laporan mini riset rangkaian arus bolak balik

MINI RISET “RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK (AC)”A. Tujuan

Menganalisis pemahaman konsep materi fisika, dalam bidang kajian Rangkaian Arus

Bolak Balik (AC) pada mahasiswa semester 6 dari jurusan Fisika Universitas Negeri

Semarang.

B. Landasan Teori

Kanginan, Marthen. 2007. Fisika untuk SMA/MA kelas XII. Cimahi: Erlangga.

Tipler. 1991. Fisika Untuk Sains dan Teknik Jilid 1 (terjemahan). Jakarta : Erlangga.

C. Instrumen

1. Lembar pertanyaan

2. Lembar penilaian

D. Langkah Kerja

1. Membuat rancangan penelitian

2. Menyusun daftar petanyaan

3. Menetukan waktu dan tempat

4. Melaksanakan penelitian

5. Menganalisis data

6. Membuat kesimpulan

7. Membuat laporan penelitian

E. Data Pengamatan

Skor Total Skor

No Soal 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 1 1 2 2 2 2 0 0 2 2 142 0 1 1 0 2 2 0 0 1 2 93 0 2 2 0 2 2 0 0 0 0 84 2 1 2 0 2 2 0 1 1 1 125 0 0 2 0 2 2 2 0 0 0 86 0 2 2 0 2 2 0 0 2 2 127 1 1 2 2 2 2 0 0 2 2 148 0 1 0 1 0 0 1 0 2 2 79 0 2 0 1 2 2 0 1 1 2 11

10 0 2 0 1 2 0 0 2 2 2 11Jumla

h 4 13 13 7 18 16 3 4 13 15

Skor :

0 = Jawaban tidak tepat

1 = Jawaban tepat alasan salah

2 = Jawaban tepat alasan benar

F. Analisis data

Pemahaman konsep: skor yang didapat ÷ jumlah skor maksimal x 100%

Standar prosentase pemahaman : 70%

Maka,

1. Jumlah skor yang didapat ÷ jumlah skor maksimal x 100%

= 4 : 20 x 100% = 20 %


= 13 : 20 x 100% = 65%


= 13 : 20 x 100% = 65%


= 7 : 20 x 100% = 35 %


= 18 : 20 x 100% = 90%


= 16 : 20 x 100% = 80 %


= 3 : 20 x 100% = 15 %


= 4 : 20 x 100% = 20 %


= 13 : 20 x 100% = 65 %


= 15 : 20 x 100% = 75%

G. PEMBAHASAN

Riset ini dilakukan untuk menganalisis miskonsepsi materi fisika, materi Rangkaian

Arus Bolak Balik, pada mahasiswa semester 6. Sampel diambil secara acak dari mahasiswa

semester 6 jurusan fisika di Universitas Negeri Semarang.

Pada pemahaman konsep fisika dari soal nomor 1 sampai 4 , 7, 8, dan 9 kebanyakan

mahasiswa sangat kurang memahami dari pertanyaan konsep yang diberikan . Hal ini

dibuktikan dengan presentase pemahaman konsep yang masih di bawah 70%. Namun untuk

pemahaman tentang konsep soal nomor 5, 6, dan 10 para responden sebagian besar sudah

memahami , karena presentase pemahaman konsep yang di atas 70% .

Untuk materi yang salah pemahaman konsep paling banyak pada kasus rangkaian RL

tegangan ketinggalan dari arus, pernyataan tersebut adalah salah. yang benar adalah pada

rangkaian RL mendahului arus. Selanjutnya adalah pada konsep daya disipasi yaitu nilai arus

yang digunakan untuk menghitung daya disipasi arus bolak-balik adalah arus rata-rata.

Pernyataan tersebut adalah salah, karena nilai arus yang digunakan untuk menghitung daya

disipasi adalah nilai efektif, dilambangkan dengan Ief. . Untuk rangkian RLC juga

mengalamai salah pemahaman konsep, arus yang mengalir pada tiap rangkaian berbeda

besarnya. Pertanyaan ini salah, karena dalam suatu rangkaian seri RLC arus yang mengalir

pada tiap rangkaian sama besarnya karena rangkaian tersebut disusun secara seri dan dalam

rangkaian tersebut terdapat hambatan yang akan membagi arus pada tiap rangkaian menjadi

sama besar.

