Miskonsepsi Tentang Bentuk / Topologi Rangkaian (Soal no. 28, 29 dan 30)

e. Miskonsepsi Tentang Bentuk / Topologi Rangkaian (Soal no. 28, 29 dan 30)

Profil miskonsepsi tentang bentuk / topologi rangkaian dapat dinyatakan dalam uraian berikut ini sesuai dengan nomor soal :

28) Lihat Gambar 12 di bawah ini, rangkaian tersusun atas satu batere (ideal) dan

3 lampu yang identik dengan arus total dalam rangkaian adalah 1,2 Ampere.

Gambar 12

Berdasarkan gambar di atas maka besar arus pada I 1 ,I 2 , dan I 3 adalah......

a. Arus terbagi menjadi dua bagian sama besar di titik percabangan A

b. Beda potensial lampu L 1 paling besar

c. Beda potensial lampu L 1 ,L 2 dan L 3 sama besar

d. Beda potensial lampu L 1 paling kecil

Sebanyak 56,09% siswa, mengalami miskonsepsi dengan menjawab opsi 1A. Siswa cenderung menganggap rangkaian paralel lebih ke bentuknya yang simetri daripada konsep dari rangkaian paralel itu sendiri. Sehingga banyak dari siswa yang menjawab opsi 1A, dimana siswa membagi arus dua sama besar di

commit to user

cenderung menganalisa rangkaian paralel dari bentuknya yang simetri.

29) Pada Gambar 13 di bawah ini, jika lampu yang digunakan identik dan batere ideal (beda potensial batere dianggap tetap bagaimanapun besar arus), maka pernyataan yang benar mengenai arus lampu ?

Gambar 13

1. Nilai arus lampu D atau nilai arus lampu E adalah setengah dari nilai arus lampu A

2. Nilai arus lampu A, B, C, D dan E sama besar

3. Nilai arus lampu A, D dan E adalah sama besar Alasan

a. Arus total terbagi dalam 3 titik ( titik 1, 2 & 3) dengan nilai yang sama

b. Beda potensial lampu A, D dan E sama besar

c. Beda potensial tiap lampu sama besar

d. Lampu yang paling dekat dengan batere mempunyai beda potensial paling besar

Sebanyak 43,59% siswa, mengalami miskonsepsi dengan menjawab opsi 1A dan 2C. Siswa (40,24%) cenderung menganggap rangkaian gambar 13 terdiri dari 3 rangkaian paralel, sehingga siswa membagi arus total menjadi 3 bagian sama besar padahal gambar 13 sebenarnya terdiri dari 4 rangkaian paralel. Hal ini menegaskan bahwa siswa cenderung pada bentuk rangkaian paralel yang selalu simetri. Sedangkan siswa lain, mengalami miskonsepsi (3,35%) dengan beranggapan bahwa nilai arus lampu A,B,C, D dan E sama besar karena beda potensial yang sama, siswa tidak menyadari bahwa arus lampu B dan C adalah arus yang paling kecil.

commit to user

ideal (beda potensial batere dianggap tetap bagaimanapun besar arus), pernyataan berikut yang benar mengenai rangkaian Gambar 14 di bawah ini....

Gambar 14

1. Lampu A menyala sedangkan lampu B mati

2. Lampu A dan B menyala sama terang

3. Lampu A menyala terang sedangkan lampu B redup Alasan

a. Pada lampu B terjadi hubung singkat

b. Lampu A dan B dipasang paralel sehingga beda potensial tiap lampu sama

c. Arus yang dekat kutub positif batere adalah arus yang paling besar

d. Nilai arus lampu A sama dengan lampu B Sebanyak 51,52% siswa, mengalami miskonsepsi dengan menjawab opsi 2B, 2D dan 3C. Siswa (16,46%) menganggap rangkaian Gambar 14 adalah rangkaian paralel, sehingga memilih opsi 2B, yaitu lampu A dan B menyala sama terang, karena beda potensial tiap lampu sama. Padahal tidak demikian, rangkaian Gambar 14 adalah rangkaian seri, karena lampu B terjadi hubung singkat. Siswa (11,89%) menganalisa rangkaian Gambar 14 dengan menganggap batere sebagai sumber arus sehingga berpendapat lampu A dan B menyala sama terang karena nilai arus lampu A sama dengan lampu B. Sedangkan 23,17%, siswa beranggapan bahwa Lampu A menyala terang sedangkan lampu B redup, dengan alasan arus yang dekat kutub positif batere adalah arus yang paling besar

