Makalah Ilmu Pengetahuan Alam
MAKALAH ILMU PENGETAHUAN ALAM LISTRIK SEDERHANA
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Listrik ialah sumber energi yang disalurkan melalui kabel listrik memungkinkan terjadinya banyak fenomena fisika yang dikenal luas, ibarat petir, medan listrik, dan arus listrik. Ada dua jenis muatan listrik yaitu positif dan negatif, dimana muatan sejenis saling menolak dan muatan lawan jenis saling menarik satu sama lain.
Listrik juga dikatakan sebagai suatu bentuk hasil teknologi yang sangat vital dalam kehidupan manusia. Semakin usang tidak ada satu pun alat yang tidak membutuhkan listrik, oleh sebab itu insan selalu berfikir bagaiman membuat dan memakai energi listrik secara efektif dan efisien. Namun, penggunaan listrik secara berlebihan akan membawa dampak negatif bagi kehidupan.
Pada dasrnya energi listrik tidak sanggup diperbaharui. Apabila insan tidak sanggup menggunakannya secara efektif dan efisien, maka energy listrik akan cepat habis. Secara tidak langsung, hal ini juga akan memperbesar imbas pemanasan global yang mengancam kehidupan manusia. Semakin banyak penggunaan alat-alat listrik, maka semakin banyak pula gas rumah beling yang dihasilkan bumi.
B. Rumus Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan konsep listrik dan resistensi listri ?
2. Apa yang dimaksud dengan rangkaian listrik terbuka dan tertutup ?
3. Apa yang dimaksud dengan rangkaian listrik seri dan paralel ?
C. Tujuan Masalah
1. Mengetahui wacana konsep listrik dan restisensi listrik
2. Mengetahui wacana rangkaian listrik terbuka dan tertutup
3. Mengetahui wacana rangkaian listrik seri dan paralel
BAB II
PEMBAHASAN
A. Konsep listrik dan Resistensi listrik
a. Kelistrikan
Setiap benda tersusun oleh partikel-partikel yang lebih kecil. Partikel zatyang ukurannya paling kecil dan tidak sanggup dibagi-bagi disebut atom. Atom terdiri dari atas bagian-bagian yang lebih kecil. Tiap atom tersusun dari inti atom dan elektron . inti atom (nukleus) terdiri atas proton dan neutron. Elektron yang bergerak menggelilingi inti atom pada lintasannya dan mendapatgaya Tarik inti atom. Partikel yang bermuatan negatif disebut elektron. Partikel yang bermuatan positif disebut proton. Massa proton dan elektron lebih besar dibandingkan massa elektron.
Sifat listrik dibawa oleh suatu muatan listrik elementer yaitu elementer elektron (pembawa muatan negatif) dan proton (pembawa muatan positif) dengan neutron ketiganya pembawa suatu atom.
2. Besarnya muatan listrik electron ialah –e = -1.602 × coulumb
3. Neutron tidak bermuatan listrik (netral atau 0 coulumb)
Setiap benda memiliki dua muatan, yaitu muatan positif dan muatan negatif dengan jumlah yang sama. Jika benda tersebut digosokkan, maka akan terjadi perubahan muatan. Muatan positif akan Tarik menarik dengan muatan negatif, sedangkan dua buah muatan atau lebih yang sama tanda muatannya akan saling tolak-menolak.Masa proton dan neutron jauh lebih besar daripada massa elektron, sehingga elektronlah yang bertanggung jawab dalam terjadinya arus listrik sebab lebih gampang untuk digerakkan.
b. Arus listrik
Arus listrik (i) didefisikan sebagai banyaknya muatan listrik (q) yang bergerak dalam satu satuan waktu (t) tertentu, dituliskan :
i =
Satuan arus listrik ialah Ampere atau Coloumb/detik. untuk kondisi tertentu, arus listrik 1 Ampere ialah arus listrik yang sangat berbahaya (dapat membunuh seekor gajah) dalam peralatan elektronik, biasanya arus listrik yang dipakai hanya dalam orde miliAmpere (seperseribu Ampere).
