PEER TEACHING " Rencana Pelaksaan Pembelajaran Fisika Arus Bolak-Balik (AC) "

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN FISIKA KELAS XII

TAHUN AJARAN 2018/2019

NAMA GURU        : RILA PRATIWI SASKIA WINADA

NIM                          : A1C315028

SMA NEGERI 5 KOTA JAMBI

JANUARI, 2018

  RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Sekolah                       : SMA Negeri 5 Kota Jambi

Mata Pelajaran          : Fisika

Kelas/Semester          : XII/Ganjil    

Materi Pokok             : Rangkaian arus bolak-balik

Alokasi Waktu           : 1 JP x 45 menit

A.      KOMPETENSI INTI (KI)

KI 3 :     Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah

KI 4 :     Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajari di sekolah secara mandiri, bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

B.       KOMPETENSI DASAR (KD) DAN INDIKATOR

Kompetensi Dasar (KD)

3.5         Menganalisis rangkaian arus bolak-balik (AC) serta penerapannya

              Indikator

1.      Menjelaskan makna fisis tentang rangkaian arus bolak-balik (AC) dan pengukurannya

4.5         Mempresentasikan prinsip kerja penerapan rangkaian arus bolak-balik (AC) dalam kehidupan sehari-hari

              Indokator

1.      Melakukan percobaan rangkaian arus bolak-balik (AC) menggunakan aplikasi Phet dan mempresentasikannya

C.      TUJUAN PEMBELAJARAN

1.                       Setelah mengamati gambar tentang pembelajaran rangkaian arus bolak-balik (AC) yang diberikan, siswa kelas XII dapat menanyakan  tentang materi rangkaian arus bolak-balik (AC) yang akan dipelajari

2.                       Setelah melakukan kajian literatur tentang rangkaian arus bolak-balik (AC), siswa kelas XII dapat menjelaskan makna fisis dari rangkaian arus bolak-balik (AC) dan pengukurannya

3.                       Setelah proses kegiatan percobaan tentang rangkaian arus bolak-balik (AC), siswa kelas XII dapat terampil melakukan percobaan rangkaian arus bolak-balik (AC) menggunakan aplikasi Phet serta mempresentasikannya

D.      MATERI PELAJARAN

Arus bolak-balik

(AC/alternating current) adalah arus listrik di mana besarnya dan arahnya arus berubah-ubah secara bolak-balik. Berbeda dengan arus searah di mana arah arus yang mengalir tidak berubah-ubah dengan waktu. Bentuk gelombang dari listrik arus bolak-balik biasanya berbentuk gelombang sinusoida, karena ini yang memungkinkan pengaliran energi yang paling efisien. Namun dalam aplikasi-aplikasi spesifik yang lain, bentuk gelombang lain pun dapat digunakan, misalnya bentuk gelombang segitiga (triangular wave) atau bentuk gelombang segi empat (square wave).

Arus bolak-balik biasanya dimanfaatkan untuk peralatan elektronik. Sumber arus bolak-balik prisnip kerjanya yaitu terjadi perputaran kumparan dengan kecepatan sudut tertentu yang berada dalam medan magnetik. Jenis-jenis rangkaian AC adalah rangkaian resistor, rangkaian induktor, dan rangkaian kapasitor.

Secara umum, listrik bolak-balik berarti penyaluran listrik dari sumbernya (misalnya PLN) ke kantor-kantor atau rumah-rumah penduduk. Namun ada pula contoh lain seperti sinyal-sinyal radio atau audio yang disalurkan melalui kabel, yang juga merupakan listrik arus bolak-balik. Di dalam aplikasi-aplikasi ini, tujuan utama yang paling penting adalah pengambilan informasi yang termodulasi atau terkode di dalam sinyal arus bolak-balik tersebut.

Alat Ukur

Arus dan tegangan listrik bolak-balik masing-masing dapat diukur menggunakan amperemeter dan voltmeter AC. Amperemeter dan voltmeter AC hanya mengukur nilai efektifnya. Sebagai contoh, jarum amperemeter AC menunjukkan angka 20 A. Ini berarti, arus efektifnya 20A atau maksimumnya 20√2 A. Demikian pula, ketika jarum voltmeter AC menunjukkan angka 220 V, berarti tegangan efektifnya 220 V atau tegangan maksimumnya 220√2 V.

