Kunci Jawaban Buku Fisika Kelas 12 SMA/MA Kurikulum Merdeka Bab 2: Ayo Bernalar Kritis Halaman 26

TRIBUNWOW.COM - Berikut Kunci Jawaban Fisika Kelas 12 SMA/MA Kurikulum Merdeka, Bab 2: Listrik Arus Searah, Ayo Bernalar Kritis! Halaman 26.

Kunci Jawaban ini dapat digunakan sebagai panduan orang tua mendampingi anak dalam belajar.

Pastikan siswa secara mandiri mengerjakan terlebih dahulu soal yang ada di buku secara cermat dan saksama.

Soal ini terdapat pada buku pelajaran Fisika Kelas 12 SMA/MA Kurikulum Merdeka ditulis oleh Lia Laela Sarah dan Irma Rahma Suwarma, karya Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi 2022.

Setelah mempelajari bab 2 ini, siswa diharapkan mampu mengevaluasi berbagai jenis rangkaian listrik arus searah menggunakan hukum Ohm, hukum Kirchoff, hambatan jenis kawat, dan daya listrik serta membuat proyek sederhana terkait rangkaian listrik arus searah untuk menyelesaikan masalah dalam kehidupan sehari-hari.

Baca juga: Kunci Jawaban Bahasa Indonesia Kelas 8, Bab 3: Kalimat Fakta dan Opini di Artikel Ilmiah Halaman 89

Ayo, Bernalar Kritis!

Sebuah Light Emitting Diode (LED) agar menyala normal membutuhkan  beda potensial 2,2 V.

Sementara baterai yang ada di pasaran hanya 1,5 V dan 9 V. 

Bagaimana cara agar mendapatkan beda potensial 2,2 V pada ujung-ujung LED?

Apa yang akan terjadi pada LED jika langsung  dihubungkan dengan baterai 9V?

Jawaban

1. Cara untuk mendapatkan beda potensial 2,2 V pada ujung-ujung LED

Karena LED membutuhkan beda potensial 2,2 V untuk menyala dengan normal, dan baterai yang ada hanya memiliki tegangan 1,5 V dan 9 V, Anda bisa menggunakan resistor untuk mengatur tegangan yang diterapkan pada LED.

Berikut adalah cara-caranya:

a. Menggunakan Baterai 9V

Baterai 9V memiliki tegangan yang lebih besar daripada yang dibutuhkan oleh LED (2,2 V).Oleh karena itu, kita memerlukan resistor untuk membatasi arus yang mengalir dan mengurangi tegangan yang berlebih.

Langkah pertama: Tentukan nilai resistor yang dibutuhkan menggunakan hukum Ohm.

Untuk LED, kita perlu mengetahui:

a. Tegangan total baterai: V baterai = 9 V

b. Tegangan yang dibutuhkan oleh LED: V LED = 2,2 V

c. Tengangan yang perlu dikurangi oleh resistor:

VR = V baterai – V LED = 9 V – 2,2 V = 6,8 V.

b. Menghitung nilai resistor

Jika arus yang dibutuhkan oleh LED biasanya sekitar 20 mA (0,02 A), kita bisa menghitung nilai resistor yang diperlukan untuk mendapatkan tegangan 6,8 V yang terbuang pada resistor.

Berdasarkan hukum Ohm : ( V = I x R)

R = VR : I = 6,8 V : 0,02 A = 340 Ω

Jadi, resistor yang diperlukan adalah sekitar 340 Ω (dapat menggunakan resistor yang mendekati nilai ini, misalnya 330 Ω atau 350 Ω).

c. Menggunakan Baterai 1,5V

Baterai 1,5 V tidak cukup untuk menyalakan LED dengan tegangan 2,2 V, karena tegangan yang disediakan baterai 1,5 V lebih kecil dari tegangan yang dibutuhkan LED.

Untuk dapat menyalakan LED dengan baterai ini, kamu perlu menggunakan dua baterai 1,5 V secara seri untuk mendapatkan tegangan total 3 V, yang lebih mendekati 2,2 V.

Namun, dalam kasus ini, arus yang mengalir mungkin terlalu tinggi atau terlalu rendah, jadi Anda tetap perlu memperhatikan pemilihan resistor yang tepat.

2. Apa yang terjadi jika LED langsung dihubungkan dengan baterai 9V?

Jika LED dihubungkan langsung ke baterai 9V tanpa resistor, maka:

Tegangan yang diterapkan ke LED akan jauh lebih tinggi dari yang dibutuhkan (LED hanya membutuhkan 2,2 V).

Arus yang mengalir akan jauh lebih besar dari yang aman untuk LED, karena LED akan mencoba untuk menyerap semua tegangan yang diberikan, yang dapat menyebabkan kerusakan pada LED.

LED biasanya memiliki batasan arus yang bisa dilewatinya (misalnya 20 mA), dan jika arus melebihi nilai ini, LED dapat terbakar atau rusak permanen. Dalam hal ini, LED akan terbakar atau rusak karena tegangan berlebih dan arus yang terlalu besar.

Jadi, untuk mendapatkan tegangan 2,2 V pada LED dengan menggunakan baterai 9V, kamu perlu menambahkan resistor untuk membatasi tegangan dan arus yang mengalir ke LED.

 Jika LED langsung dihubungkan dengan baterai 9V tanpa resistor, LED akan rusak karena tegangan dan arus yang terlalu tinggi.

Disclaimer:

Artikel ini hanya ditujukan kepada orang tua untuk memandu proses belajar anak.

Sebelum melihat kunci jawaban, pastikan siswa mengerjakan soal secara mandiri terlebih dahulu.

(TribunWow.com/Peserta Magang dari Universitas Sebelas Maret/Ni Putu Marcilla)

Baca berita menarik lainnya di Google News.