c. Beda Potensial (Tegangan Listrik)
Potensial listrik (v) merupakan imbas listrik suatu muatan listrik (q) pada suatu jarak tertentu (r), satuannya Volt. Potensial listrik (v) juga didefinisikan sebagai ukuran seberapa besar energy listrik (w) per satu satuan muatan listrik (q)
V =
Beda potensial merujuk pada seberapa besar perbedaan potensial diantara dua titik tertentu yang masih dalam imbas potensial tersebut. Ilustrasinya pada rangkaian listirk ibarat gambar di bawah ini
d. Resistensi listrik
Resistensi listrik didefinisikan oleh ohm dalam aturan ohm sebagai berikut.
Resistansi (R) ialah perbandingan tegangan listrik (V) terhadap arus listrik (I) pada suatu komponen listrik yang sama.
Resistensi listrik bergantung pada geometri ( bentuk ) suatu materi dan sifat dasar/khas materi tersebut yaitu resistivitas materi (ρ), dimana
Dengan L ialah panjang materi yang ( akan ) dilewati arus listrik, A ialah luas permukaan materi yang ( akan ) dilalui arus listrik dan ρ ialah resistivitas materi yang unik untuk setiap bahan.
e. Arus Searah (DC) dan Arus Bolak-Balik (AC)
1. Arus searah (DC)
Arus listrik DC mengalir pada suatu hantaran yang tegangannya berpotensial tetap, tidak berubah-ubah. Arus listrik DC mengalir dari suatu titik yang energi potensialnya tinggi menuju ke titik lain yang energi potensialnya lebih rendah. Arus searah biasanya banyak dipakai pada rangkaian elekronika dengan tegangan rendah. Contoh sumber arus DC ialah baterai, pembangkit listrik tenaga surya, aki, dll.
2. Arus bolak-balik (AC)
Arus listrik AC yang besarnya selalu berubah-ubah dan bolak-balik. Arus listrik AC akan membentuk suatu gelombang yang dinamakan dengan gelombang sinus atau lebih lengkapnya sinusoida.
B. Rangkaian Listrik Terbuka dan Tertutup
Rangkaian listrik ialah susunan komponen-komponen elektronik yang dirangkai dengan sumber tegangan menjadi satu kesatuan yang dimiliki fungsi dan kegunaan tertentu. Arus listrik dalam suatu rangkaian listrik tersebut berada dalam keadaan tetutup.
Rangkaian listrik terbuka merupakan suatu bentuk rangkaian listrik dimana arus tidak sanggup mengalir dalam rangkaian sebab ada penggalan dalam rangkaian yang tidak terhubung atau dihubungkan dengan komponen pemutus arus ibarat sakelar. Rangkaian terbuka tidak sanggup mengalirkan arus sebab jalannya arus diputus (dibuka).
Rangkaian listrik tertutup merupakan rangkaian yang sanggup mengalirkan arus listrik sehingga lampu sanggup menyala. Sambungan dari baterai, lampu dan kabel ternyata sambungan tersebut sanggup terhubung satu sama lain sehingga rangkaian tersebut merupakan rangkaian tertutup. Dengan demikian, sebuah rangkaian listrik yg tertutup akan menghasilkan nyala lampu. Pada rangkaian listrik tertutup (skalar tertutup atau posisi on) arus listrik akan mengalir dan lampu menyala.