Selain amperemeter AC dan voltmeter AC, arus dan tegangan listrik bolak-balik dapat diukur menggunakan osiloskop (Gambar 5-18), dimana memperlihatkan sebuah osiloskop ketika digunakan untuk mengukur arus atau tegangan bolak-balik. Layar osiloskop akan memperlihatkan tampilan gelombang arus atau tegangan.

             

Resistor, Induktor, dan Kapasitor dalam Rangkain Arus Bolak-balik

Resistor, induktor, dan kapasitor dapat dirangkai dengan generator AC (sumber tegangan). Simbol masing-masing komponen dalam rangkaian listrik AC diperlihatkan pada Gambar 5.19.

Resistor dalam Rangkaian AC

Ketika sebuah resistor dihubungkan dengan sumber tegangan (generator) bolak-balik, seperti diperlihatkan pada Gambar 5.20, arus listrik akan mengalir melalui resistor. Tegangan pada resistor sama dengan tegangan sumber, yaitu :

                                                                        (5.29)

Gambar 5.20. Rangkaian resistor dan sumber tegangan AC

Induktor dalam Rangkaian AC

Ketika induktor yang dihubungkan ke sumber tegangan AC, seperti diperlihatkan pada Gambar 5.21. Arus yang mengalir pada induktor akan menimbulkan GGL induktor pada induktor yang berlawanan dengan sumbernya, diperoleh bahwa tegangan pada induktor dengan tegangan sumber, yakni :

                                                                        (5.31)

Gambar 5.21. Rangkain induktor dan sumber tegangan AC

Kapasitor dalam Rangkaian AC

Ketika kapasitor dihubungkan dengan sumber tegangan AC, diperlihatkan pada Gambar 5.22. Tegangan pada kapasitor sama dengan sumber tegangan sumber, yakni :

                                                                                                                                                            (5.34)

 

                                               

Gambar 5.22. Rangkaian kapasitor dan sumber tegangan AC

Rangakain AC RLS Seri

Dalam praktiknya, resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C) dapat dirangkai seri, paralel, atau gabungan keduanya. Akan tetapi, pembahasan difokuskan pada rangkaian RLC seri. Gambar 5.23 memperlihatkan rangkaian RLC seri dan dihubungkan dengan sumber tegangan AC

Arus listrik pada setiap komponen adalah sama ( Ir = Il = Ic ). Oleh karena itu, dianggap arus listrik ada rangkaian memenuhi persamaan

                                                                                                                        (5.37)

Secara umum, tegangannya dinyatakan oleh

                                                                        (5.38)

Misalnya, pada setiap tegangan komponen adalah Vr’ Vl’ dan Vc’ berturut-turut untuk tegangan pada resistor, induktor, dan kapasitor, sedangkan tegangan sumbernya V. Berbeda dengan rangkaian arus searah, pada rangkaian AC seri tidak berlaku penjumlahan tegangan seperti biasa atau V tidak sama dengan Vr +Vl + Vc maka digunakan bantuan fasor.

E.       METODE PEMBELAJARAN

Model                   : Inkuiri Terbimbing

Metode                 : Ceramah, Diskusi, Tanya jawab, Percobaan, Presentasi

Pendekatan          : Saintifik

F.       MEDIA DAN SUMBER BELAJAR

Media yang digunakan    :           

Proyektor, dan Laptop dengan aplikasi Phet

Sumber belajar                 :           

 Aip Saripudin dan Dede Rustiawan K. 2009.   Fisika : Praktis Belajar Fisika untuk kelas XII. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional

