DASAR-DASAR TEKNIK KETENAGALISTRIKAN

Konsep Dasar Arus dan Potensial Listrik
Kelas : X
Oleh : Hadiansyah Panjaitan, S.Pd

​

​Materi Ajar

MODUL PEMBELAJARAN

ARUS LISTRIK DAN BEDA POTENSIAL

Disusun Oleh :

Hadiansyah Panjaitan, S.Pd
NIP. 19750723 200604 1 002

SMK N 2 PADANGSIDIMPUAN

PEMERINTAH PROVINSI SUMATERA UTARA

DINAS PENDIDIKAN

SMK NEGERI 2 PADANGSIDIMPUAN

TAHUN 2023

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

2

DAFTAR ISI

COVER............................................................................................................................................ 1

DAFTAR ISI ........................................................................................................................ 2

I. PENDAHULUAN.......................................................................................................... 3

A. KOMPETENSI DASAR ....................................................................................... 3

B. DESKRIPSI MODUL .......................................................................................... 4

C.

PRASYARAT .................................................................................................. 4

D.

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL ............................................................. 5

E. TUJUAN AKHIR ................................................................................................. 6

II. PEMBELAJARAN ....................................................................................................... 7

A. Kegiatan Pembelajaran 1 ................................................................................... 7

1 Tujuan Kegiatan Pembelajaran ....................................................................... 7

2 Konsep Atom .................................................................................................. 7

3 Rangkuman 1 ................................................................................................ 16

4 Tugas Kegiatan Belajar 1 .............................................................................. 16

5 Tes Formatif 1 ............................................................................................... 17

6 Kunci Jawaban Formatif ................................................................................ 18

B. Kegiatan Belajar 2 ............................................................................................. 19

1 Tujuan Kegiatan Pembelajaran ...................................................................... 19

2 Arus Listrik .................................................................................................... 19

3 Rangkuman 2 ................................................................................................ 26

4 Tugas Kegiatan Belajar 2 ............................................................................... 26

5 Tes Formatif II .............................................................................................. 27

6 Kunci Jawaban Formatif ................................................................................ 28

III.

EVALUASI .............................................................................................................29

IV.

KUNCI JAWABAN ................................................................................................. 30

V. PENUTUP..................................................................................................................31

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... 32

PERISTILAHAN/ GLOSSARY .......................................................................................... 33

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

3

I. PENDAHULUAN

A. KOMPETENSI DASAR

Kompetensi Inti (KI)

KI Pengetahuan :

Memahami,

menerapkan,

menganalisis,

dan

mengevaluasi

tentang

pengetahuan faktual, konseptual, operasional dasar, dan metakognitif

sesuai dengan bidang dan lingkup kerja Teknik Instalasi Tenaga Listrik pada

tingkat teknis, spesifik, detil, dan kompleks, berkenaan dengan ilmu

pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dalam konteks

pengembangan potensi diri sebagai bagian dari keluarga, sekolah, dunia

kerja, warga masyarakat nasional, regional, dan internasional

KI Keterampilan :

Melaksanakan tugas spesifik dengan menggunakan alat, informasi, dan

prosedur kerja yang lazim dilakukan serta memecahkan masalah sesuai

dengan bidang kerja Teknik Instalasi Tenaga Listrik Menampilkan kinerja di

bawah bimbingan dengan mutu dan kuantitas yang terukur sesuai dengan

standar kompetensi kerja.

Menunjukkan keterampilan menalar, mengolah, dan menyaji secara

efektif, kreatif, produktif, kritis, mandiri, kolaboratif, komunikatif, dan solutif

dalam ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di

sekolah, serta mampu melaksanakan tugas spesifik di bawah pengawasan

langsung.

Menunjukkan keterampilan mempersepsi, kesiapan, meniru,

membiasakan, gerak mahir, menjadikan gerak alami dalam ranah konkret

terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah, serta mampu

melaksanakan tugas spesifik di bawah pengawasan langsung

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

4

Kompetensi Dasar (KD)

3.11 Menerapkan konsep listrik dan elektronika (gejala fisik arus listrik dan

potensial listrik).

