LKPD: Konduktivitas Bahan & Resistivitas Kawat Transmisi

Mata Pelajaran: Dasar Telekomunikasi / Dasar-Dasar TJKT | Saluran Transmisi Kabel

Waktu Buka: -

1. Identitas Peserta Didik

2. Langkah Kerja & Panduan

Skenario Praktikum: Menganalisis faktor-faktor fisik yang mempengaruhi hambatan kawat penghantar ($R = \rho \frac{L}{A}$) serta mengestimasi rugi-rugi tegangan (voltage drop) pada kabel transmisi Jaringan Komputer/Telekomunikasi.
Pengujian 1: Pengaruh Panjang ($L$) dan Luas Penampang ($A$) terhadap Hambatan ($R$)
  1. Setel Nilai Resistivitas Bahan ($\rho$) pada posisi tetap: 0.50 $\Omega\cdot\text{cm}$.
  2. Atur Luas Penampang ($A$) tetap pada 4.41 $\text{cm}^2$, lalu ubah Panjang ($L$) berturut-turut: 5.00 cm, 10.00 cm, dan 20.00 cm. Catat nilai hambatan ($R$).
  3. Atur Panjang ($L$) tetap pada 10.00 cm, lalu ubah Luas Penampang ($A$) berturut-turut: 2.50 $\text{cm}^2$, 5.00 $\text{cm}^2$, dan 10.00 $\text{cm}^2$. Catat nilai hambatan ($R$).
Pengujian 2: Pengaruh Resistivitas Bahan ($\rho$) & Estimasi Rugi-Rugi Tegangan ($V_{loss}$)
  1. Setel Panjang ($L$) = 10.00 cm dan Luas Penampang ($A$) = 5.00 $\text{cm}^2$.
  2. Ubah nilai Resistivitas ($\rho$) berturut-turut: 0.20 $\Omega\cdot\text{cm}$, 0.50 $\Omega\cdot\text{cm}$, dan 0.80 $\Omega\cdot\text{cm}$.
  3. Hitung estimasi Rugi Tegangan ($V_{loss} = I \times R$) jika arus listrik yang mengalir konstan $I = 2\text{ Ampere}$.

3. Area Simulator PhET Resistance in a Wire

4. Tabel Hasil Pengamatan

Pengujian 1: Pengaruh Dimensi Fisis Kawat ($L$ dan $A$) terhadap Hambatan ($R$) [$\rho = 0.50\ \Omega\cdot\text{cm}$]

Panjang ($L$) [cm] Luas Penampang ($A$) [$\text{cm}^2$] Nilai Hambatan ($R$) [$\Omega$] Karakteristik Hambatan
5.00 cm 4.41 $\text{cm}^2$
10.00 cm 4.41 $\text{cm}^2$
20.00 cm 4.41 $\text{cm}^2$
10.00 cm 2.50 $\text{cm}^2$
10.00 cm 10.00 $\text{cm}^2$

Pengujian 2: Pengaruh Jenis Bahan ($\rho$) terhadap Hambatan & Rugi Tegangan ($I = 2\text{ A}$, $L = 10\text{ cm}$, $A = 5\text{ }\text{cm}^2$)

Resistivitas ($\rho$) [$\Omega\cdot\text{cm}$] Nilai Hambatan ($R$) [$\Omega$] Rugi Tegangan ($V_{loss} = I \times R$) [Volt] Analogi Bahan Media Kabel
0.20 $\Omega\cdot\text{cm}$
0.50 $\Omega\cdot\text{cm}$
0.80 $\Omega\cdot\text{cm}$

5. Soal Pilihan Ganda Evaluasi

Pilihlah satu jawaban yang paling tepat berdasarkan prinsip resistivitas dan transmisi saluran kabel!

1. Berdasarkan rumus $R = \rho \frac{L}{A}$, jika panjang kawat transmisi ($L$) diperpanjang dua kali lipat, maka nilai hambatannya ($R$) akan...
2. Hubungan antara luas penampang kawat ($A$) dengan nilai hambatan kawat ($R$) adalah...
3. Mengapa transmisi daya PoE (Power over Ethernet) atau listrik jarak jauh membutuhkan kawat dengan diameter/penampang lebih besar?
4. Besaran hambatan jenis bahan yang menentukan seberapa kuat suatu material menghambat arus listrik dinamakan...
5. Tembaga murni banyak digunakan sebagai bahan tembaga inti kabel UTP/Coaxial karena memiliki karakteristik...
6. Jika sebuah kabel jaringan UTP memiliki hambatan total $R = 5\ \Omega$ dan dialiri arus $I = 2\text{ A}$, maka besar rugi tegangan ($V_{loss}$) sepanjang kabel tersebut adalah...
7. Standar panjang maksimum kabel UTP LAN Cat5e/Cat6 tanpa bantuan repeater/switch adalah 100 meter. Batasan ini disebabkan oleh...
8. Penggunaan jenis kabel CCA (Copper Clad Aluminium - campuran aluminium) memiliki kekurangan dibanding kabel Solid Bare Copper (Tembaga Murni) karena...
9. Jika ukuran standar kawat konduktor dinyatakan dalam AWG (American Wire Gauge), maka kawat dengan nilai AWG lebih kecil (misal AWG 23 vs AWG 26) menandakan...
10. Satuan standar Internasional (SI) untuk mengukur resistivitas ($\rho$) bahan konduktor adalah...

6. Analisis & Kesimpulan