LAPORAN PENELITIAN KARYA ILMIAH 2018

RANGKAIAN LISTRIK

www.pixabay.com

I        PENDAHULUAN

1.1       LATAR BELAKANG

Kehidupan manusia tidak lepas dari berbagai macam kebutuhan. Baik kebutuhan primer, sekunder, dan tersier. Kebutuhan primer mencakup sandang, pangan, papan. Namun, untuk era globalisasi seperti sekarang ini, listrik juga sangat penting dalam memenuhi kebutuhan primer manusia. Hal ini terbukti dengan kehidupan manusia yang selalu  membutuhkan listrik.

                   Semua barang elektronik membutuhkan listrik. Listrik itu sendiri merupakan sumber dari beberapa rangkaian listrik. Rangkaian listrik dibedakan menjadi rangkaian seri dan rangkaian paralel. Keduanya sangat banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Seperti pada rangkaian lampu.

                   Atas fenomena terserbut, kami ingin meneliti perbedaan dari rangkaian seri dan rangkaian paralel. Perbedaan tersebut ada pada terang gelapnya lampu dan penggunaan daya listrik yang digunakan untuk menyalakan bohlam lampu tersebut.agar masyarakat dapat memilih rangkaian listrik yang tepat untuk pemenuhan kebutuhan mereka.

1.2       RUMUSAN MASALAH

1.      Apa perbedaan rangkaian seri dan rangkaian paralel?

2.      Bagaimana penggunaan daya dalam rangkaian seri dan paralel?

3.      Bagaimana keuntungan dan kerugian penggunaan rangkaian listrik seri?

4.      Bagaimana keuntungan dan kerugian penggunaan rangkaian listrik paralel?

1.3       TUJUAN PENULISAN

1.     Mengetahui perbedaan rangkaian listrik seri dan paralel.

2.     Mengetahui penggunaan perbedaan daya dalam rangkaian seri dan paralel.

3.     Mengetahui keuntungan dan kerugian penggunaan rangkaian seri.

4.     Mengetahui keuntungan dan kerugian penggunaan paralel.

1.4       RUANG LINGKUP

Rangkaian listrik seri adalah rangkaian yang terdiri dari 2 buah lampu atau lebih yang disusun secara berderetan atau berurutan.

                   Rangkaian listrik paralel adalah rangkaian yang terbentuk jika dua buah bola lampu atau lebih dihubungkan secara berderet dan mempunyai percabangan.

                   Efisiensi pemakaian adalah dalam hal terang gelapnya nyala bohlam lampu dan boros hematnya penggunaan baterai.

1.5       HIPOTESIS

1.         Rangkaian listrik seri akan lebih redup, namun lebih hemat memakan daya baterai.

2.         Rangkaian listrik paralel akan lebih terang, namun lebih boros memakan banyak daya battery.

II       LANDASAN TEORI

2.1       Pengertian Rangkaian Listrik

Rangkaian Listrik adalah suatu hubungan sumber listrik dengan alat-alat listrik lainnya yang mempunyai fungsi tertentu. Berdasarkan susunan hubungan alat-alat listrik, maka rangkaian listrik tersusun  dengan tiga cara, yaitu: rangkaian seri, rangkaian paralel, dan rangkaian campuran.

                                Rangkaian seri adalah rangkaian alat-alat listrik yang disusun berurut tanpa cabang.

                Kelebihan dari rangkaian seri adalah :

                Lebih menghemat daya yang dikeluarkan pada baterai.

Pengerjaan yang singkat , dan tidak memerlukan banyak penghubung pada penyambungan jalur sehingga hemat kabel dan saklar (hemat biaya)

                Kekurangan rangkaian seri adalah :

   Jika salah satu komponen dicabut atau rusak maka komponen yang lain tidak akan berfungsi sebagai mana mestinya.

Rangkaian listrik paralel adalah suatu rangkaian listrik, di mana semua input komponen berasal dari sumber yang sama.

   Kelebihan dari rangkaian pararel adalah :

   Jika salah satu komponen dicabut atau rusak, maka komponen yang lain tetap berfungsi sebagaimana mestinya.

                Kekurangan dari rangkaian pararel adalah :

                Susunan paralel dalam rangkaian listrik menghabiskan biaya yang lebih banyak.

III      METODE PENELITIAN

3.1       Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan bulan November 2018, bertempat di Laboratorium Fisika SMA Tarakanita Gading Serpong

3.2       Populasi dan Sampel

- Rangkaian Listrik

                   > Rangkaian Listrik Pararel.

                   > Rangkaian Listrik Seri.

   - Baterai

                   > Baterai ABC kelas AAA.

   - Bohlam

                   > Bohlam Kecil untuk percobaan sederhana.

3.3       Teknik dan Metode

Penelitian ini menggunakan teknik percobaan dan metode observasi.

Percobaan pengukuran daya rangkaian seri dan paralel, serta observasi

3.4       ALAT DAN BAHAN

www.pixabay.com

       1.         Avometer
       (Ampere ,volt, ohm, meter)

       2.         Kabel

       3.         Lampu kecil

       4.         Baterai AAA

       5.         Saklar

3.5       LANGKAH KERJA

1.         Menyediakan avometer (Ampere, volt, ohm meter), kabel, lampu kecil, baterai AAA, dan saklar.

2.         Menentukan dan susun alat-alat tersebut menjadi rangkaian listrik seri dan rangkaian listrik paralel.

3.         Mengukur kuat arus terhadap rangkaian listrik seri dan rangkaian listrik paralel dengan menggunakan amperemeter dan mencatatnya.