4.11 Menggunakan konsep listrik dan elektronika (gejala fisik arus listrik dan

potensial listrik

B. DESKRIPSI MODUL

Modul ini secara formal diberi judul “Dasar Listrik ” yang didalamnya memuat

secara sistematis tentang konsep arus listrik dan potensial listrik ,

Substansi materi yang ditonjolkan bersifat teoritis praktis dengan prosentase

praktis jauh lebih besar. Materi modul terkait erat dengan materi modul

yang lain seperti, pelajaran fisika dan teknik instalasi motor listrik, serta

instalasi dasar. Diharapkan peserta diklat setelah mempelajari struktur modul

dengan benar dapat melakukan praktek kerja lapangan yang sesuai atau

mempunyai kompetensi yang memadai

C. PRASYARAT

Untuk mempelajari modul ini diharapkan siswa telah memperolah mata

diklat :

1 Gambar Listrik

2 fisika

3 Matematika

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

5

D. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

1. Bagi Siswa

Unit modul ini hendaknya dipelajari sesuai urutan aktivitas yang

diberikan yaitu setelah mempelajari isi materi pelajaran pada

kegiatan belajar, kerjakan soal- soal pada latihan di bagian

akhir

setiap

unit

kegiatan

belajar.

Kemudian

hasilnya

dibandingkan dengan kunci jawaban yang ada.

 Modul ini dapat dipelajari secara berkelompok , tetapi

jika tidak memungkinkan Dapat mempelajari sendiri.

Dalam mempelajari modul ini secara sistematis artinya dapat

terus

mempelajari

unit

berikutnya

apabila

bagian

unit

sebelumnya telah difahami dengan baik.

2. Bagi Guru

Guru sebagai fasilitator perlu pula membaca modul dan

memperhatikan hal-hal sebagai berikut :

Unit modul ini terdiri dari beberapa unit kegiatan belajar.

 Sebelum membaca modul ini perlu difahami terlabih dahulu

yakni tujuan pembelajaran dan satuan kompetensi yang harus

dicapai

Struktur modul terdiri dari pendahuluan yang meliputi tujuan,

ruang lingkup, prasyarat, dan evaluasi. Kemudian bagian

pemebelajaran yang memuat secara detail materi yang harus

diajarkan.

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

6

E. TUJUAN AKHIR

Setelah mempelajari modul ini diharapkan peserta diklat :

1 Menerapkan konsep listrik dan elektronika (gejalafisik arus

listrik dan potensial listrik)

2 Menggunakan konsep listrik dan elektronika (gejala fisika arus

listrik dan potensial listrik)

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

7

II.

A. Kegiatan Pembelajaran 1

Menerapkan Arus dan Potensial Listrik

1 Tujuan Kegiatan Pembelajaran

Setelah mempelajari modul ini diharapkan peserta didik dapat

menjelaskan Teori Dasar instalasi arus dan Potensial Listrik

2 Konsep Atom

Listrik merupakan cabang ilmu fisika menyangkut fenomena alam.

Sehingga

untuk

memperdalam

energi

listrik,

maka

perlu

menyelami fenomena alam yang dikenal dengan listrik statis.

Listrik dapat diketahui hanya melalui dampak atau efek yang

ditimbulkan oleh muatan listrik, arus listrik, medan listrik, dan

magnet listrik.

2.1. MUATAN LISTRIK DAN FENOMENA LISTRIK STATIS

Dalam menjalani perikehidupan manusia modern, seringkali kita

melihat dan bahkan merasakan adanya fenomena listrik statis

(elektrostatis).listrik

telah

ditemukan

sejak

manusia

mulai

mengamati efek yang timbul dari dua buah benda yang saling

digosokkan. Bahkan, mungkin kita pernah merasakan seperti

sengatan pada kaki kita setelah berjalan di atas karpet yang terbuat

dari nilon. Kita juga sering melihat fenomena alam yang kadang

sangat dahsyat, yakni petir atau halilintar.Peristiwa-peristiwa

tersebut di atas merupakan gejala dari listrik statis. Listrik statis

adalah gejala tentang interaksi rnuatan listrik yang tidak bergerak

atau tidak bergerak secara permanen.

PEMBELAJARAN

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

8

Listrik statis adalah gejala tentang interaksi rnuatan listrik yang tidak

bergerak atau tidak bergerak secara permanen.

Gambar 1.1 Femomena listrik statis

Elektroskop adalah alat yang dapat digunakan untuk mengetahui

ada tidaknya muatan listrik pada suatu benda.

Gambar 1.2. Percobaan dengan Elektroskop

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

9

2.2. Teori Atom

Thales Militus, seorang ilmuwan Yunani, menemukan gejala listrik

yang diperoleh dengan menggosok batu ambar, yang dalam

bahasa Yunani disebut elektron. Setelah digosok ternyata batu

ambar tersebut dapat menarik benda-benda kecil yang berada di

dekatnya. Sifat seperti ini dalam ilmu listrik disebut elektrifikasi.

Listrik yang terjadi pada batu ambar yang digosok disebut listrik

statis yaitu listrik yang tidak mengalir.

Suatu zat terdiri atas partikel-partikel kecil yang disebut atom.

