Modul Ajar & RPP Fisika Kelas XI
Listrik Dinamis

Waktu pengerjaan: 25 menit

Tujuan: Melalui percobaan, kamu akan merumuskan hubungan antara tegangan, arus, dan hambatan listrik, serta menganalisis rangkaian seri dan paralel.

Petunjuk: 1) Berdoalah sebelum mulai. 2) Kerjakan langkah secara berurutan dan diskusikan dalam kelompok. 3) Catat temuan di tabel, lalu simpulkan berdasarkan bukti.

Info singkat: Listrik dinamis merupakan cabang fisika yang mempelajari pergerakan muatan listrik, yaitu arus listrik.

Alat & bahan: Catu daya, amperemeter, voltmeter, resistor (berbagai nilai), kabel penghubung, papan rangkaian.

Langkah kerja:

1. Siapkan alat dan bahan. Susun rangkaian seperti pada gambar 1, pastikan semua terhubung dengan benar dan aman.

2. Atur tegangan catu daya ke nilai tertentu (misalnya 2V). Catat nilai arus yang terbaca pada amperemeter dan tegangan pada voltmeter di Tabel Data 1.
3. Ulangi langkah 2 dengan mengubah nilai tegangan catu daya menjadi 4V, 6V, 8V, dan 10V. Catat semua data yang terbaca.
4. Ganti resistor dengan nilai yang berbeda (misalnya dua kali lipat dari yang pertama). Ulangi langkah 2 dan 3, catat pada Tabel Data 2.
5. Rangkai dua resistor secara seri, kemudian secara paralel. Ukur hambatan totalnya menggunakan multimeter (jika tersedia) atau hitung berdasarkan data yang kamu peroleh dari percobaan sebelumnya.

🔒 Tabel kerja dan lembar refleksi murid tidak ditampilkan di pratinjau — keduanya ada di berkas unduhan.

Asesmen awal (diagnostik):

1. Apa perbedaan antara listrik statis dan listrik dinamis?
2. Menurutmu, apa saja komponen dasar yang dibutuhkan agar sebuah lampu bisa menyala?
3. Sebutkan dua contoh peralatan elektronik yang menggunakan listrik dalam kehidupan sehari-hari!
4. Bagaimana arah aliran muatan listrik?

Formatif (proses): Observasi kinerja kelompok saat praktikum, penilaian LKPD, dan presentasi hasil diskusi.

Sumatif (akhir): Tes tertulis berupa pilihan ganda dan esai untuk mengukur pemahaman konsep dan kemampuan analisis.

🔒 Rubrik KKTP dan kunci jawaban tidak ditampilkan di pratinjau — rubrik ada di berkas unduhan, kunci jawaban khusus member Paket Lengkap.

Listrik dinamis merupakan cabang fisika yang mempelajari pergerakan muatan listrik, yaitu arus listrik. Pemahaman tentang listrik dinamis sangat penting karena hampir semua peralatan elektronik yang kita gunakan sehari-hari, mulai dari lampu hingga komputer, bekerja berdasarkan prinsip ini. Modul ini akan membimbing kamu untuk memahami konsep dasar, hukum-hukum, hingga aplikasi listrik dinamis.

1. Arus Listrik dan Beda Potensial
Arus listrik adalah aliran muatan listrik per satuan waktu. Dalam konduktor, arus listrik terjadi karena pergerakan elektron bebas. Arah arus konvensional didefinisikan sebagai arah gerak muatan positif, berlawanan dengan arah gerak elektron. Satuan arus listrik adalah Ampere (A). Beda potensial (tegangan) adalah energi yang dibutuhkan untuk memindahkan satu satuan muatan listrik dari satu titik ke titik lain. Tegangan merupakan 'tekanan' yang mendorong muatan untuk bergerak. Satuan beda potensial adalah Volt (V). Sumber tegangan seperti baterai atau generator menciptakan beda potensial yang diperlukan untuk menggerakkan arus.

2. Hambatan Listrik
Hambatan listrik adalah ukuran seberapa besar suatu bahan menahan aliran arus listrik. Setiap bahan memiliki hambatan yang berbeda. Konduktor memiliki hambatan kecil, sementara isolator memiliki hambatan sangat besar. Hambatan dipengaruhi oleh jenis bahan, panjang kawat, luas penampang kawat, dan suhu. Satuan hambatan listrik adalah Ohm (Ω). Resistor adalah komponen yang dirancang untuk memiliki nilai hambatan tertentu dalam suatu rangkaian. Semakin besar hambatan, semakin kecil arus yang mengalir jika tegangan tetap.

