LKPD: Daya Listrik & Hukum Joule (Panas Resistor)

Mata Pelajaran: Dasar Elektronika | Disipasi Daya & Hubungan Singkat

Waktu Buka: -

1. Identitas Peserta Didik

2. Langkah Kerja & Panduan

Fokus Praktikum: Pengamatan hubungan tegangan, arus, daya listrik (P = V x I), dan disipasi panas pada resistor/lampu serta efek konsleting (short circuit).
Pengujian 1: Pengaruh Arus/Tegangan Terhadap Daya & Nyala Lampu
  1. Buat rangkaian sederhana terdiri dari Baterai dan 1 Buah Lampu (R = 10 Ω).
  2. Ubah nilai tegangan Baterai bertahap (9 V, 18 V, dan 27 V).
  3. Ukur kuat arus (I) menggunakan Ammeter pada setiap tingkatan tegangan.
  4. Hitung daya listrik (P = V x I) dan amati intensitas sinar/nyala lampu pada simulator.
Pengujian 2: Spesifikasi Resistor, Panas & Simulasi Konsleting
  1. Gunakan Baterai 9 V. Pasangkan resistor/lampu dengan nilai hambatan berbeda (10 Ω vs 1 Ω).
  2. Amati komponen mana yang menghasilkan arus lebih besar dan panas lebih tinggi (pendar garis/nyala).
  3. Hubungkan kutub positif dan negatif baterai secara langsung menggunakan kawat tanpa hambatan (R ≈ 0 Ω) untuk melihat fenomena konsleting (short circuit).

3. Area Simulator PhET CCK: DC

4. Tabel Hasil Pengamatan

Pengujian 1: Pengaruh Tegangan Terhadap Arus, Daya, dan Nyala Lampu (R = 10 Ω)

Tegangan (V) Hambatan (R) Arus Terukur (I) Daya Listrik (P = V x I) Visual Nyala Lampu
9 V 10 Ω
18 V 10 Ω
27 V 10 Ω

Pengujian 2: Pengujian Hambatan Rendah dan Hubungan Singkat (Short Circuit)

Kondisi Pengujian Tegangan (V) Hambatan (R) Arus Total (I) Efek Termal / Kejadian Simulator
Resistor Standar 9 V 10 Ω
Resistor Sangat Rendah 9 V 1 Ω
Short Circuit (Konsleting) 9 V 0 Ω (Kawat Langsung)

5. Soal Pilihan Ganda Evaluasi

Pilihlah satu jawaban yang paling tepat berdasarkan Hukum Joule dan Daya Listrik!

1. Persamaan dasar untuk menghitung daya listrik (P) jika diketahui tegangan (V) dan kuat arus (I) adalah...
2. Menurut Hukum Joule, energi panas (H) yang dihasilkan pada komponen berhambatan R sebanding dengan...
3. Jika tegangan pada suatu beban resistor dinaikkan menjadi 2 kali lipat sedangkan hambatannya tetap, maka daya listrik yang diserap akan menjadi...
4. Sebuah beban listrik dipasang pada tegangan 9 V dan mengalirkan arus sebesar 0,9 A. Berapakah daya listrik yang dikonsumsi beban tersebut?
5. Fenomena konsleting (short circuit) terjadi ketika arus mengalir melalui jalur dengan hambatan yang...
6. Dampak utama yang terjadi pada sumber tegangan/baterai ketika mengalami short circuit adalah...
7. Dua buah resistor R1 = 10 Ω dan R2 = 5 Ω dialiri arus yang sama besar. Resistor mana yang akan menghasilkan panas lebih cepat?
8. Alat keselamatan listrik yang berfungsi memutus arus secara otomatis jika terjadi lonjakan arus akibat konsleting adalah...
9. Jika sebuah kabel penghantar memiliki hambatan internal yang terlalu kecil dan dialiri arus yang sangat besar tanpa beban, maka...
10. Mengapa perangkat pemanas listrik seperti setrika dan ceret listrik dirancang memiliki elemen pemanas dengan hambatan tertentu?

6. Analisis & Kesimpulan