Atom berasal dari kata atomos, yang artinya tidak dapat dibagi-

bagi lagi. Tetapi, dalam perkembangannya ternyata atom ini masih

dapat diuraikan lagi.

Atom terdiri atas dua bagian, yaitu inti atom dan kulit atom. Inti

atom bermuatan positif, sedangkan kulit atom terdiri atas partikel-

partikel bermuatan negatif yang disebut elektron. Inti

atom

tersusun dari dua macam partikel, yaitu proton yang bermuatan

positif dan netron yang tidak bermuatan (netral).

Nukleus terletak pada pusat atom, oleh karena itu sering disebut

sebagi inti atom. Nukleus terdiri dari proton dan neutron. Muatan

listrik yang dimiliki oleh proton sama dengan muatan yang dimiliki

oleh elektron tetapi berbeda polaritas. Elektron bermuatan negatif,

sedang proton bermuatan positif. Jumlah proton pada nukleus

yang membedakan unsur satu dengan unsur lainnya.

Gambar 1.3 struktur atom

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

10

Suatu atom terdiri dari:

Inti atom yang disebut nukleus. Nukleus terdiri dari dua

partikel yang berkaitan dengan erat, disebut proton yang

bermuatan positif dan neutron tidak bermuatan.

Elektron yang bermuatan negatif, yang pergerakannya

berbentuk elip mengitari inti atom. Elektron yang terletak

pada lintasan paling luar disebut elektron bebas.

Suatu atom dikatakan netral apabila di dalam intinya

terdapat muatan positif (proton) yang jumlahnya sama

dengan muatan negatif (elektron) pada kulitnya.

Elektron mengorbit pada tingkat energi tertentu disebut kulit.

Kulit elektron adalah sekelompok orbital dengan tingkat

energi sama. Selain adanya kulit, terdapat juga sub kulit

yang merupakan sekelompok orbita-orbital yang sempunyai

label orbital yang sama, yaitu yang memiliki nilai n dan l

yang sama. Sehingga tiga orbital 2p membentuk subkulit.

https://www.softilmu.com/2015/11/Pengertian-Sejarah-

Hukum-Hund-Asas-Aufbau-Penulisan-Konfigurasi-Elektron-

dan-Elektron-Valensi-Adalah.html

Gambar 1.4 Susunan Atom Positif, Negatif, dan Netral

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

11

2.3. Fenomena Gaya Listrik

Setelah mempelajari struktur atom dengan seksama pengetahuan

konseptual yang masih terkait dengan pengetahuan sebelumnya,

yaitu muatan listrik. Muatan listrik merupakan istilah yang cukup

penting dalam dunia kelistrikan. Muatan listrik merupakan sifat fisik

dari setiap benda.

Menurut Benyamin Franklin, muatan listrik dapat dibedakan menjadi

dua, yaitu muatan positif dan muatan negatif.

Semua benda baik padat, gas, dan cair, terdiri dari partikel-partikel

kecil yang disebut molekul-molekul. Molekul-molekul sendiri

terbentuk oleh partikel-partikel yang lebih kecil lagi yang disebut

atom-atom. Benda di mana molekul-molekulnya terdiri dari atom-

atom yang sama, lazim disebut sebagai unsur.

Bila atom-atom yang membentuk molekul tidak sama, disebut

campuran. Sebagai contoh, struktur atom hydrogen terdiri dari satu

proton, dan satu elektron, atom oksigen terdiri dari delapan proton,

delapan neutron, dan delapan elektron.

Suatu atom dikatakan bermuatan

positif apabila jumlah muatan positif
(proton)

pada

inti lebih

banyak

daripada muatan negatif (elektron)
pada kulit atom yang mengelilinginya.

Suatu atom dikatakan bermuatan

negatif apabila jumlah muatan positif
(proton) pada inti lebih sedikit daripada
jumlah muatan negatif (elektron) pada
kulit atom.

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

12

Muatan listrik merupakan sifat alami yang dimiliki oleh beberapa

partikel

sub

atom,

yang

akan

menetukan

interaksi

elektromagnetiknya. Muatan listrik suatu benda dapat dipengaruhi

dan

menghasilkan

medan

elektromagnet.

Interaksi

antara

pergerakan muatan listrik dan medan elektromagnetik merupakan

sumber gaya elektromagnetik.

Atom yang kehilangan atau mendapat tambahan elektron dianggap

tidak stabil. Kelebihan elektron pada suatu atom menghasilkan

muatan negatif. Kekurangan elektron pada suatu atom akan

menghasilkan muatan positif. Muatan listrik yang berbeda akan

bereaksi dalam berbagai cara. Dua partikel yang bermuatan

negatif akan saling tolak menolak, demikian juga dua partikel yang

bemuatan positif.

