IX . Listrik, Magnet, dan Sumber Energi Alternatif Tanggal 03 November 2025

 

Daya Listrik dan Energi Listrik

Bab 4 : Listrik, Magnet, dan Sumber Energi Alternatif

 

Nama Guru             : Anita Wulandari, S.Pd.

Mata Pelajaran        : Ilmu Pengetahuan Alam

Kelas                       : IX

Elemen                    : Pemahaman IPA

Pertemuan               : 27

Jam ke                     : 3, 4 dan 5

Capaian Pembelajaran

Pada akhir fase D, peserta didik mampu mengidentifikasi dan menganalisis konsep listrik statis dan dinamis, fenomena kemagnetan dan induksi elektromagnetik, serta memahami berbagai sumber energi alternatif dan pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari, termasuk dampak positif dan negatifnya terhadap lingkungan dan masyarakat, melalui percobaan sederhana dan penalaran ilmiah.

Tujuan Pembelajaran 

●     Peserta didik menghitung energi dan daya listrik yang digunakan dalam peralatan listrik sehari-hari setelah menganalisis contoh kasus.

●     Peserta didik menjelaskan pentingnya efisiensi penggunaan listrik dan dampaknya terhadap lingkungan melalui diskusi kelompok.

●     Peserta didik mengidentifikasi upaya-upaya konservasi energi listrik di rumah dan sekolah melalui observasi lingkungan sekitar. 

Pemahaman Bermakna

Peserta didik mampu menganalisis besaran pada rangkaian listrik seri dan pararel menggunakan Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff, menghitung daya dan energi yang digunakan oleh peralatan listrik di rumah, serta menjelaskan sumber energi listrik alternatif ramah lingkungan.

 

Materi                         : Daya Listrik dan Energi Listrik

Metode                        : 

Model pembelajaran : direct instruction dan cooperative learning, dan praktikum

Mode pembelajaran : tatap muka

Strategi                      : Diskusi & Tanya Jawab

Sarana                       : laptop, proyektor, LKPD

Prasarana                  : baterai 1,5 V dan dudukannya (2),voltmeter, amperemeter, lampu praktikum dan dudukannya, kabel praktikum (6),  paku 10 cm (3), paper clip besi (5), magnet batang, kawat tembaga (bagian dalam kabel), kertas HVS, serbuk besi

Asesmen         : 

 ●    Asesmen non-kognitif

 ●    Asesmen kognitif (sumatif)

Langkah-langkah Pembelajaran :

Pendahuluan

●    Melakukan pembukaan dengan salam pembuka dan berdoa untuk memulai pembelajaran, serta memeriksa kehadiran peserta didik sebagai sikap disiplin.

●    Memulai kelas dengan apersepsi guna menstimulus peserta didik. Apersepsi dilakukan dengan mengajukan pertanyaan “Dari mana listrik yang digunakan untuk menyalakan lampu di rumahmu berasal?” dan “Sebutkan jenis bahan yang dapat digunakan untuk menghantar listrik.”.

Kegiatan Inti

●    Guru menyampaikan tujuan pembelajaran yang ingin dicapai dan memotivasi peserta didik untuk belajar.

●    Guru meminta kepada perwakilan setiap kelompok untuk mempresentasikan tugasnya yang sudah diperintahkan pada pertemuan sebelumnya. Setiap kelompok diberi waktu untuk presentasi selama 5-10 menit.

●    Guru mengawali pembelajaran dengan meminta peserta didik untuk mencari informasi tentang listrik dinamis dari berbagai sumber.

●    Guru menjelaskan tentang pengertian listrik dinamis dan jenis bahan konduktor yang digunakan untuk menghantarkan listrik disertai dengan contohnya.

●    Guru menjelaskan bahan yang digunakan untuk menghantarkan lisrik menggunakan persamaan hambatan listrik, yaitu  dan menampilkan nilai-nilai hambatan jenis beberapa bahan pada Tabel 4.1.

●    Guru memberikan contoh perhitungan hambatan listrik pada Contoh Soal 4.4.

●    Guru memaparkan konsep dan pengertian arus listrik.

●    Guru menjelaskan bahwa arus listrik terjadi karena adanya beda potensial atau tegangan antara dua titik pada rangkaian listrik.

●    Guru menuliskan persamaan muatan listrik yang mengalir bisa dihitung dengan banyaknya elektron dikali muatan elektron, yaitu .

●    Guru memberikan contoh perhitungan arus listrik pada Contoh Soal 4.5.

●    Guru menjelaskan tentang jenis-jenis arus listri, yaitu arus AC dan DC.

●    Guru bertanya “Bagaimana cara menyalakan lampu kecil menggunakan baterai?”.

●    Guru menjelaskan tentang rangkaian listrik yang digunakan untuk menghubungkan lampu kecil dengan baterai pada Gambar 4.12. Pada gambar menunjukkan rangkaian terbuka dan tertutup.

●    Guru mengungkapkan bahwa aliran listrik tersebut disebabkan adanya gaya gerak listrik di baterai. Selain itu, dalam rangkaian listrik juga berlaku Hukum Ohm dan Hukum Kirchhof.