3. Hukum Ohm
Hukum Ohm menyatakan bahwa kuat arus listrik (I) yang mengalir melalui suatu penghantar berbanding lurus dengan beda potensial (V) di antara ujung-ujung penghantar tersebut dan berbanding terbalik dengan hambatannya (R). Secara matematis, Hukum Ohm dirumuskan sebagai V = I × R. Dengan memahami Hukum Ohm, kita dapat menghitung salah satu besaran jika dua besaran lainnya diketahui. Hukum ini merupakan dasar penting dalam analisis rangkaian listrik sederhana dan menjadi fondasi untuk hukum-hukum kelistrikan yang lebih kompleks.

4. Rangkaian Seri
Rangkaian seri adalah rangkaian listrik di mana komponen-komponennya (misalnya resistor atau lampu) dihubungkan secara berurutan, satu jalur. Dalam rangkaian seri, kuat arus yang mengalir melalui setiap komponen adalah sama. Namun, beda potensial total adalah jumlah beda potensial pada setiap komponen. Hambatan total dalam rangkaian seri adalah jumlah dari semua hambatan komponen. Jika salah satu komponen putus, seluruh rangkaian akan terputus dan tidak ada arus yang mengalir. Contoh penerapannya adalah pada lampu hias Natal kuno.

5. Rangkaian Paralel
Rangkaian paralel adalah rangkaian listrik di mana komponen-komponennya dihubungkan secara bercabang, sehingga arus memiliki lebih dari satu jalur untuk mengalir. Dalam rangkaian paralel, beda potensial pada setiap cabang adalah sama. Kuat arus total adalah jumlah kuat arus pada setiap cabang. Hambatan total dalam rangkaian paralel lebih kecil dari hambatan komponen terkecil. Jika salah satu komponen putus, komponen lain tetap dapat berfungsi. Contoh penerapannya adalah instalasi listrik di rumah-rumah.

6. Hukum Kirchhoff I (Hukum Arus)
Hukum Kirchhoff I, juga dikenal sebagai Hukum Arus Kirchhoff atau Hukum Titik Cabang, menyatakan bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk ke suatu titik percabangan dalam rangkaian listrik sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan tersebut. Hukum ini didasarkan pada prinsip kekekalan muatan listrik. Artinya, muatan listrik tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan di titik percabangan, hanya dialirkan. Hukum ini sangat penting untuk menganalisis rangkaian yang memiliki banyak percabangan.

7. Hukum Kirchhoff II (Hukum Tegangan)
Hukum Kirchhoff II, atau Hukum Tegangan Kirchhoff atau Hukum Loop, menyatakan bahwa dalam setiap lintasan tertutup (loop) suatu rangkaian listrik, jumlah aljabar perubahan tegangan (beda potensial) adalah nol. Ini didasarkan pada prinsip kekekalan energi. Artinya, tidak ada energi yang hilang atau bertambah saat muatan bergerak melalui satu putaran penuh dalam sebuah loop. Hukum ini digunakan untuk menganalisis rangkaian yang lebih kompleks, terutama yang memiliki lebih dari satu sumber tegangan atau loop tertutup.

8. Energi dan Daya Listrik
Energi listrik adalah energi yang digunakan oleh peralatan listrik untuk melakukan kerja. Energi listrik (W) dapat dihitung dengan rumus W = V × I × t, di mana V adalah tegangan, I adalah arus, dan t adalah waktu. Satuan energi listrik adalah Joule (J). Daya listrik adalah laju energi listrik yang digunakan atau dihasilkan per satuan waktu. Daya listrik (P) dapat dihitung dengan rumus P = W / t = V × I. Satuan daya listrik adalah Watt (W). Pemahaman energi dan daya listrik sangat penting untuk menghitung biaya listrik dan memilih peralatan elektronik yang efisien.

Rangkuman: Listrik dinamis membahas aliran muatan listrik. Arus, tegangan, dan hambatan adalah konsep dasarnya. Hukum Ohm (V=IR) menjelaskan hubungan ketiganya. Rangkaian seri dan paralel memiliki karakteristik berbeda dalam pembagian arus dan tegangan. Hukum Kirchhoff I (total arus masuk = total arus keluar) dan II (total tegangan dalam loop tertutup = 0) membantu menganalisis rangkaian kompleks. Energi dan daya listrik mengukur penggunaan energi peralatan elektronik.

🔒 Daftar pustaka tidak ditampilkan di pratinjau — ada di berkas unduhan.

Modul ajar "Listrik Dinamis" mata pelajaran Fisika Kelas XI ini disusun sesuai ketentuan Kurikulum Merdeka · Pembelajaran Mendalam dan dinyatakan dapat digunakan dalam pembelajaran Tahun Pelajaran 2026/2027.

Rujukan: Permendikdasmen No. 13 Tahun 2025 (Pembelajaran Mendalam) · Permendikdasmen No. 1 Tahun 2026 (Standar Proses) · CP: Kepka BSKAP No. 046/H/KR/2025