Istilah ion dikenakan pada pada suatu atom
atau kelompok atom yang kehilangan satu
atau lebih elektron, sehingga menghasilkan
muatan positif (lazim disebut sebagai
kation) pada atomnya

suatu atom atau kelompok atom yang
mendapatkan

tambahan

sehingga

bermuatan

negatif

elektron

(lazim

disebut sebagai anion)

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

13

2.4. Medan Listrik

Setiap benda yang bermuatan listrik, pasti akan memancarkan

garis-garis gaya listrik, ke segala arah

Gambar 1.5 Garis-garis gaya listrik

Pada benda bermuatan positif, maka garis-garis gaya listrik akan

memancar keluar benda, sedang pada benda bermuatan negatif,

garis-garis gaya listrik menuju ke dalam.

Sifat penting dari
proton dan elektron

Masa proton adalah 1,66 x 10-27 kg.

Masa elektron adalah 9,1096 x 10-31 kg.

Muatan listrik diukur dalam satuan coulomb (C), di

mana 1 coulomb sama dengan jumlah muatan yang

dimiliki oleh 6,24 x 1018 elektron.

Muatan dari satu elektron adalah e = 1,602 x 10-19

Coulomb.

Jumlah elektron pada setiap atom benda berlainan.

Misalnya jumlah elektron pada tembaga adalah 29.

Pada suatu benda, jika jumlah muatan positip dan

muatan negatif sama maka benda tersebut menjadi

netral

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

14

Sifat-sifat garis-garis gaya listrik

Semakin rapat garis gaya listrik, semakin kuat medan listriknya

Gambar 1.6 Sifat garis-garis gaya listrik

2.5. Hukum Coulomb

Gaya listrik yang merupakan tarikan atau tolakan ini pertama kali

diselidiki oleh seorang fisikawan besar Perancis bernama Charles

Coulomb (1736 1806), pada akhir abad 18. Fisikawan tersebut

menemukan bahwa gaya antara muatan bekerja sepanjang garis

yang menghubungkan keduanya dengan besar yang sebanding

dengan besar kedua muatan dan berbanding terbalik dengan

kuadrat jarak.

Hasil pengamatan ini melahirkan hukum Coulomb yang secara

matematis ditulis sebagai berikut:

Medan listrik adalah daerah di sekitar
benda bermuatan listrik yang masih
dipengaruhi oleh gaya listrik.

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

15

Di mana:

F

= gaya coulomb (dalam satuan newton),

Ql, Q2

= muatan masing-masing partikel (dalam satuan

Coulomb),

r

= jarak antara kedua muatan (dalam satuan meter),

k

= tetapan elektrostatis untuk ruang hampa(9.109

N.m2/C2)

Gambar 1.7 Struktur atom tidak bermuatan

Elektrostatis menghasilkan pergerakan elektron bebas dengan

memindahkan electron bebas dari suatu atom. Sifat utama

elektrostatis adalah tidak mungkin mempertahankan perpindahan

elektron ini dalam rentang waktu lama. Karena begitu muatan

listrik di antara dua partikel atom tersebut telah seimbang, aliran

elektron akan berhenti.

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

16

3 Rangkuman 1

Suatu atom terdiri dari Inti atom yang disebut nukleus. Nukleus

terdiri dari dua artikel yang berkaitan dengan erat, disebut proton

yang bermuatan positif dan neutron tidak bermuatan. Elektron yang

bermuatan negatif, yang pergerakannya berbentuk elip mengitari inti

atom. Elektron yang terletak pada lintasan paling luar disebut

elektron bebas. Suatu atom dikatakan netral apabila di dalam

intinya terdapat muatan positif (proton) yang jumlahnya sama

dengan muatan negatif (elektron) pada kulitnyaSuatu atom

dikatakan bermuatan positif apabila jumlah muatan positif (proton)

pada inti lebih banyak daripada muatan negatif (elektron) pada kulit

atom yang mengelilinginya..

4 Tugas Kegiatan Belajar 1

1. Jelaskan tentang inti atom ?

2. Bagaimana atom bisa bermuatan positif ?

3. Jelaskan hubungan antara gaya gaya listrik dengan medan

magnit ?

