LEMBAR KERJA MAHASISWA

Modul 11.1 – Kelistrikan

Mengidentifikasi, Menganalisis, dan Menerapkan Konsep Kelistrikan

Kemajuan pengisian: 0%

A. Identitas Mahasiswa

Nama

NIM

Program Studi

Kelas

Kelompok

Tanggal

B. Tujuan Pembelajaran

Setelah menyelesaikan LKM ini, mahasiswa diharapkan mampu:

Menjelaskan konsep muatan listrik dan sifat interaksinya.
Menjelaskan konsep listrik statis.
Menganalisis cara benda menjadi bermuatan.
Menerapkan Hukum Coulomb.
Menjelaskan medan dan potensial listrik.
Menjelaskan tegangan, arus, dan hambatan listrik.
Menerapkan Hukum Ohm dalam penyelesaian masalah.
Menganalisis rangkaian seri dan paralel.
Menghitung daya dan energi listrik.
Membedakan konduktor dan isolator serta penerapannya.

C. Petunjuk Penggunaan

Bacalah ringkasan materi sebelum mengerjakan setiap aktivitas.
Jawablah pertanyaan berdasarkan pemahaman dan hasil analisis Anda.
Gunakan satuan SI dalam perhitungan.
Tuliskan langkah penyelesaian soal hitungan secara jelas.
Diskusikan pertanyaan analisis dengan anggota kelompok jika diperlukan.
Klik Simpan Jawaban secara berkala.
Jawaban juga tersimpan otomatis pada browser/perangkat yang digunakan.

Catatan: Jawaban tersimpan secara lokal pada browser/perangkat mahasiswa dan tidak otomatis terkirim kepada dosen.

D. Ringkasan Materi

1. Muatan Listrik

Atom tersusun atas proton bermuatan positif, elektron bermuatan negatif, dan neutron yang tidak bermuatan. Benda netral memiliki jumlah proton dan elektron yang seimbang.

Kehilangan elektron menyebabkan benda bermuatan positif, sedangkan mendapatkan elektron menyebabkan benda bermuatan negatif.

2. Sifat Muatan Listrik

Muatan sejenis saling tolak-menolak.

Muatan berbeda jenis saling tarik-menarik.

3. Listrik Statis

Listrik statis adalah kumpulan muatan listrik yang relatif diam pada suatu benda. Contohnya rambut tertarik sisir, balon menempel pada dinding, dan petir.

4. Cara Membuat Benda Bermuatan

Gesekan
Konduksi
Induksi

5. Hukum Coulomb

F = k × |q₁q₂| / r²

Gaya listrik bertambah jika besar muatan bertambah dan berkurang jika jarak antara kedua muatan diperbesar.

6. Medan Listrik

Medan listrik adalah daerah di sekitar muatan yang masih mengalami pengaruh gaya listrik.

E = F/q
Untuk muatan titik: E = k × |Q| / r²

Satuan kuat medan listrik adalah N/C.

7. Potensial Listrik

Potensial listrik berkaitan dengan energi potensial listrik per satuan muatan. Satuannya adalah volt (V).

8. Tegangan Listrik

Tegangan atau beda potensial menyebabkan muatan dapat bergerak dalam rangkaian. Sumber tegangan antara lain baterai, aki, generator, dan sel surya.

9. Arus Listrik

I = Q/t

I = kuat arus (A), Q = muatan listrik (C), dan t = waktu (s).

10. Arah Arus dan Elektron

Arus konvensional: dari potensial tinggi (+) menuju potensial rendah (−).

Elektron: bergerak dari kutub negatif (−) menuju kutub positif (+).

11. Hambatan Listrik

Hambatan adalah ukuran seberapa besar suatu bahan menghambat aliran listrik. Hambatan dipengaruhi panjang kawat, luas penampang, jenis bahan, dan temperatur.

12. Hukum Ohm

V = I × R
I = V/R
R = V/I

13. Rangkaian Seri

Komponen tersusun dalam satu jalur. Arus yang melalui setiap komponen sama.