4.         Mengukur hambatan terhadap rangkaian listrik seri dan rangkaian listrik paralel dengan menggunakan ohmmeter.

5.         Mengukur tegangan terhadap rangkaian listrik seri dan rangkaian listrik paralel dengan menggunakan voltmeter dan mencatatnya.

6.         Menyalakan rangkaian listrik seri dan rangkaian listrik paralel tersebut selama 30 menit.

7.         Mengukur kembali hambatan, tegangan, dan arus listrik pada rangkaian listrik seri dan rangkaian listrik paralel tersebut dan mencatatnya.

IV      PEMBAHASAN

4.1       Hasil Pengamatan

Ò  Rangkaian Seri

         Mula– mula :

Hambatan (R)       = 3,5 ohm

Arus (I)                    = 0,183 ampere

Tegangan (V)                        = 3,07 volt

Setelah 30 menit dinyalakan :

Hambatan (R)       = 3,5 ohm (selisih = 0 ohm)

Arus (I)                    = 0,155 ampere (berkurang = 0.028 ampere)

Tegangan (V)                        = 2,84 volt (berkurang = 0.23 volt)

Keterangan : Terang lampu tidak merata dan tingkat keterangannnya redup.

4.2       Pembahasan

Berdasarkan data tersebut menunjukkan bahwa ketika lampu dipasang dalam rangkaian seri, nyala terang lampu dominan redup. Hal ini menunjukkan bahwa arus yang mengalir di rangkaian seri relatif kecil. Dengan tegangan 3,07 volt dan komposisi bahan sama, menghasilkan hambatan 3,5 ohm dan hanya mampu menghasilkan arus listrik 0,183 ampere. Hal ini menunjukkan bahwa pada rangkaian seri terjadi arus yang relatif kecil, meskipun dengan tegangan yang cukup besar.
Pada rangkaian seri memiliki arus yang sama, sehingga tegangan yang dimiliki menjadi terbagi.

                   Dengan terbaginya tegangan maka hambatan yang dihasilkan menjadi cukup besar, sehingga arus yang mengalir menjadi relatif kecil.

Berdasarkan data tersebut menunjukkan bahwa ketika lampu dipasang dalam rangkaian paralel, nyala terang lampu dominan redup. Hal ini menunjukkan bahwa arus yang mengalir di rangkaian paralel cukup besar. Dengan tegangan yang hampir sama 2,96 volt dan komposisi bahan sama, menghasilkan hambatan 1,1 ohm dan mampu menghasilkan arus listrik 0,593 ampere. Nilai hambatan pada rangkaian paralel tersebut relatif kecil jika kita bandingkan dengan nilai hambatan yang ada pada rangkaian seri. Dengan demikian membuktikan bahwa pada rangkaian paralel, arus yang mengalir cukup besar dengan hambatan yang kecil. Pada rangkaian paralel memiliki tegangan yang sama sehingga memungkinkan arusnya terbagi. Dengan terbaginya tegangan, maka hambatan yang ada menjadi lebih kacil.

                   Dengan hambatan yang lebih kecil tersebut, memungkinkan arus menjadi stabil dan terang lampu menjadi merata.

Namun setelah dinyalakan selama 30 menit. Berdasarkan data tersebut, pada rangkaian seri memiliki selisih berkurangnya nilai arus dan tegangan yang relatif lebih kecil dibandingkan pada rangkaian paralel. Pada rangkaian seri arus (I) berkurang 0,028 ampere menjadi 0,155 ampere dan tegangan berkurang 0,23 volt menjadi 2,84 volt hal ini lebih kecil dibandingkan dengan rangkaian paralel. Pada rangkaian paralel arus (I) berkurang  0,133 ampere menjadi 0,460 ampere dan tegangan (V) berkurang 0,24 volt menjadi 2,72 volt.

Hal ini membuktikan bahwa pada rangkaian seri lebih menghemat daya yang dikeluarkan dari baterai, sehingga rangkaian seri memiliki tingkat ketahanan yang lebih lama dibandingkan dengan rangkaian paralel.

V       KESIMPULAN

5.1       Kesimpulan

1.    Rangkaian paralel memiliki kuat arus lebih besar dari pada rangkaian seri.

2.    Rangkaian paralel memiliki percabangan yang berfungsi memperkecil hambatan.

3.    Rangkaian paralel lebih efektif digunakan dalam lingkungan rumah tangga karena memiliki hambatan yang kecil.

4.    Rangkaian paralel memiliki tegangan yang sama.

5.    Rangkaian seri memiliki arus yang sama.

6.    Rangkaian seri memiliki tingkat ketahanan yang lebih lama dari pada rangkaian paralel.

5.2       SARAN

Dalam penelitian ini, pengamatannya melibatkan penggunaan avometer ( ampere, volt, ohm meter ). Kecakapan siswa dalam menggunakan alat tersebut sebaiknya dilatih terlebih dahulu hingga mahir, sehingga proses pengamatan dapat dilakukan dengan cepat.

                   Sebaiknya siswa menggunakan kabel buaya karena akan mempermudah proses merangkai rangkaian listrik baik seri dan paralel, serta akan memberikan ke akuratan data yang lebih dibandingkan menggunakan kabel biasa. Untuk penelitian seterusnya sebaiknya siswa memperhatikan kedua hal tersebut.

Kami juga menyarankan untuk para peneliti yang ingin meneliti lebih lanjut, untuk memakai beberapa kaitan lain seperti pengaruh luas penampang kabel listrik serta panjang kabel listrik dengan daya yang dipakai.