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

17

5 Tes Formatif 1

1 Partikel atom yang bermuatan positif disebut. ...

a. Proton

b. Neutron

c. Molekul

d. Elektron

e. Atom

2

Model atom disamping terdiri dari ...

a. 2 elektron, 2 proton, 1 neutron

b. 2 elektron, 2 neutron, 1 proton

c. 2 neutron, 2 proton, 1 elektron

d. 2 elektron, 2 proton, 2 neutron

e. 2 elektron,3 elektron, 1 elektron

3 Suatu atom akan bermuatan listrik positif jika atom tersebut ...

a. kelebihan elektron

b. kekurangan elektron

c. kelebihan proton

d. kekurangan proton

e. Kelebihan neutron

4 Daerah di sekitar benda bermuatan listrik yang masih dipengaruhi

oleh gaya listrik adalah...

a. daya listrik

b. potensial listrik

c. gaya gerak listrik

d. medan listrik

e. Arus listrik

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

18

5 Pada suatu benda, jika jumlah muatan positip dan muatan negatif

sama maka benda tersebut menjadi...

a. Bermuatan Positif

b. Bermuatan Negatif

c. Bermuatan Netral

d. Bermuatan elektron

e. Bermuatan Proton

6 Kunci Jawaban Formatif

1

A

2

B

3

B

4

D

5

C

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

19

B. Kegiatan Belajar 2

Arus Elektron

1 Tujuan Kegiatan Pembelajaran

Setelah mempelajari modul ini diharapkan peserta didik dapat menerapkan

Menerapkan konsep listrik dan elektronika (gejala fisik arus listrik dan potensial

listrik)

2 Arus Listrik

Listrik selalu ada di sekitar kita. Dengannya kita dapat melakukan apa saja dengan

sangat mudah dan nyaman. Menghidupkan ratusan mesin yang mewarnai

kehidupan kita. Mesin cuci, room air conditioner, televisi, telepon genggam, dan

komputer adalah sedikit dari peralatan elektronik. Bentuk energi ini sangat mudah

diubah dalam bentuk energi lain, seperti energi gerak, panas, suara maupun kimia.

fenomena listrik statis tidak dapat dimanfaatkan untuk keperluan

yang

membutuhkan aktivitas secara terus-menerus atau kontinyu. Kalau listrik statis tidak

dapat dimanfaatkan energinya maka listrik dinamis pasti dapat dimanfaatkan energi

yang ditimbulkan oleh fenomena listrik dinamis untuk keperluan yang lebih produktif.

Gambar 2.1 pemanfaatan listrik

Untuk menghasilkan arus listrik yang berdaya guna atau bermanfaat seperti yang

kita rasakan dalam kehidupan kita sehari-hari, maka harus diproduksi aliran

elektron yang konstan dan kontinyu. Perpindahan elektron dapat terjadi

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

20

dalam beberapa cara, tetapi yang paling penting adalah melalui tiga cara, yakni

gesekan, kimiawi, dan induksi magnet. Cara gesekan akan menimbulkan gaya

elektrostatik, cara kimiawi menghasilkan listrik pada batere/akumulator, dan cara

induksi magnet menghasilkan listrik pada sebuah generator.

2.1. Besaran Nilai Arus Listrik

Muatan listrik dapat berupa elektron, ion atau keduanya.Arus listrik dapat terjadi

dengan media Zat padat, Zat cair, dan Gas.

Arus listrik dalam penghantar adalah pergerakan terarah sejumlah elektron dari

ujung satu ke ujung lainnya. Jumlah elektron dalam satu Coulomb sama dengan

6,24 42 x 1018 buah elektron. Aliran satu Coulomb per detik sama dengan satu

amper. Ini seperti laju aliran air dalam galon per menit.

Arus listrik adalah gerakan muatan listrik di dalam
suatu penghantar pada satu arah akibat pengaruh
gaya dari luar

Satuan arus listrik adalah coulomb per detik. Namun satuan arus listrik yang
umum digunakan yaitu ampere, dimana satu coulomb per detik = satu
ampere atau I = Q/t dimana I adalah lambang dari arus listrik.

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

21

2.2. Sifat-sifat Arus Listrik

Arus listrik yang mengalir di dalam suatu bahan listrik dapat melakukan atau

menimbulkan suatu usaha atau energi, yaitu

Menimbulkan energi panas,

Menimbulkan energi magnet,

Menimbulkan energi cahaya,

Menimbulkan reaksi kimia.

Ada dua jenis arus listrik,

Arus yang mengalir di dalam rangkaian listrik diukur dalam satuan amper (disingkat

A). Arus sebesar satu amper adalah jumlah arus yang dibutuhkan

untuk

mengalirkan arus listrik melalui resistansi sebesar satu ohm, pada tekanan listrik

sebesar satu volt. Arus listrik dapat diukur dengan menggunakan alat ukur listrik

yang disebut amperemeter.Arus listrik yang dikonsumsi oleh peralatan listrik dapat

digunakan sebagai acuan untuk menyatakan kelayakan operasi suatu peralatan

listrik.