Berdasarkan soal no. 28, 29, dan 30, rata-rata siwa yang memilki miskonsepsi mengenai bentuk/topologi rangkaian adalah 37,59%, kebanyakan siswa menganalisis rangkaian paralel dari bentuknya yang simetri daripada konsep dari rangkaian paralel itu sendiri.

commit to user

Profil miskonsepsi tentang beda potensial dapat dinyatakan dalam uraian berikut ini sesuai dengan nomor soal : Pada Gambar 4 di bawah ini, rangkaian terdiri dari dua buah batere (identik) yang dipasang paralel dihubungkan dengan sebuah lampu L. Kedua batere tersebut ideal artinya tegangan dalam tiap batere tetap bagaimanapun besar arus listrik. Lampu mula-mula menyala dengan batere I.

Gambar 4

6) Jika saklar S ditutup, maka beda potensial lampu akan ........

1. Bertambah

2. Tidak berubah

3. Berkurang Alasan

a. Arus yang lewat lampu bertambah besar

b. Hambatan dalam lampu bertambah

c. Lampu dipasang paralel dengan batere

d. Nyala lampu bertambah terang Sebanyak 22,25%, siswa mengalami miskonsepsi dengan menjawab opsi 1A. Siswa cenderung menganggap betere sebagai sumber arus sehingga berpendapat bahwa beda potensial lampu bertambah, karena ketika saklar ditutup arus yang lewat lampu bertambah. Hal ini menegaskan bahwa konsep siswa mengenai arus dan tegangan terbalik. Siswa menganggap arus yang menghasilkan beda potensial tidak sebaliknya.

commit to user

Gambar 6

(identik) , L 1 dan L 2 seperti pada Gambar 6. Mula – mula kedua lampu menyala.

10) Jika lampu L 2 dilepas, maka beda potensial antara titik M dan N ?

1. Bertambah

2. Tidak berubah

3. 0 ( tidak ada) Alasan.

a. Tidak ada arus yang mengalir antara titik M dan N

b. Tidak ada beda potensial dalam rangkaian terbuka

c. Hambatan total di dalam rangkaian berkurang

d. Rangkaian antara titik M dan N paralel terhadap batere Sebanyak 78,65% siswa, mengalami miskonsepsi dengan menjawab opsi 3A dan 3B. Siswa cenderung menganggap beda potensial antara titik M dan N

tidak ada ketika lampu L 2 dilepas dengan alasan : tidak ada arus yang mengalir

antara titik M dan N (42,07%) dan tidak ada beda potensial dalam rangkaian terbuka (36,58%). Siswa mempunyai miskonsepsi bahwa beda potensial terjadi, hanya jika ada arus yang mengalir, sedangkan siswa lain menganggap, beda potensial mengalir seperti arus, sehingga berpendapat bahwa beda potensial tidak terjadi pada rangkaian terbuka

11) Jika lampu L 2 dilepas, maka beda potensial antara titik O dan P ?

1. Bertambah

2. Berkurang

3. Tidak berubah Alasan.

a. Arus yang mengalir antara titik O dan P bertambah

commit to user

c. Hambatan total dalam rangkaian berkurang

d. Rangkaian antara titik O dan P paralel terhadap batere Sebanyak 55,48% siswa, mengalami miskonsepsi dengan menjawab opsi 1A, 1B dan 1C. Siswa menganggap jika lampu L 2 dilepas, maka beda potensial

antara titik O dan P bertambah dengan alasan : arus yang mengalir antara titik O

dan P bertambah (24,39%), beda potensial yang semula menuju lampu L 2 dialihkan ke lampu L 1 (27,13%), dan hambatan total dalam rangkaian berkurang