●    Guru menuliskan persamaan tegangan jepit pada rangkaian, yaitu V = å − V_r .

●    Guru menugaskan kepada peserta didik untuk mengerjakan Tugas 4.3 halaman 126 yang dilakukan secara mandiri dan meminta untuk mengumpulkannya jika sudah selesai.

●    Guru menunjukkan rangkaian sesuai dengan Hukum Ohm pada Gambar 4.14.

●    Guru menunjuk salah satu peserta didik untuk membacakan bunyi dari Hukum Ohm dan menuliskan persamaannya.

●    Guru mengorganisir peserta didik dalam kegiatan praktikum beranggotakan 3–4 orang.

●    Guru menginstruksikan setiap kelompok untuk mengikuti langkah-langkah kegiatan di Kegiatan 4.1 buku IPA 3 untuk SMP/MTs kelas IX terbitan Grafindo halaman 127-128.

●    Guru membimbing setiap kelompok untuk melakukan kegiatan dengan benar dan tertib.

●    Guru menginstruksikan setiap kelompok untuk mempresentasikan hasil percobaannya di depan kelas.

●    Guru mengapresiasi setiap kelompok dengan memberikan pujian atas presentasinya.

●    Guru melanjutkan pembelajaran selanjutnya tentang Hukum 1 Kirchhof. Hukum tersebut menyatakan bahwa total kuat arus yang masuk ke titik cabang sama dengan total kuat arus yang keluar titik cabang.

●    Guru menjelaskan tentang rangkaian hambatan listrik, yaitu rangkaian seri, pararel, dan campuran.

●    Guru menguraikan persamaan arus listrik, hambatan, dan tegangan dalam rangkaian listrik.

●    Guru menugaskan peserta didik untuk mengerjakan Tugas 4.4 halaman 130 yang dilakukan secara mandiri dan meminta untuk mengumpulkannya jika sudah selesai.

●    Guru menjelaskan tentang energi dan daya listrik disertai dengan rumusnya.

●    Guru memaparkan cara menghitung biaya pengeluaran energi lisrtik di rumah pada buku buku IPA 3 untuk SMP/MTs kelas IX terbitan Grafindo halaman 132-133.

●    Guru menjelaskan energi alternatif sebagai sumber energi yang ramah bagi lingkungan dapat dilihat pada Tabel 4.3.

 

Kegiatan Penutup

●    Guru dan peserta didik meninjau kembali apa yang telah dilakukan dan dipelajari pada kegiatan pembelajaran kali ini dan memberikan kesempatan kepada peserta didik untuk bertanya sebelum menutup kegiatan pembelajaran.

●    Guru menginformasikan kepada peserta didik bahwa pertemuan selanjutnya akan membahas tentang Hukum Archimedes.

●    Guru menginstruksikan peserta didik untuk membentuk kelompok tugas di rumah beranggotakan 3–4 orang dan menugaskan Tugas 4.5 dan 4.6 buku IPA 3 untuk SMP/MTs kelas IX terbitan Grafindo halaman 132-134 dan memberi tahu seluruh kelompok untuk mengumpulkan hasilnya pada pertemuan selanjutnya.

●    Guru menutup kegiatan pembelajaran dengan doa dan salam.

Uraian Materi

Pertanyaan Pematik : 

●    Dari mana listrik yang digunakan untuk menyalakan lampu di rumahmu berasal?

●    Sebutkan jenis bahan yang dapat digunakan untuk menghantar listrik.

1. Pengantar Energi dan Daya Listrik

Energi listrik merupakan salah satu bentuk energi yang paling banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Energi ini dapat diubah menjadi bentuk energi lain seperti energi panas, cahaya, gerak, dan bunyi. Daya listrik menunjukkan seberapa cepat energi listrik digunakan atau diubah oleh suatu alat listrik.

2. Energi Listrik

a. Pengertian Energi Listrik

Energi listrik adalah energi yang dihasilkan oleh aliran muatan listrik melalui suatu penghantar. Energi ini dapat digunakan untuk menyalakan lampu, menggerakkan motor, atau memanaskan elemen pemanas.

b. Rumus Energi Listrik

Energi listrik dapat dihitung dengan rumus:

W = V × I × t

Keterangan:

• W = Energi listrik (joule atau watt-jam)
• V = Tegangan listrik (volt)
• I = Arus listrik (ampere)
• t = Waktu (detik atau jam)

Jika waktu dalam jam dan energi ingin dinyatakan dalam kilowatt-jam (kWh), maka:

W = P × t

dengan P adalah daya dalam kilowatt (kW).

c. Contoh Perhitungan

Sebuah setrika listrik memiliki daya 300 watt dan digunakan selama 2 jam. Energi listrik yang digunakan adalah:

W = P × t = 300 W × 2 jam = 600 Wh = 0,6 kWh

3. Daya Listrik

a. Pengertian Daya Listrik

Daya listrik adalah laju penggunaan energi listrik oleh suatu alat. Semakin besar daya suatu alat, semakin cepat alat tersebut menggunakan energi listrik.

b. Rumus Daya Listrik

P = V × I

Keterangan:

• P = Daya listrik (watt)
• V = Tegangan listrik (volt)
• I = Arus listrik (ampere)

c. Hubungan Daya, Energi, dan Waktu

W = P × t

Artinya, energi listrik yang digunakan berbanding lurus dengan daya dan waktu pemakaian.