H. KESIMPULAN

Mahasiswa semester 6 fisika masih mengalami miskonsepsi pada konsep daya disipasi,

rangkaian RL, rangkaian RLC, ditunjukan dengan rendahnya skor rendah dan nilai presentasi

yang rendah.

I. SARAN

Agar dapat menambah tingkat pemahaman dan menghilangkan miskonsepsi pada

siswa, seharusnya sejak SMA para guru menerangkan materi tersebut dengan jelas, dan

menjelaskan pula asal usulnya, tidak hanya hafal rumusnya namun harus ditekankan pada

konsepnya,dan sebaiknya diberikan banyak contoh dan percobaaan agar pemahaman siswa

semakin bertambah.

SOAL DAN JAWABAN MINI RISET

1) Daya disipasi adalah daya yang dibuang dalam bentuk panas (kalor) oleh suatu

peralatan listrik. Nilai arus yang digunakan untuk menghitung daya disipasi arus

bolak-balik adalah arus rata-rata. (Salah)

Alasan : Nilai arus yang digunakan untuk menghitung daya disipasi adalah nilai

efektif, dilambangkan dengan Ief.

2) Nilai yang ditunjukkan oleh alat-alat ukur listrik arus bolak-balik menunjukkan

nilai efektifnya. (Benar)

Alasan : Nilai tegangan dan arus bolak-balik selalu berubah secara periodik

sehingga menyebabkan, kesulitan dalam mengadakan pengukurannya secara

langsung. Oleh karena itu, untuk mengukur besarnya tegangan dan kuat arus

listrik bolak-balik (AC = Alternating Current) digunakan nilai efektif. Yang

dimaksud dengan nilai efektif arus dan tegangan bolak balik yaitu nilai arus dan

tegangan bolak-balik yang setara dengan arus searah yang dalam waktu yang

sama jika mengalir dalam hambatan yang sama akan menghasilkan kalor yang

sama.

3) Diketahui grafik arus dan tegangan sebagai fungsi waktu seperti dibawah ini.

Grafik di atas menunjukkan bahwa antara tegangan dan kuat arus listrik tersebut

terdapat beda fase π2 . Dan dikatakan tegangan mendahului arus dengan beda fase

π2 . (Salah)

Alasan : Grafik di atas menunjukkan bahwa antara tegangan dan kuat arus listrik

tersebut terdapat beda fase π2 . Dan menunjukkan arus mendahului tegangan

dengan beda fase π2 .

4) Tegangan dan arus listrik AC berbentuk tegangan dan arus listrik sinusoidal.

Perubahan yang dialami tegangan dan arus listrik secara sinusoidal dapat

dinyatakan dalam Diagram Fasor. Fasor suatu besaran dilukiskan sebagai suatu

vektor yang besar sudut putarnya terhadap sumbu horizontal (sumbu x) sama

dengan sudut fasenya. Dengan kata lain dapat dikatakan bahwa tegangan dan arus

listrik adalah besaran vektor. (Salah)

Alasan : Tegangan dan arus listrik bukanlah besaran vektor sesungguhnya,

melainkan besaran skalar. Tegangan dan arus listrik dilukiskan dengan fasor

hanya untuk memudahkan analisis.

5) Semakin tinggi frekuensi arus bolak-balik yang melalui sebuah kapasitor, semakin

besar reaktansi kapasitifnya. (Salah)

Alasan : Sesuai dengan rumus XC= 1ωC

= 12 πfC , maka Reaktansi kapasitif (XC ¿

berbanding terbalik dengan frekuensi (f ¿

6) Semakin tinggi frekuensi arus bolak-balik yang melalui sebuah induktor, semakin

besar reaktansi induktifnya. (Benar)

Alasan: Sesuai dengan rumus X L=ωL=2πfL, maka Reaktansi induktif (X L¿

sebanding dengan frekuensi (f ¿

7) Dalam rangkaian RL tegangan ketinggalan dari arus. (Salah)

Alasan : rangkaian induktif murni terdapat beda fase antara arus i dan tegangan v,

yaitu sebesar sudut fase 90o. Di sini fase tegangan v mendahului fase arus i

sebesar φ=90o.

