Lembaran Kerja Siswa Rangkaian Seri.pdf

86
Lampiran 4a

Lembar kerja siswa berbasis masalah adalah lembar
kerja yang disusun berdasarkan tahapan model
pembelajaran berbasis masalah. Lembar kegiatan ini
membantu siswa untuk mengembangkan sebuah solusi
atas suatu masalah.

Ta h a p a n

Pembelajaran

Mengorganisasi siswa untuk belajar
Petunjuk dalam LKS dapat mengorganisasi siswa untuk
belajar

Orientasi siswa terhadap masalah
LKS menyajikan masalah pada siswa yang dapat
membimbing siswa menemukan konsep sesuai dengan
tujuan pembelajaran

Membimbing penyelidikan kelompok
Pada kegiatan “ Mari Cari Solusi” membimbing siswa untuk
melakukan proses penyelesaian masalah yang disajikan

Mengembangkan dan menyajikan hasil karya
Petunjuk dalam LKS membimbing siswa untuk dapat mengembangkan
dan menyajikan proses pemecahan masalah

Menganalisis dan mengevaluasi proses pemecahan masalah
Penyajian hasil karya membimbing siswa untuk menganalisis dan
mengevaluasi proses pemecahan masalah

1

2

3

4

5

87

LKS 01

RANGKAIAN
SERI

Kompetensi Dasar

Petunjuk Belajar

Mendeskripsikan
kelistrikan

dan

:

konsep
penerapannya

dalam kehidupan sehari-hari.

1. Bacalah dengan cermat informasi
pendukung yang tersedia pada
LKS dan buku-buku referensi

Tujuan Pembelajaran

untuk memperkaya pengetahuan

Melalui model Problem Based

anda tentang materi rangkaian

Learning, siswa dapat:

listrik.

1. Menyebutkan

karakteristik

rangkaian seri dengan benar.
2. Menjelaskan

pengaruh

susunan

rangkaian

hambatan

listrik

2. Lakukan percobaan yang ada

pada

LKS,

kerjakan

sesuai

dengan langkah kerjanya.

seri

3. Jawablah setiap pertanyaan yang

terhadap

disediakan pada LKS dengan

intensitas nyala lampu dengan
tepat.

baik dan benar.
4. Apabila menemukan kesulitan,

3. Menghitung

kuat

catatlah

yang

belum anda pahami, kemudian

tiap-tiap

diskusikan dengan teman atau

hambatan dalam rangkaian seri

tanyakan/ konsultasikan kepada

dengan tepat.

guru untuk dibahas.

arus

dan

mengalir

besarnya
tegangan
pada

bagian-bagian

5. Kumpulkan
percobaan.

laporan

yang

hasil

88

Informasi Pendukung
A. Rangkaian seri
Rangkaian seri adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara
berurut/ sejajar (seri) tanpa percabangan. Masukan (input) dari suatu komponen
elektronika pada rangkaian seri berasal dari keluaran (output) komponen elektronika
lainnya. Gambar 1 dibawah ini menunjukkan rangkaian seri lampu.
Susunan

tiga

buah

lampu

dengan

hambatan R1 ,R2 dan R3 dirangkai seri/ sejajar
dengan sumber tegangan seperti pada gambar
1 sehingga dapat kita lihat karakteristik
rangkaian

seri

percabangan

adalah

sepanjang

tidak

memiliki

rangkaian

yang

berfungsi untuk memperbesar hambatan dan
sebagai

pembagi

tegangan.

Penggunaan

rangkaian seri pada kehidupan sehari-hari,
salah satunya ialah pemasangan lampu hias.

Gambar 1. Rangkaian seri
lampu

B. Hambatan pengganti dalam rangkaian seri
Pada rangkaian seri yang dihubungkan dengan suatu sumber tegangan,
besar kuat arus pada setiap titik dalam rangkaian tersebut adalah sama. Jadi,
semua hambatan yang terpasang pada rangkaian akan dialiri arus listrik yang
besarnya sama. Bila salah satu hambatan ada yang terputus, maka arus listrik
pada rangkaian tersebut juga terputus/ tidak mengalir. Beberapa hambatan yang
ada dalam suatu rangkaian dapat dianggap sebagai satu hambatan saja, tetapi
hambatan yang mewakili seluruh hambatan dalam rangkaian tersebut
dinamakan hambatan pengganti.