R_total = R₁ + R₂ + R₃ + ...

14. Rangkaian Paralel

Komponen tersusun dalam beberapa cabang. Tegangan pada setiap cabang sama.

1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ...

Untuk dua resistor:

R_total = (R₁ × R₂)/(R₁ + R₂)

15. Daya Listrik

P = V × I
P = I²R
P = V²/R

Satuan daya listrik adalah watt (W).

16. Energi Listrik

W = P × t

Satuan SI energi adalah joule (J). Dalam kehidupan sehari-hari energi listrik sering dinyatakan dalam kWh.

17. Konduktor dan Isolator

Konduktor mudah menghantarkan listrik, misalnya tembaga, aluminium, besi, dan perak.

Isolator sulit menghantarkan listrik, misalnya karet, plastik, kaca, dan kayu kering.

E. Aktivitas 1 – Mengidentifikasi Partikel Penyusun Atom

Lengkapi tabel berikut.

Partikel	Muatan	Lokasi	Peran
Proton
Elektron
Neutron

F. Aktivitas 2 – Menganalisis Perubahan Muatan

Jelaskan apa yang terjadi pada muatan suatu benda jika benda tersebut kehilangan elektron.

Jelaskan apa yang terjadi jika sebuah benda mendapatkan elektron.

G. Aktivitas 3 – Interaksi Muatan

Jika dua benda sama-sama bermuatan positif, apa yang terjadi?

Tarik-menarik Tolak-menolak

Jika benda bermuatan positif didekatkan dengan benda bermuatan negatif?

Tarik-menarik Tolak-menolak

Jelaskan mengapa muatan sejenis saling tolak-menolak.

H. Aktivitas 4 – Listrik Statis dalam Kehidupan

Tuliskan minimal tiga contoh listrik statis yang dapat ditemukan dalam kehidupan sehari-hari.

Pilih salah satu contoh tersebut dan jelaskan proses terjadinya.

I. Aktivitas 5 – Cara Membuat Benda Bermuatan

Cara	Penjelasan	Contoh
Gesekan
Konduksi
Induksi

J. Aktivitas 6 – Hukum Coulomb

F = k × |q₁q₂| / r²

Dua muatan listrik q₁ = 2 μC dan q₂ = 3 μC berjarak 0,30 m. Jika k = 9 × 10⁹ Nm²/C², hitung besar gaya listriknya.

Langkah penyelesaian: Jawaban akhir:

Bagaimana perubahan gaya Coulomb jika jarak antara kedua muatan diperbesar menjadi dua kali semula?

K. Aktivitas 7 – Medan Listrik

Jelaskan dengan bahasa Anda sendiri apa yang dimaksud dengan medan listrik.

Sebuah muatan titik Q = 4 μC berada pada jarak 0,20 m dari titik P. Hitung kuat medan listrik di titik P. Gunakan k = 9 × 10⁹ Nm²/C².

Jelaskan arah medan listrik di sekitar muatan positif.

L. Aktivitas 8 – Potensial dan Tegangan Listrik

Apa perbedaan sederhana antara potensial listrik dan tegangan listrik?

Mengapa baterai dapat menyebabkan arus listrik mengalir dalam suatu rangkaian?

M. Aktivitas 9 – Menghitung Arus Listrik

I = Q/t

Sebanyak 60 C muatan listrik mengalir melalui penghantar selama 20 sekon. Berapakah kuat arus listriknya?

Jika muatan yang mengalir tetap tetapi waktu alir diperbesar, bagaimana perubahan kuat arus?

N. Aktivitas 10 – Arah Arus Konvensional dan Elektron

Lengkapi tabel berikut.

Besaran	Arah Gerak
Arus konvensional
Elektron

Mengapa arah arus konvensional berbeda dengan arah gerak elektron?

O. Aktivitas 11 – Hambatan Listrik

Sebutkan empat faktor yang memengaruhi hambatan kawat.