4. Hubungan Daya dengan Hambatan

Jika diketahui hambatan (R) suatu alat, maka daya dapat dihitung dengan:

P = I² × R

atau

P = V² / R

Keterangan:

• R = Hambatan listrik (ohm)

 

6. Energi Listrik dalam Kehidupan Sehari-hari

Energi listrik digunakan dalam berbagai peralatan rumah tangga dan industri, seperti:

• Lampu (mengubah energi listrik menjadi cahaya dan panas)
• Kipas angin (mengubah energi listrik menjadi energi gerak)
• Setrika (mengubah energi listrik menjadi panas)
• Televisi (mengubah energi listrik menjadi cahaya dan suara)

7. Efisiensi Energi Listrik

Efisiensi menunjukkan seberapa besar energi listrik yang digunakan secara efektif dibandingkan dengan energi total yang disuplai.
Rumus efisiensi:

η = (Energi keluaran / Energi masukan) × 100%

Semakin tinggi efisiensi, semakin hemat energi listrik yang digunakan.

8. Penghematan Energi Listrik

Beberapa cara untuk menghemat energi listrik:

• Mematikan alat listrik saat tidak digunakan
• Menggunakan lampu hemat energi (LED)
• Mengatur penggunaan alat listrik berdaya besar
• Memanfaatkan cahaya alami di siang hari
• Melakukan perawatan rutin pada peralatan listrik

9. Contoh Soal dan Pembahasan

Contoh 1:
Sebuah lampu 60 W dinyalakan selama 5 jam. Hitung energi listrik yang digunakan dalam kWh.
Penyelesaian:

W = P × t = 60 W × 5 jam = 300 Wh = 0,3 kWh

Contoh 2:
Sebuah alat listrik dihubungkan ke sumber tegangan 220 V dan arus yang mengalir sebesar 2 A. Hitung daya listrik alat tersebut.
Penyelesaian:

P = V × I = 220 V × 2 A = 440 W

10. Rangkuman

• Energi listrik adalah hasil dari aliran muatan listrik.
• Daya listrik menunjukkan kecepatan penggunaan energi listrik.
• Rumus utama:
  • Energi: W = V × I × t
  • Daya: P = V × I
• Satuan energi listrik: joule, Wh, kWh.
• Satuan daya listrik: watt, kW.
• Penghematan energi listrik penting untuk efisiensi dan keberlanjutan lingkungan. 

Silahkan untuk menyimak video pembelajaran lebih lanjut penjelasan Daya Listrik dan Energi Listrik silahkan disimak video nyaa ya...

Penugasan

Muatan Listrik

Alat dan Bahan

1. Sisir plastik 2 buah
2. Batang kaca atau gelas kaca 2 buah
3. Tali/benang sepanjang 30 cm
4. Statif 2 buah
5. Rambut kering

Langkah Kerja

1. Gantunglah dua sisir plastik pada dua statif dengan menggunakan tali. Atur jarak kedua sisir kurang lebih 5 cm.
2. Gosokkan dua sisir plastik tersebut ke rambut kering, kemudian biarkan kedua sisir tersebut tergantung bebas. Amati dan catat peristiwa yang terjadi pada kedua sisir.
3. Lakukan langkah 1 dan 2 dengan menggunakan batang kaca.
4. Gantunglah satu sisir plastik dan satu kaca masing-masing pada statif. Gosokkan sisir dan batang kaca pada rambut kering, kemudian biarkan sisir dan batang kaca tergantung bebas. Amati dan catat peristiwa yang terjadi pada sisir dan batang kaca.

“Hati-hati saat menggunakan batang kaca, pastikan pinggirannya tidak tajam sehingga tidak melukai tanganmu. Kamu dapat mengganti batang kaca dengan gelas kaca agar aman”.

Pertanyaan

1. Bandingkan hasil pengamatan pada langkah nomor 1 dan 2 terhadap nomor 3. Analisis mengapa hal tersebut dapat terjadi?

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

2. Bandingkan hasil pengamatan pada langkah nomor 4 dengan hasil kegiatan pada nomor 1. Dan jelaskan hasi pengamatanmu.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

3. Buatlah kesimpulan tentang muatan yang ada pada sisir plastik dan batang kaca setelah digosok.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

 

Penilaian dan Refleksi

1. Jelaskan perbedaan antara energi listrik dan daya listrik.
2. Sebutkan tiga contoh alat listrik dan bentuk energi yang dihasilkannya.
3. Hitung energi listrik yang digunakan oleh kipas angin 100 W selama 8 jam.
4. Mengapa penting untuk menghemat energi listrik di rumah?