Sebuah sumber listrik memiliki kutub positif dan kutub negatif, apabila pada kutub

positif dan kutub negatif tersebut dipasang saluran penghubung maka akan terjadi

perpindahan elektron dari kutub negatif ke kutub positif. Perpindahan ini dalam

upaya mencari keseimbangan jumlah proton dan elektron dalam setiap atomnya.

arus searah (direct current) : Arus searah
meruakan arus listrik yang dihasilkan oleh
batere kering dan batere akumulator. Arus

arus bolak‐balik (alternating current): Arus
bolak‐balik selalu berbalik arah pada setiap
interval tertentu. Arus bolak‐balik

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

22

Apabila digabungkan dengan muatan listrik, waktu dan kuat arus listrik maka

muatan tersebut akan berpindah setiap detiknya. Sehingga diperoleh rumus kuat

arus listrik

Kuat arus listrik memiliki satuan yaitu Ampere (A) atau Coulomb/sekon (C/s). Kuat

arus listrik ini memiliki satuan terkecil sebesar miliampere (mA) maupun

mikroampere. Maka besar 1 mA = 0,000001 A dan 1 mikroA = 0.001 A. Alat yang

digunakan untuk mengukut kuat arus listrik yang mengalir dalam sebuah rangkaian

bernama Ampermeter. Ampermeter tersebut digabung dengan hambatan maupun

lampu kemudian dipasang secara seri agar arus tersebut mengalir kedalam

ampermeter. http://materi4belajar.blogspot.com/2017/09/pengertian-beda-potensial-

hambatan.html

2.1. Potensial Listrik

Potensial listrik lazim juga disebut sebagai tegangan listrik Yang menentukan

seberapa besar arus yang mengalir adalah besarnya beda potensial (dinyatakan

dengan satuan volt). Jadi untuk sebuah konduktor semakin besar beda potensial

akan semakin besar pula arus yang mengalir. beda potensial diukur antara ujung-

ujung suatu konduktor. Hampir semua baterai memberikan potensial (electromotive

force – e.m.f) yang hampir sama walaupun arus dialirkan dari baterai tersebut.

Gambar 2.1 Potensial Listrik pada Sumber Energi Listrik

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

23

Elektron dapat mengalir sepanjang masih ada tekanan listrik pada sistem instalasi

listrik tersebut. Istilah yang lazim digunakan untuk menyebutkan tekanan listrik

adalah tegangan, beda potensial, dan gaya gerak listrik.

Ada dua cara menganalis beda potensial, yaitu: (a) tegangan turun (voltage drop),

dan tegangan naik (voltage rise). Untuk aplikasi praktis, yang lazim digunakan

adalah pengertian kedua yaitu tegangan turun, yakni jika dipandang dari potensial

lebih tinggi ke potensial lebih rendah dalam hal ini dari terminal A ke terminal B.

2.2. Pembangkitan Tegangan Listrik

TEGANGAN LISTRIK :adalah kerja yang
dilakukan

untuk

menggerakkan

muatan (sebesar satu coulomb)
elemen

atau

komponen

dari

satu
pada
satu

terminal/kutub ke terminal/kutub lainnya,
atau pada kedua terminal/kutub akan
mempunyai

beda

potensial

jika kita

menggerakkan/memindahkan

muatan

sebesar satu coulomb dari satu terminal
ke terminal lainnya.

Tekanan listrik yang menyebabkan elektron mengalir lazim disebut
tegangan. Tegangan merupakan perbedaan potensial listrik atau muatan
listrik antara dua titik diukur dalam satuan volt.

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

24

Perpindahan elektron secara dinamis dapat terjadi dalam dua cara, yaitu kimiawi

dan induksi magnet. Cara kimiawi menghasilkan listrik pada batere/akumulator, dan

cara induksi magnet menghasilkan listrik pada sebuah generator. Listrik yang

dibangkitkan melalui proses kimiawi seperti pada batere kering (dry cell) memiliki

tegangan 1,5 volt dengan arus searah (direct current). Dalam batere kering, zat

kimia bereaksi untuk membangkitkan listrik. Jika zat kimia habis maka batere juga

“mati” dan dibuang.

Prinsip kerjanya adalah peristiwa induksi elektromagnetik. Jika kumparan

penghantar digerakkan di dalam medan magnetik dan memotong medan magnetik,

maka pada kumparan terjadi ggl (gaya gerak listrik) induksi. Hal ini dapat dilakukan

dengan memutar kawat di dalam medan magnet homogen.