Jelaskan mengapa kawat yang lebih panjang umumnya memiliki hambatan lebih besar.

Mengapa kabel listrik biasanya menggunakan kawat logam dengan ukuran penampang tertentu?

P. Aktivitas 12 – Hukum Ohm

V = I × R
I = V/R
R = V/I

Sebuah resistor 4 Ω diberi tegangan 12 V. Berapakah arus yang mengalir?

Jika hambatan tetap dan tegangan dinaikkan dua kali lipat, bagaimana perubahan arus?

Q. Aktivitas 13 – Rangkaian Seri

Tiga resistor R₁ = 2 Ω, R₂ = 3 Ω, dan R₃ = 5 Ω disusun seri. Hitung hambatan totalnya.

Jelaskan mengapa arus pada setiap resistor dalam rangkaian seri sama.

Apa yang terjadi jika salah satu komponen dalam rangkaian seri putus?

R. Aktivitas 14 – Rangkaian Paralel

Dua resistor R₁ = 6 Ω dan R₂ = 3 Ω disusun paralel. Hitung hambatan totalnya.

Jelaskan mengapa tegangan pada setiap cabang rangkaian paralel sama.

Mengapa instalasi listrik rumah menggunakan prinsip rangkaian paralel?

S. Aktivitas 15 – Membandingkan Rangkaian Seri dan Paralel

Aspek	Seri	Paralel
Jalur arus
Arus
Tegangan
Jika satu lampu putus
Contoh penerapan

T. Aktivitas 16 – Daya Listrik

P = V × I
P = I²R
P = V²/R

Sebuah lampu bekerja pada tegangan 220 V dan dialiri arus 0,5 A. Hitung daya listrik lampu tersebut.

Jelaskan arti daya listrik sebesar 110 W pada sebuah lampu.

U. Aktivitas 17 – Energi Listrik

W = P × t

Sebuah alat listrik memiliki daya 200 W dan digunakan selama 5 jam. Hitung energi listrik yang digunakan dalam Wh.

Ubahlah hasil tersebut menjadi kWh.

Mengapa konsumsi listrik rumah tangga biasanya dinyatakan dalam kWh, bukan joule?

V. Aktivitas 18 – Konduktor dan Isolator

Bahan	Konduktor/Isolator	Alasan
Tembaga
Plastik
Aluminium
Karet
Kaca

W. Aktivitas 19 – Analisis Kabel Listrik

Sebuah kabel listrik memiliki bagian dalam berupa logam dan bagian luar berupa plastik atau karet. Jelaskan fungsi masing-masing bagian.

Apa risiko yang dapat terjadi jika lapisan isolator kabel rusak?

X. Aktivitas 20 – Studi Kasus Kelistrikan Rumah

Di sebuah rumah terdapat beberapa lampu. Ketika satu lampu rusak, lampu lainnya tetap menyala.

Pertanyaan:

1. Rangkaian apa yang kemungkinan digunakan?

2. Jelaskan alasan Anda.

3. Apa keuntungan rangkaian tersebut untuk instalasi rumah?

Y. Aktivitas 21 – Pemecahan Masalah

Sebuah resistor memiliki hambatan 10 Ω dan dialiri arus 2 A. Tentukan tegangan yang diberikan pada resistor.

Sebuah alat listrik bekerja pada tegangan 12 V dengan arus 3 A. Hitung daya alat tersebut.

Sebuah lampu 100 W digunakan selama 10 jam. Hitung energi listrik yang digunakan dalam kWh.

Z. Aktivitas 22 – Analisis Konseptual

Mengapa elektron dapat bergerak dalam logam tetapi sulit bergerak melalui plastik?

Mengapa logam cocok digunakan sebagai bahan penghantar kabel listrik?

AA. Aktivitas 23 – HOTS Kelistrikan

Perhatikan dua situasi berikut:

Dua resistor identik disusun seri.
Dua resistor identik disusun paralel.