8) Dalam suatu rangkaian seri RLC arus yang mengalir pada tiap rangkaian berbeda

besarnya. (Salah)

Alasan : Dalam suatu rangkaian seri RLC arus yang mengalir pada tiap rangkaian

sama besarnya karena rangkaian tersebut disusun secara seri dan dalam rangkaian

tersebut terdapat hambatan yang akan membagi arus pada tiap rangkaian menjadi

sama besar.

9) Suatu resonansi pada rangkaian RLC terjadi ketika X L=XC. (Benar)

Alasan : Ketika reaktansi induktif rangkaian sama dengan daripada reaktansi

kapasitif rangkaian: X L=XC. Sudut fase φ, bernilai nol, dan impedansi rangkaian

sama dengan hambatan rangkaian: Z=R. Dalam kasus ini, tegangan sefase dengan

arus dan rangkaian disebut bersifat resistif. Peristiwa ketika sifat induktif saling

meniadakan dengan sifat kapasitif, sehigga rangkaian bersifat resistif disebut

peristiwa resonansi.

10) Impedansi minimum dari suatu rangkaian RLC adalah sama dengan R.(Benar)

Alasan : Ketika frekuensi arus bolak-balik sama dengan frekuensi resonansi rangkaian maka Impedansi rangkaian mencapai nilai minimum (terkecil), yaitu sama dengan hambatan rangkaian (𝑍=𝑅).

MINI RISET

FISIKA SEKOLAH 2

1. Daya disipasi adalah daya yang dibuang dalam bentuk panas (kalor) oleh suatu

peralatan listrik. Nilai arus yang digunakan untuk menghitung daya disipasi arus

bolak-balik adalah arus rata-rata. (Benar/Salah)

Alasan :

2. Nilai yang ditunjukkan oleh alat-alat ukur listrik arus bolak-balik menunjukkan nilai

efektifnya. (Benar/Salah)

Alasan :

3. Diketahui grafik arus dan tegangan sebagai fungsi waktu seperti dibawah ini.

Grafik di atas menunjukkan bahwa antara tegangan dan kuat arus listrik tersebut

terdapat beda fase π2 . Dan dikatakan tegangan mendahului arus dengan beda fase

π2 .

(Benar/Salah)

Alasan :

4. Tegangan dan arus listrik AC berbentuk tegangan dan arus listrik sinusoidal.

Perubahan yang dialami tegangan dan arus listrik secara sinusoidal dapat dinyatakan

dalam Diagram Fasor. Fasor suatu besaran dilukiskan sebagai suatu vektor yang besar

sudut putarnya terhadap sumbu horizontal (sumbu x) sama dengan sudut fasenya.

Dengan kata lain dapat dikatakan bahwa tegangan dan arus listrik adalah besaran

vektor. (Benar/Salah)

Alasan :

5. Semakin tinggi frekuensi arus bolak-balik yang melalui sebuah kapasitor, semakin

besar reaktansi kapasitifnya. (Benar/Salah)

Alasan :

6. Semakin tinggi frekuensi arus bolak-balik yang melalui sebuah induktor, semakin

besar reaktansi induktifnya. (Benar/Salah)

Alasan :

7. Dalam rangkaian RL tegangan ketinggalan dari arus. (Benar/Salah)

Alasan :

8. Dalam suatu rangkaian seri RLC arus yang mengalir pada tiap rangkaian berbeda

besarnya. (Benar/Salah)

Alasan :

9. Suatu resonansi pada rangkaian RLC terjadi ketika X L=XC. (Benar/Salah)

Alasan :

10. Impedansi minimum dari suatu rangkaian RLC adalah sama dengan R.(Benar/Salah)

Alasan :

laporan mini riset rangkaian arus bolak balik

Education