Gambar 2.2 induksi elektromagnetik

Generator elektromagnetik merupakan sumber utama listrik dan dapat digerakkan

oleh turbin uap, turbin air, mesin pembakaran dalam, kincir angin, atau bagian dari

mesin lain yang bergerak. Pada pembangkit tenaga listrik, generator menghasilkan

Generator

listrik

adalah

sebuah

alat yang

memproduksi energi listrik dari sumber energi
mekanik, biasanya dengan menggunakan induksi
elektromagnetik. Jika konduktor atau penghantar
digerakkan memotong medan magnetik, maka
akan

dibangkitkan

potensial

listrik

atau

electromtive force (imf) pada konduktor tersebut

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

25

arus

bolak-balik

dan

sering disebut

alternator.

http://termodinamikayati.blogspot.com/2015/05/fungsi-dan-pengertian-

generator.html

Pada suatu rangkaian listrik akan mengalir arus, apabila dipenuhi syarat-syarat

sebagai berikut :

1. Adanya sumber tegangan

2. Adanya alat penghubung

3. Adanya beban

Pada kondisi sakelar S terbuka maka arus tidak akan mengalir melalui beban .

Apabila sakelar S ditutup maka akan mengalir arus ke beban R dan Ampere meter

akan menunjuk. Dengan kata lain syarat mengalir arus pada suatu rangkaian harus

tertutup. http://dunia-listrik.blogspot.com/2009/01/teori-dasar-listrik.html

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

26

3 Rangkuman 2

Arus listrik dihasilkan dari gerakan elektronbebas yang membawa muatan listrik, di

mana satu ampere ekivalen dengan satu coulomb muatan listrik yang bergerak

pada suatu permukaan dakam satu detik.

Beda potensial dalam bahasa Inggris voltage atau seringkali orang menyebut

dengan istilah tegangan listrik adalah kerja yang dilakukan untuk menggerakkan

satu muatan (sebesar satu coulomb) pada elemen atau komponen dari satu

terminal/kutub ke terminal/kutub lainnya, atau pada kedua terminal/kutub akan

mempunyai beda potensial jika kita menggerakkan/memindahkan muatan sebesar

satu coulomb dari satu terminal ke terminal lainnya.

4 Tugas Kegiatan Belajar 2

1. Jelaskan tentang arus listrik dan hubungan dengan muatan listrik ?.

2. Bagaimana beda potensial terjadi ?

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

27

5 Tes Formatif II

Soal esay

1 Arus listrik yang mengalir di dalam suatu bahan listrik dapat melakukan atau

menimbulkan suatu usaha atau energi, yaitu...

a. energi panas

b. energi cahaya

c. reaksi kimia

d. Reaksi fisika

e. energi magnet

2 Besaran tegangan satu volt

a. jumlah arus yang diperlukan untuk menekan satu amper tegangan

elektron

b. jumlah tekanan yang diperlukan untuk menekan satu amper arus

elektron

c. jumlah hambatan yang diperlukan untuk menekan satu amper tegangan

elektron

d. jumlah arus yang diperlukan untuk menekan satu amper hambatan

elektron

e. jumlah hambatan yang diperlukan untuk menekan satu amper arus

elektron

3 Perpindahan elektron secara dinamis dapat terjadi secara induksi magnet

menghasilkan listrik pada sebuah

a. Generator

b. Baterai

c. Motor

d. statot

e. rotor

4 Kerja yang dilakukan untuk menggerakkan satu muatan (sebesar satu

coulomb) pada elemen atau komponen dari satu terminal/kutub ke

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

28

terminal/kutub lainnya, atau pada kedua terminal/kutub akan mempunyai

beda potensial jika kita menggerakkan/memindahkan muatan sebesar satu

coulomb dari satu terminal ke terminal lainnya adalah ....

a. Arus listrik

b. Tegangan listrik

c. Medan Listrik

d. Gaya listrik

e. Muatan listrik

5 Cara menganalis beda potensial, yakni jika dipandang dari potensial lebih

tinggi ke potensial lebih rendah yaitu...

a. voltage drop

b. voltage rise

c. voltage

d. voltage range

e. voltage ground

6 Kunci Jawaban Formatif

1

D

2

B

3

A

4

B

5

A

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

29

III.

EVALUASI

Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan teliti

1 Jelaskan terbentuknya arus listrik?

2 Sebuah batere memberikan arus 0,5 A kepada sebuah lampu selama 2 menit.

Berapakah banyaknya muatan listrik yang dipindahkan!

3 Jelaskan proses terjadinya reaksi kimia listrik DC !

4 Apa penyebab terjadinya beda potensial listrik!

5 Jelaskan proses perpindahan elektron secara dinamis dengan cara kimiawi !

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

30

IV.