Pada rangkaian listrik tertutup besar arus listrik yang mengalir pada rangkaian sanggup ditentukan dengan menghitung besar muatan listrik yang mengalir pada rangkaian setiap detiknya. Hal ini dikarenakan besar arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian tertutup sebanding dengan besarnya muatan listrik yang mengalir pada setiap detik, atau secara matematis besar arus listrik ditulis sebagai berikut :
Keterangan:
I = arus listrik (ampere)
q = muatan listrik (coulomb)
t = waktu (sekon)
C. Rangkaian Listrik Seri dan Paralel
a. Rangkain listrik seri
Rangkaian seri terbentuk jikalau dua bola lampu atau lebih dihubungkan secara berderet. Demikian pula dengan sumber tegangan juga dihubungkan secara berderet. Pada rangkaian seri apabila salah satu lampu diputuskan maka lampu yang lain akan mati juga. Keuntungan rangkaian seri ialah irit kabel, dan rangkaiannya sedrhana sehingga membuatnya pun mudah. Kerugiannya ialah satu lampu mati maka yang lain akan mati. Begitu juga pada nyala lampunya, tidak jelas (redup). Energinya juga boros, sebab digambarkan 1R + 1R + 1R.
Rumus :
I = I1= I2 = I3
V = V1 + V2 + V3
R = R1 + R2 + R3
b. Rangkaian listrik paralel
Rangkaian paralel terbentuk jikalau dua bola lampu atau lebih dihubungkan secara berjajar. Kutub lampu sejenis dihubungkan ke kutub baterai yang sama. Pada rangkaian paralel jikalau salah satu lampu diputuskan maka lampu yang lain akan tetap menyala. Hal ini terjadi sebab lampu yang lain masih terhubung dengan sumber arus listrik. Rangkaian parallel ialah 1/R + 1/R + 1/R. Keuntungan dari rangkaian paralel ialah arus yang dialirkan kepada setiap kendala atau lampu merata dan jikalau salah satu mati maka yang lainnya tetap menyala. Sedangkan kekukarangannya yaitu memerlukan banyak kabel untukmerangkainya.
Rumus :
I = I1 + I2 + I3
V = V1 = V2 = V3
11 : I2 : I3 =
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Kelistrikan setiap benda tersusun oleh partikel-partikel yang lebih kecil. Partikel zatyang ukurannya paling kecil dan tidak sanggup dibagi-bagi disebut atom. Atom terdiri dari atas bagian-bagian yang lebih kecil. Tiap atom tersusun dari inti atom dan electron.
Arus listrik Satuan arus listrik ialah Ampere atau Coloumb/detik. untuk kondisi tertentu, arus listrik 1 Ampere ialah arus listrik yang sangat berbahaya (dapat membunuh seekor gajah) dalam peralatan elektronik, biasanya arus listrik yang dipakai hanya dalam orde miliAmpere (seperseribu Ampere.
Rangkain listrik seri Rangkaian seri terbentuk jikalau dua bola lampu atau lebih dihubungkan secara berderet. Demikian pula dengan sumber tegangan juga dihubungkan secara berderet. Pada rangkaian seri apabila salah satu lampu diputuskan maka lampu yang lain akan mati juga.
Rangkaian listrik paralelRangkaian paralel terbentuk jikalau dua bola lampu atau lebih dihubungkan secara berjajar. Kutub lampu sejenis dihubungkan ke kutub baterai yang sama. Pada rangkaian paralel jikalau salah satu lampu diputuskan maka lampu yang lain akan tetap menyala. Hal ini terjadi sebab lampu yang lain masih terhubung dengan sumber arus listrik
B. Saran
Untuk mempelajari listrik kita harus update tengtang pengetahuan atau inovasi terbaru sebab intinya ilmu pengetahuan dan teknologi sangatlah berkembang dengan cepat. Dan lakukanlah untuk mempelajarinya dengan percobaan-percobaan yang sederhana biar kita sanggup percaya mengenai aneka macam materi yang kita pelajari.
DAFTAR PUSTAKA
Haryanto. 2006. Sains Sekolah Dasar Kelas VI. Jakarta: Erlangga.
Sugeng, dan Lina Agustina. 2014. Ipa Terpadu. Klaten. Sekawan Klaten
Sulistianto, Heri dan Edi Wiyono. 2008. Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta. Departemen Pendidikan Nasional.