LEMBAR KERJA SISWA BERBASIS MASALAH MATERI POKOK : SERI & PARALEL
KASUS
Linda dan Arman baru selesai membangun rumahnya, akan tetapi rumah tersebut belum dipasang instalasi listrik di dalamnya. Anda adalah keponakan Linda dan Anda baru saja mempelajari rangkaian listrik di kelas fisika Anda, dan Anda tertarik pada rencana pengkabelan rangkaian untuk rumah baru Linda dan Arman. Di dalam rumah terdapat 4 kamar tidur, ruang keluarga, ruang tamu, ruang makan, 2 kamar mandi, sebuah kamar serbaguna dan dapur. Masing masing ruangan harus harus diberi lampu. Rangkaian Rangkaian apakah yang pantas untuk pengkabelan pen gkabelan rangkaian listrik l istrik di rumah Linda dan Arman ? dan rangkaian apa pula yang digunakan untuk pengamanan di rumah agar terhindar dari kebakaran akibat listrik lis trik ? (MASALAH) Hipotesis : Berhubungan dengan rangkaian seri dan paralel. Untuk membuktikan hipotesis lakukanlah percobaan berikut : (PENGUMPULAN DATA) A. Judul percobaan : Rangkaian Seri dan Paralel B. Standar Kompetensi : Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. C. Kompetensi Dasar : Menganalisis percobaan listrik dinamis dalam suatu rangkaian serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. D. Indikator : Membuat rangkaian komponen listrik dengan berbagai variasi baik seri maupun paralel. E. Tujuan percobaan ; Mencari informasi melalui percobaanuntuk menemukan apa kegunaan rangakaian seri maupun paralel. F. Alat dan bahan : Multimeter, baterai, dan resistor. G. Teori Dasar : Rangkaian
Seri
Bila tahanan-tahanan : R1, R2, R3, ... disusun secara seri, maka : Kuat arus a rus (I) yang lewat masing-masing tahanan sama besar :
i = i1 = i2 = i3 = ....
VS = Vad = Vab + V bc + Vcd + ...
R S = R 1 + R 2 + R 3 + ...
Rangkaian seri terdiri dari dua atau lebih beban listrik yang dihubungkan ke catu daya lewat satu rangkaian. Rangkaian seri dapat berisi banyak beban listrik dalam satu rangkaian. Contoh yang baik dari beberapa beban rangkaian dihubung seri adalah lampu pohon Natal. ( kurang lebih 20 lampu dalam rangkaian seri ).
Susunan Paralel
Bila disusun secar paralel, maka :
Beda potensial pada masing-masing ujung tahanan besar ( V A = VB ).
i + i1 + i2 + i3 + .... 1
R p
1
R1
1
R2
1
R3
...
Rangkaian Paralel merupakan salah satu yang memiliki lebih dari satu bagian garis edar untuk mengalirkan arus. Dalam kendaraan bermotor, sebagian besar beban listrik dihubungkan secara parallel. Masing-masing rangkaian dapat dihubung-putuskan tanpa mempengaruhi rangkaian yang lain.
H. Prosedur percobaan 1. Merangkai resistor dengan rangkaian seri, kemudian hitung hambatannya dengan menggunakan multimeter. 2. Merangkai resistor dengan rangkaian seri, kemudian hitung hambatannya dengan menggunakan multimeter. I. Pembahasan Sifat-sifat Rangkaian Seri
Arus yang mengalir pada masing beban adalah sama. Tegangan sumber akan dibagi dengan jumlah tahanan seri jika besar tahanan sama. Jumlah penurunan tegangan dalam rangkaian seri dari masing-masing tahanan seri adalah sama dengan tegangan total sumber tegangan. Banyak beban listrik yang dihubungkan dalam rangkaian seri, tahanan total rangkaian menyebabkan naiknya penurunan arus yang mengalir dalam rangkaian.
Arus yang mengalir tergantung pada jumlah besar tahanan beban dalam rangkaian. Jika salah satu beban atau bagian dari rangkaian tidak terhubung atau putus, aliran arus terhenti.
Sifat-sifat Rangkaian Paralel
Tegangan pada masing-masing beban listrik sama dengan tegangan sumber. Masing-masing cabang dalam rangkaian parallel adalah rangkaian individu. Arus masing-masing cabang adalah tergantung besar tahanan cabang. Sebagaian besar tahanan dirangkai dalam rangkaian parallel, tahanan total rangkaian mengecil, oleh karena itu arus total lebih besar. (Tahanan total dari rangkaian parallel adalah lebih kecil dari tahanan yang terkecil dalam rangkaian.) Jika terjadi salah satu cabang tahanan parallel terputus, arus akan terputus hanya pada rangkaian tahanan tersebut. Rangkaian cabang yang lain tetap bekerja tanpa terganggu oleh rangkaian cabang yang terputus tersebut.
J. Kesimpulan Kelemahan susunan rangkaian seri adalah jika salah satu filamen lampu terputus, maka rangkaian listrik menjadi rangkaian terbuka, sebagai hasilnya lampu yang baik jadi ikut padam. Adapun manfaat rangkaian seri yaitu dalam banyak rangkaian, sekering sengaja dipasang seri untuk tujuan pengamanan. Manfaat rangkaian paralel adalah jika salah satu komponen rusak, komponen lain dalam rangkaian masih tetap bekerja. Daftar Pustaka Kanginan, Marthen. 2007. Fisika untuk SMA. Jakarta : Erlangga
Jawaban masalah Jadi komponen listrik di rumah biasanya disusun secara paralel, akan tetapi rangkaian seri juga digunakan sebagai pengaman, yaitu sekering. Konduktor pada sekering didesain untuk melebur dan membuka rangkaian pada arus maksimum tertentu yang tergantung pada batas arus yang boleh melalui komponen yang dirangkai seri dengan sekring. Jika sekering tidak digunakan, arus yang melebihi batas dapat merusak komponen-komponen pada rangkaian, mengakibatkan pemanasan lebih pada kawat atau kabel penghantar yang dapat memungkinkan terjadinya kebakaran.