89

(a)

(b)

(c)

Gambar 2. (a) Lampu disusun seri, (b) skema rangkaian, (c) hambatan pengganti (Rs).

Pada gambar 2, terdapat dua buah lampu (sebagai hambatan) yang disusun
seri. Kuat arus yang mengalir melalui kedua lampu tersebut sama besarnya,
sedangkan tegangannya berbeda

(VAB  VBC ) . Dengan menggunakan

hukum ohm didapatkan.

VAB  I  R1 , VBC  I  R2 , VAC  VAB  VBC ...........(1)
maka:

VAC  VAB  VBC ..............................(2)
VAC  I  R1  I  R2 .............................(3)
VAC  I  R1  R2  ...................................(4)
Jika kita ganti kedua hambatan yang dirangkai seri dengan sebuah hambatan
pengganti (Rs) lihat gambar (c), maka VAC  I  Rs , sehingga persamaan (4)
menjadi,

I  Rs  I  R1  R2  ............................(5)

Rs  R1  R2 ................................(6)
Jadi, bentuk umum hambatan pengganti yang dirangkai seri adalah sebagai
berikut;

Rs  R1  R2  R3  ....  Rn ............................(7)
dengan n = banyaknya hambatan
Hambatan pengganti pada rangkaian seri ini selalu lebih besar karena merupakan
penjumlahan dari hambatan-hambatan yang dipasang.

90

A.

Şajian asalah

Gambar 3. Rangkaian lampu hias
Menyambut bulan suci ramadhan, semua warga bergotong-royong memasang
lampu hias berwarna-warni disepanjang jalan. Rangkaian lampu-lampu hias yang
dipasang memiliki jumlah yang berbeda, berkisar 10-50 buah lampu identik pada
setiap rangkaiannya. Lampu-lampu hias tersebut dipasang secara berderetan dan
dihubungkan dengan sumber tegangan PLN. Terkadang pada saat pemasangan
lampu hias tersebut, ditemui ada bola lampu yang rusak sehingga harus dilepaskan
dari tempatnya untuk diganti. Akan tetapi, saat rangkaian lampu hias itu
dihubungkan dengan sumber tegangan kembali (ON), lampu yang lain tidak
menyala seperti sebelumnya (padam).

B.

Rumusan Masalah

Berdasarkan sajian masalah diatas, diperoleh contoh rumusan masalah sebagai
berikut:
a. Apakah yang menyebabkan lampu lain tidak menyala saat salah satu lampu
dilepaskan dari rangkaian?
Perhatikan contoh rumusan masalah diatas, kemudian buatlah rumusan
masalah sesuai dengan pendapat dan pandangan dari kelompok anda!
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

91
C.

Dugaan (Hipotesis)
Berdasarkan rumusan masalah yang ada, buatlah jawaban sementara atau

hipotesis yang digunakan untuk menguji kebenarannya dalam melaksanakan
percobaan. Berikut ini adalah contoh hipotesis yang mungkin dibuat:
a. Lampu hias yang dilepaskan dari rangkaian terhubung dengan lampu-lampu
hias yang lain, sehingga apabila dilepaskan maka rangkaian tersebut menjadi
rangkaian terbuka.
b. Lampu- lampu hias dihubungkan secara seri sehingga masukan (input) lampu
hias satu merupakan keluaran (output) lampu hias lainnya, jadi apabila salah
satu lampu dilepaskan maka lampu lain tidak dapat terhubung dengan sumber
tegangan.
Berdasarkan contoh hipotesis diatas, buatlah hipotesis sesuai dengan pandangan dan
pendapat dari kelompok anda!
.........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
D.

Pengumpulan Data

Dari rumusan masalah dan hipotesis yang telah dibuat, lakukanlah percobaan
serta kumpulkan informasi sebanyak-banyaknya yang relevan untuk menguji
hipotesis.
a. Alat dan Bahan
1.Papan rangkaian

(1)

(2)

2.Power supply
3.Voltmeter
4.Amperemeter
5.Jembatan penghubung

(3)

(4)

(5)

6.Tiga buah lampu percis 12 V
7.Fitting lampu
8.Kabel penghubung
(6)

(7)

(8)

L1
A

L2

92

L3

B

C

+

9V

D

-

Gambar 4. Skema rangkaian seri hambatan listrik
b. Langkah Kerja
1. Menyediakan alat dan bahan yang diperlukan.