Jika keduanya dihubungkan pada sumber tegangan yang sama, bandingkan hambatan total kedua rangkaian dan jelaskan pengaruhnya terhadap arus total.

AB. Aktivitas 24 – Analisis Penghematan Energi

Sebuah rumah menggunakan lampu 20 W selama 10 jam setiap hari. Jika lampu tersebut diganti dengan lampu 10 W dengan lama penggunaan yang sama, bagaimana perubahan konsumsi energinya?

Tuliskan minimal tiga tindakan yang dapat dilakukan untuk menghemat energi listrik di rumah.

AC. Aktivitas 25 – Diskusi Kelompok

Diskusikan pertanyaan berikut bersama kelompok:

Mengapa pemahaman tentang rangkaian seri dan paralel penting dalam kehidupan sehari-hari?

Kesimpulan hasil diskusi kelompok:

AD. Aktivitas 26 – Membuat Peta Konsep

Buatlah peta konsep yang menghubungkan:

Muatan listrik → Listrik statis → Gaya Coulomb → Medan listrik → Potensial → Tegangan → Arus → Hambatan → Hukum Ohm → Rangkaian seri/paralel → Daya → Energi listrik.

Jika peta konsep dibuat di kertas, tuliskan ringkasan hubungan antar-konsep pada kolom berikut.

AE. Pertanyaan Integratif

Jelaskan hubungan antara tegangan, arus, dan hambatan berdasarkan Hukum Ohm.

Jelaskan hubungan antara daya dan energi listrik.

Mengapa rangkaian paralel lebih sesuai untuk instalasi listrik rumah dibandingkan rangkaian seri?

AF. Refleksi

1. Konsep kelistrikan yang paling saya pahami adalah...

2. Konsep yang masih sulit saya pahami adalah...

3. Kesulitan yang saya alami saat mengerjakan LKM adalah...

4. Upaya yang akan saya lakukan untuk memahami materi lebih baik...

AH. Tugas Akhir

Pilih salah satu perangkat listrik yang ada di sekitar Anda, kemudian lakukan analisis sederhana.

Nama perangkat: Fungsi perangkat: Sumber tegangan: Perkiraan daya: Prinsip kelistrikan yang digunakan: Cara penggunaan yang aman: Kesimpulan:

AI. Rumus Penting

Konsep	Rumus
Hukum Coulomb	F = k × \|q₁q₂\| / r²
Medan listrik	E = F/q
Medan muatan titik	E = k × \|Q\| / r²
Arus listrik	I = Q/t
Hukum Ohm	V = I × R
Seri	Rtotal = R₁ + R₂ + ...
Paralel	1/Rtotal = 1/R₁ + 1/R₂ + ...
Daya	P = V × I
Energi	W = P × t

AJ. Konsep Wajib Dikuasai

Proton bermuatan positif, elektron negatif, neutron netral.
Kehilangan elektron membuat benda bermuatan positif.
Mendapatkan elektron membuat benda bermuatan negatif.
Muatan sejenis tolak-menolak.
Muatan berbeda jenis tarik-menarik.
Listrik statis berkaitan dengan muatan yang relatif diam.
Gaya Coulomb bergantung pada besar muatan dan jarak.
Medan listrik menunjukkan pengaruh listrik di sekitar muatan.
Tegangan merupakan beda potensial.
Arus adalah aliran muatan listrik.
Hukum Ohm menghubungkan tegangan, arus, dan hambatan.
Dalam seri, arus sama.
Dalam paralel, tegangan sama.
Daya menunjukkan laju penggunaan energi listrik.
Konduktor mudah menghantarkan listrik, sedangkan isolator sulit menghantarkan listrik.

AK. Kesimpulan Pribadi

Tuliskan kesimpulan Anda tentang materi Kelistrikan dalam 1–2 paragraf.

AL. Catatan atau Pertanyaan untuk Dosen

Jawaban belum disimpan secara manual.

Kamis, 01 Oktober 2026

LKM 11.1. Kelistrikan