G.      LANGKAH-LANGKAH PEMBELAJARAN

Rincian Kegiatan	Alokasi Waktu
Pendahuluan         Guru mengucapkan salam dan menanyakan kabar         Guru meminta salah satu siswa membuka dengan do’a dan melakukan absensi         Guru melakukan apersepsi         Guru menyampaikan tujuan pembelajaran	8 menit
Inti         Mengamati ·      Peserta didik menyimak/mengamati tampilan gambar yang ditampilkan menggunakan media laptop         Menanya ·      Berdasarkan gambar yang ditampilkan maka siswa dibimbing untuk bertanya mengenai apa yang dimaksud dengan gambar tersebut         Mengumpulkan Informasi ·      Peserta didik mengumpulkan informasi dari beberapa pertanyaan tadi melalui penjelasan kajian literatur oleh guru ·      Peserta didik dibagi menjadi beberapa kelompok yang beranggotakan 4-5 orang untuk melakukan percobaan	30 menit
Rincian Kegiatan	Alokasi Waktu
·      Peserta didik melakukan percobaan mengenai rangkaian arus bolak-balik resistor murni menggunakan aplikasi Phet ·      Guru melakukan observasi penilaian kerjasama kelompok         Mengasosiasi ·      Peserta didik menelaah, menganalisis, dan mendiskusikan data hasil percobaan mengenai rangkaian arus bolak-balik (AC) ·      Peserta didik menyelesaikan soal yang ada pada LKS         Mengkomunikasikan ·      Peserta didik membuat laporan, dan merencanakan presentasi laporan ·      Peserta didik mempresentasikan hasil kerja kelompok berupa laporan yang diperoleh didepan kelas ·      Guru melakukan observasi penilaian keterampilan kinerja presentasi
Penutup         Guru meminta salah satu siswa untuk merangkum materi pelajaran         Guru memberikan PR (terlampir) kepada peserta didik         Guru mengingatkan peserta didik untuk mempelajari materi selanjutnya         Guru mengakhiri kegiatan pembelajaran dengan memberikan pesan untuk tetap belajar dan meningkatkan sikap yang baik dirumah dan berdoa untuk mengucap syukur atas berakhirnya pembelajaran	7 menit

H.      PENILAIAN

PENILAIAN KOGNITIF

PEKERJAAN RUMAH

Mata Pelajaran                                  :Fisika

Kelas/Semester/Tahun Ajaran         : XII/1/2018-2019

Sub Materi                                         : Rangkaian Arus Bolak-Balik

No	Nama Siswa	Tugas					Skor	Nilai
		1	2	3	4	5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25

Keterangan:

a.       Nilai =

PENILAIAN SIKAP

(OBSERVASI)

Mata Pelajaran                                  : Fisika

Kelas/Semester/Tahun Ajaran         : XII/1/2018-2019

Sub Materi                                         : Rangkaian Arus Bolak-Balik

No	Nama Siswa	Skor untuk Sikap					Skor	Nilai	Pred
		RIT	Aktif	Tanggung Jawab	Jujur	Kerja Sama
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25

Rubrik Penilaian Sikap

Aspek	Skor	Indikator
Rasa ingin tahu	4	Selalu bertanya dan mengeksplorasi informasi dari berbagai sumber.
	3	Sering bertanya dan mengeksplorasi informasi dari berbagai sumber.
	2	Kadang-kadang bertanya dan mengeksplorasi informasi dari berbagai sumber.
	1	Tidak pernah bertanya dan mengeksplorasi informasi dari berbagai sumber
Aktif	4	Selalu aktif dalam kegiatan pembelajaran
	3	Sering aktif dalam kegiatan pembelajaran
	2	Kadang-kadang aktif dalam kegiatan pembelajaran
	1	Tidak pernah aktif dalam kegiatan pembelajaran
Bekerja sama	4	Selalu bekerjasama dengan teman kelompok
	3	Sering bekerjasama dengan teman kelompok
	2	Kadang-kadang bekerja sama dengan teman kelompok.
	1	Tidak pernah bekerja sama dengan teman kelompok
Jujur	4	Selalu berusaha maksimal dalam mengerjakan tugas tanpa mencontek orang lain
	3	Sering berusaha maksimal dalam mengerjakan tugas tanpa mencontek orang lain
	2	Kadang-kadang berusaha maksimal dalam mengerjakan tugas tanpa mencontek orang lain
	1	Tidak pernah berusaha maksimal dalam mengerjakan tugas tanpa mencontek orang lain
Tanggung jawab	4	Selalu bertanggungjawab atas tugas yang diberikan
	3	Sering bertanggungjawab atas tugas yang diberikan
	2	Kadang-kadang bertanggungjawab atas tugas yang diberikan
	1	Tidak pernah bertanggungjawab atas tugas yang diberikan

Keterangan:

1.      Skor maksimal = 45  = 20

2.      Nilai                            =

3.      Nilai sikap dikualifikasikan dengan predikat sebagai berikut:

SB       = Sangat Baik             = 80-100

B         = Baik                         = 70-79

C         = Cukup                      = 60-69

K         = Kurang                     = < 60

PENILAIAN PSIKOMOTORIK

(OBSERVASI)