Saatnya Beraksi

2. Menyusun/ merangkai 3 buah lampu pijar identik (12 V) secara berurutan/ seri
dihubungkan dengan power supply (9 V) menggunakan kabel penghubung
(seperti pada Gambar 4).
3. Mengamati intensitas nyala lampu dari ketiga lampu tersebut.
4. Mengukur kuat arus dengan menggunakan amperemeter dan tegangan dengan
menggunakan voltmeter pada masing-masing lampu L1, L2 , dan L3.
5. Mencatat hasil pengamatan dan pengukuran pada Tabel 1.

E.

Pengolahan Data
Kalian Tim
H e b a t

Tabel 1. Data hasil pengamatan
Lampu

Kuat Arus

Tegangan

Intensitas Nyala

(ampere)

(volt)

Lampu

L1
L2
L3
Keterangan: gunakanlah simbol singkatan berikut ini pada kolom Intensitas Nyala Lampu.
SR: sangat redup,

P: Padam, T: Terang,

R: Redup,

ST: Sangat Terang

Bandingkanlah intensitas nyala lampu L1, L2, dan L3 pada rangkaian seri hambatan
listrik. Berikan alasan anda!
Jawab: ................................................................................................................................
............................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

93

Bagaimana

jika

salah

satu

lampu

dilepaskan

dari

rangkaian ??
Bandingkanlah perubahan sebelum dan sesudah pelepasan
satu buah lampu terhadap intensitas nyala lampu yang lain
pada rangkaian seri. Berikan alasan anda!
Pengaruh pelepasan satu buah lampu terhadap intensitas nyala lampu
yang lain pada rangkaian seri.
Jawab:
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
........................................................................................................................

F.

Analisa Data

Berdasarkan hasil percobaan diatas, ujilah hipotesis yang kalian buat dengan
menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut:
1. Pada rangkaian yang terdiri dari baterai dan tiga buah lampu yang identik. Lampu
L1 lebih dekat dengan kutub positif baterai daripada lampu L2 dan lampu L3 dekat
dengan kutub negatif baterai. Lampu manakah yang sinarnya lebih terang?
Mengapa? (lihat gambar rangkaian seri lampu).
Jawab:
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
2. Apakah besarnya kuat arus yang melalui tiap lampu pada rangkaian seri sama? Jika
tidak berikan alasan anda! (lihat rangkaian seri lampu).
Jawab:
.......................................................................................................................................
........................................................................................................................................
......................................................................................................................................

94
3. Perhatikan gambar berikut:
15 Ω

Jika hanya ada satu saklar yang boleh ditutup,

30 Ω

saklar manakah yang harus ditutup agar lampu
L1

L2

1,5 V

menyala paling terang? Mengapa demikian?

Jawab:
................................................................................................................................
...............................................................................................................................
..............................................................................................................................

M

K

J.
embuat
esimpulan
Buatlah kesimpulan untuk percobaan yang sudah kelompok anda lakukan!
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
.
Kalian tim yang hebat 

Ayo presentasikan hasil pemecahan masalah kalian,
dan lihat nilai yang kalian peroleh!!!
TETAP SEMANGAT ===== JADILAH YANG TERBAIK

95

Soal - soal Latihan
1. Sebutkan karakteristik rangkaian seri yang kalian ketahui!
2. Berikanlah salah satu contoh pengunaan rangkaian seri dalam kehidupan
sehari-hari!
3. Tiga buah resistor masing-masing 3Ω, 12Ω, dan 15Ω disusun seri dan
ujung-ujungnya dihubungkan dengan

sumber tegangan 60 volt seperti pada

gambar di bawah ini. Tentukan hambatan pengganti (Rs) dan kuat arus yang
mengalir pada rangkaian!

 Selamat bekerja 

“Pembelajaran tidak didapat dengan kebetulan. Ia harus dicari dengan semangat dan
disimak dengan tekun” – Abigail Adams.
_Jadikan belajar sebagai kegiatan menuntut ilmu yang kelak akan berguna di masa yang
akan datang.