(3.96%). Berdasarkan opsi 1A, siswa memilki konsep yang terbalik antara arus dan beda potensial, siswa menganggap arus yang menyebabkan beda potensial. Sedangkan siswa yang memilih opsi 1B, menganggap beda potensial seperti arus yang mengalir dalam rangkaian sehingga bisa dialihkan dari satu rangkaian ke rangkaian yang lain. Sedangkan opsi 1C menyatakan bahwa siswa belum memahami konsep hambatan total dalam rangkaian seri ataupun paralel.

Pada Gambar 7, di bawah ini, dua buah lampu (identik) dihubungkan secara paralel kemudian dihubungkan oleh sebuah hambatan R. Sumber tegangan (batere) yang digunakan ideal (tegangan tiap batere tetap bagaimanapun besar arus listrik). Mula – mula kedua lampu menyala .

Gambar 7

13) Jika lampu L 2 dilepas, maka beda potensial antara titik M dan N ?

1. Bertambah

2. Berkurang

3. 0 ( tidak ada) Alasan.

a. Tidak ada arus yang mengalir antara titik M dan N

commit to user

c. Tidak ada beda potensial dalam rangkaian terbuka

d. Hambatan total di dalam rangkaian berkurang Sebanyak 81,40% siswa, mengalami miskonsepsi dengan menjawab opsi 3A dan 3C. Siswa menganggap jika lampu L 2 dilepas, maka beda potensial antara

titik M dan N tidak ada, dengan alasan tidak ada arus yang mengalir antara titik M dan N (39,93%) dan tidak ada beda potensial dalam rangkaian terbuka (41,47%). Berdasarkan jawaban tersebut, maka siswa mengangggap tidak adanya arus dalam rangkaian menyebabkan tidak adanya beda potensial.

14) Jika lampu L 2 dilepas, maka beda potensial antara titik O dan P ?

1. Bertambah

2. Berkurang

3. Tidak berubah Alasan.

a. Arus yang semula melewati lampu L 2 dialihkan ke lampu L 1

b. Beda potensial dalam hambatan resistor berkurang

c. Rangkaian antara titik O dan P paralel terhadap batere

d. Hambatan total dalam rangkaian berkurang Sebanyak 59,75% siswa mengalami miskonsepsi dengan menjawab opsi 1A, 1D dan 3C. Siswa menganggap jika lampu L 2 dilepas, maka beda potensial

antara titik O dan P bertambah dengan alasan : arus yang semula melewati lampu

L 2 dialihkan ke lampu L 1 (31,71%) dan hambatan total dalam rangkaian berkurang

(7,92%). Sedangkan siswa lain (20,12%) menjawab bahwa beda potensial antara titik O dan P tidak berubah dengan alasan rangkaian antara titik O dan P paralel terhadap batere.

Berdasarkan opsi 1A, siswa memilki konsep yang terbalik antara arus dan beda potensial, siswa menganggap arus yang menyebabkan beda potensial. Siswa yang memilih opsi 1B, menyatakan bahwa siswa belum memahami konsep hambatan total dalam rangkaian seri ataupun paralel. Sedangkan opsi 3C menunujukkan bahwa siswa mempunyai miskonsepsi dalam memahami rangkaian paralel.

commit to user

potensial . Siswa masih salah dalam memahami konsep arus dan beda potensial. Siswa mengalami miskonsepsi, bahwa aruslah yang menghasilkan beda potensial. Jika sebelumnya siswa memiliki miskonsepsi bahwa batere sebagai sumber arus tetap, maka akan berlanjut bahwa aruslah yang menentukan beda potensial. Selain itu, siswa menganalogikan beda potensial seperti arus listrik yang dapat mengalir dalam rangkaian tertutup sehingga berlanjut pada miskonsepsi bahwa beda potensial tidak terjadi pada rangkaian terbuka. Rata - rata siswa yang memiliki miskonsepsi mengenai beda potensial adalah 53,10%.