Nama Siswa                                       :

Nomor Absen                                                :

Mata Pelajaran                                  : Fisika

Kelas/Semester/Tahun Ajaran         : XII/1/2017-2018

Sub Materi                                         : Rangkaian Arus Bolak-Balik

No	Aspek yang dinilai	Skor			Total skor	Pred
		1	2	3
1	Menyediakan media yang akan digunakan
2	Menggunakan media sesuai petunjuk
3	Mengambil data dalam percobaan secara teliti
4	Menyajikan hasil percobaan data pada table dengan benar
5	Mengolah data berdasarkan hasil percobaan
6	Membuat kesimpulan terhadap hasil percobaan yang telah dilakukan dengan benar
7	Mempresentasikan hasil percobaan kelompok dengan baik dan benar

                                   

Rubrik Penilaian Psikomotorik

No	Aspek  yang  dinilai	Skor maks	Indikator
1	Menyediakan media yang akan digunakan	3	Menyediakan media yang akan digunakan dengan baik dan benar
		2	Kadang-kadang menyediakan media yang akan digunakan dengan baik dan benar
		1	Tidak menyediakan media yang akan digunakan dengan baik dan benar
2	Menggunakan media sesuai petunjuk	3	Menggunakan media sesuai petunjuk dengan benar
		2	Kadang-kadang menggunakan media sesuai petunjuk dengan benar
		1	Tidak menggunakan media sesuai petunjuk dengan benar
3	Mengambil data dalam percobaan secara teliti	3	Mengambil data dalam percobaan secara teliti
		2	Kadang-kadang mengambil data dalam percobaan secara teliti
		1	Tidak pernah mengambil data dalam percobaan secara teliti
4	Menyajikan hasil percobaan data pada table dengan benar	3	Menyajikan hasil percobaan data pada table dengan benar
		2	Kadang-kadang menyajikan hasil percobaan data pada table dengan benar
		1	Tidak pernah menyajikan percobaan data pada table dengan benar
5	Mengolah data berdasarkan hasil percobaan	3	Mengolah data berdasarkan hasil percobaan dengan benar
		2	Kadang-kadang mengolah data berdasarkan hasil percobaan dengan benar
		1	Tidak pernah mengolah data berdasarkan hasil percobaan dengan benar
6	Membuat kesimpulan terhadap hasil percobaan yang telah dilakukan dengan benar	3	Membuat kesimpulan terhadap hasil percobaan yang telah dilakukan dengan benar
		2	Kadang-kadang membuat kesimpulan terhadap hasil percobaan yang telah dilakukan dengan benar
		1	Tidak pernah membuat kesimpulan terhadap hasil percobaan yang telah dilakukan dengan benar
7	Mempresentasikan hasil percobaan kelompok dengan baik dan benar	3	Mempresentasikan hasil percobaan kelompok dengan baik dan benar
		2	Kadang-kadang mempresentasikan hasil percobaan kelompok dengan baik dan benar
		1	Tidak mempresentasikan hasil percobaan kelompok dengan baik dan benar
Jumlah skor

Keterangan :

a.       Nilai =

b.      Nilai keterampilan dikualifikasikan menjadi peredikat sebagai berikut

SB       = Sangat Baik             = 80-100

B          = Baik                         = 70-79

C          = Cukup                      = 60-69

K         = Kurang                     = < 60

	Jambi,              Januari 2018

 

Guru Bidang Studi Rila Pratiwi Saskia Winada NIM. A1C315028

Mengetahui Kepala Sekolah .............................................. NIP.

                                                                            

LEMBAR KERJA SISWA 1 PERCOBAAN KELOMPOK

Mata Pelajaran  : Fisika

Kelas                   : XII

Materi                 : Rangkaian Arus Bolak-Balik

Petunjuk!

1.      Peserta didik melakukan percobaan virtual

2.      Peserta didik menganalisis data hasil percobaan bersama kelompoknya

3.      Terakhir, peserta didik mempresentasikan hasil analisis data percobaan

Anggota Kelompok:

1.      ....

2.      ....

3.      ....

4.      ....

5.      ....

