak balik:
Gejala Transien Harga Efektif Arus dan Tegangan, arus bolak balik pada resistor, induktr dan kapasitor rangkaian R-L, R-C, R-L-C, Diagram fasor, impedansi Resonansi.
3x2 x 50
menit
Diskusi, Tugas • Kehadiran • Keaktifan dalam diskusi • Ketepatan dalam menjawab pertanyaan saat diskusi 28 Asistensi (6) 2 x 50 menit 1,67 % 29,30, 31,32 EAS 25 %
Jenis dan Bobot evaluasi 1. Tugas : 10 % 2. QUIZ 1 : 20 % 3. ETS : 25 % 4. 4. QUIZ 2 : 20 % 5. EAS : 25 %