KUNCI JAWABAN

NoUraian

1arus listrik timbul karena adanya aliran electron. Arus listrik diluar sumbernya

mengalir dari kutub positif ke kutub negatif dan di dalam sumbernya dari

kutub negatif ke kutub positif. Jadi aliran arus listrik adalah kebalikan dari

arah aliran electron

2- Diketahui : I = 0,5 amp; t = 2 menit.

Ditanyakan : Q (muatan listrik).

Penyelesaian : t = 2 menit = 2 x 60 = 120 detik

Q = I x t

= 0,5 x 120 = 60 coulomb.

3Akumulator terdiri dari elektroda positif , elektroda negative, dan liquid

elektrolit. Elektrolitnya terbuat dari bahan bahan asam sulfat encer.

Elektroda positif dilapisi dengan timbal diokasida (lead dioxide) dan

elektroda negative terbuat dari timbal murni (sponge lead). Reaksi

kimiawi antara dua elektroda dengan cairan elektrolitnya menyebabkan

perpindahan electron dan menghasilkan tegangan antara elektrodanya.

Akumulator dapat di re-charge dengan cara membalik arah arus yang

mengalir akumulator.

4Beda potensial dalam bahasa Inggris voltage atau seringkali orang menyebut

dengan istilah tegangan listrik adalah kerja yang dilakukan untuk

menggerakkan satu muatan (sebesar satu coulomb) pada elemen atau

komponen dari satu terminal/kutub ke terminal/kutub lainnya, atau pada

kedua

terminal/kutub

akan

mempunyai

beda

potensial

jika

kita

menggerakkan/memindahkan muatan sebesar satu coulomb dari satu

terminal ke terminal lainnya. Keterkaitan antara kerja yang dilakukan

sebenarnya adalah energi yang dikeluarkan, sehingga pengertian diatas

dapat dipersingkat bahwa tegangan adalah energi per satuan muatan.

5Listrik yang dibangkitkan melalui proses kimiawi seperti pada batere kering

(dry cell) memiliki tegangan 1,5 volt dengan arus searah (direct current).

Dalam batere kering, zat kimia bereaksi untuk membangkitkan listrik. Jika zat

kimia habis maka batere juga “mati” dan dibuang

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

31

V.

PENUTUP

Modul Dasar Listrik ini diharapkan dapat memberikan sedikit gambaran

kepada peserta didik untuk dapat memahami tentang konsep atom,arus listrik serta

beda potensial listrik yang disyaratkan pada kompetensi selanjutnya. Disamping itu

tentunya kompetensi ini juga memberikan dukungan kuat untuk mencapai kompetensi-

kompetensi lainnya. Guna lebih meningkatkan kapasitas, kapabilitas serta akuntabilitas

akademik yang lebih luas diharapkan peserta didik setelah m embaca modul ini

dilanjutkan dengan uji kompetensi yang dilakukan dalam bidang ketenagalistrikan.

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

32

DAFTAR PUSTAKA

http://materi4belajar.blogspot.com/2017/09/pengertian-beda-potensial-

hambatan.html

Sapto Widodo MH, Dasar dan Pengukuran Listrik semester 1, Kemendikbud, 2013

http://termodinamikayati.blogspot.com/2015/05/fungsi-dan-pengertian-

generator.html

https://www.softilmu.com/2015/11/Pengertian-Sejarah-Hukum-Hund-Asas-Aufbau-

Penulisan-Konfigurasi-Elektron-dan-Elektron-Valensi-Adalah.html

http://dunia-listrik.blogspot.com/2009/01/teori-dasar-listrik.html

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

33

PERISTILAHAN/ GLOSSARY

electricity

: Listrik

elektrostatis

: listrik statis

Elektroskop

: alat yang dapat digunakan untuk mengetahui ada tidaknya

muatan listrik pada suatu benda.

Elektron

: Bagian unsur atom yang bermuatan negatif

Generator

: Mesin listrik yang memerlukan tenaga mekanik, menghasilkan

tenaga listrik

Hukum Kirchoff :

Hukum listrik yang menyatakan perilaku arus listrik dalam

rangkaian

Hukum Ohm

: Hukum listrik yang menyatakan hubungan proporsi antara arus

listrik, tegangan listrik dan tahanan listrik

Hukum Faraday :

Hukum listrik yang menyatakan adanya perubahan medan

magnet yang menyebabkan perubahana tegangan pada suatu

konduktor

Neutron

: Bagian unsur atom yang tidak bermuatan ( netral )

Nukleus

: inti atom.

Proton

: Bagian unsur atom yang bermuatan positif

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

34

Dasar listrik

Dasar Listrik Dan Elektronika

1