Alat dan Bahan:

1.      Laptop yang terinstal aplikasi Phet

Prosedur Kerja:

1.      Aktifkan program PhET

2.       Buatlah rangkaian arus bolak-balik yaitu R murni  sesuai dengan gambar

3.      Ambilah grafik arus untuk melihat bagaimana grafik yang tergambar dan gambar grafiknya pada tabel pengamatan

4.      Ulangi langkah 2 itu dengan mengubah jumlah resistornya sebanyak 1, 2, dan 3 kemudian gambar grafik arusnya pada tabel pengamatan

Tabel Pengamatan:

Jumlah Resistor	Grafik

Jumlah Resistor	Grafik

Kesimpulan:

PEKERJAAN RUMAH PR

Mata Pelajaran  : Fisika

Kelas                   : XII

Materi                 : Rangkaian Arus Bolak-Balik

Petunjuk

Tuliskan jawabanmu pada kertas double polio, sertakan urutan pemerolehan jawaban.

Soal

1.      Jelaskan pengertian rangkaian arus bolak-balik ! (Skor 15)

2.      Sebutkan berbagai simbol yang digunakan pada rangkaian arus bolak-balik ! (Skor 15)

3.      Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis rangkaian arus bolak-balik ! (Skor 20)

4.      Arus bolak-balik mengalir pada penghantar memenuhi persaman i = 20 sin 100 πt dengan i dalam ampere dan t dalam sekon, Tentukan ! (Skor 25)

a.       Arus maksimum,

b.      Arus efektif,

c.       Arus rata-rata, dan

d.      Frekuensi

5.      Tegangan yang terukur pada resirtor, induktor, dan kapasitor pada rangkaian AC RLC seri berturut-turut adalah 20 V, 30 V, dan 50 V. Arus listruk yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah 2,5 A. Tentukan !

a.       Faktor daya, dan

b.      Daya yang diserap rangkaian  (Skor 25)

Solusi  Pekerjaan Rumah (PR)

1.      (AC/alternating current) adalah arus listrik di mana besarnya dan arahnya arus berubah-ubah secara bolak-balik. Bentuk gelombang dari listrik arus bolak-balik biasanya berbentuk gelombang sinusoida, karena ini yang memungkinkan pengaliran energi yang paling efisien. Namun dalam aplikasi-aplikasi spesifik yang lain, bentuk gelombang lain pun dapat digunakan, misalnya bentuk gelombang segitiga (triangular wave) atau bentuk gelombang segi empat (square wave).

2.      Ada 4 simbol yang pada rangkaian arus bolak-balik, antara lain:

Generator yang berarti sumber tegangan pada rangakain arus bolak-balik

Resistor salah satu komponen pada rangkaian arus bolak-balik

Induktor salah satu komponen pada rangkaian arus bolak-balik

Kapasitor salah satu komponen pada rangkaian arus bolak-balik

3.      Ada 4 jenis rangkaian arus bolak-balik antara lain :

a.       Rangkaian resistor murni berarti ketika sebuah resistor dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik maka arus listrik akan mengalir melalui resistor, maka tegangan pada resistor sama dengan tegangan sumber

b.      Rangkaian induktor murni berarti ketika induktor dihubungkan pada sumber tegangan bolak-balik maka arus listrik yang mengalir akan menimbulkan GGL induktor pada induktor yang berlawanan dengan sumbernya

c.       Rangkaian kaffepasitor murni berarti ketika kapasitor dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balaik, maka tegangan kapasitor akan sama dengan sumber tegangan

d.      Rangkaian RLC dalam praktiknya, resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C) dapat dirangkai seri, paralel, atau gabungan keduanya pada suatu rangkaian bolak-balik

4.      Penyelesaian :

a.         Bandingkan persamaan i = 20 sin 100πt dan i = Im sin ωt maka arus maksimumnya adalah Im = 20 A

b.         Arus efektif

Ief = Im/√2 = 20A/√2 = 10√2

c.                   Arus rata-rata

I = 2Im/π = (2)(20A)/π = 40/πA

d.        Hasil perbandingan pada (a) juga diperoleh ω = 100 π rad/s maka frekuensi f = ω/2π = 100π/2π = 50 Hz

5.      Dik : Vr = 20V, Vl = 30V, Vc = 50V, dan I = 2,5A.

Tegangan total rangkaian adalah :

20√2 V

a.         Faktor daya

Pf = cos  = Vr/V = 20V/20√2V = ½ √2

b.         Daya yang diserap

P = VI cos  = (20√2V).(2,5A)(1/2 √2) = 50 W