Modul Arus Searah

                                          MODUL FISIKA

ARUS SEARAH

ARUS SEARAH (D.C.) Arus searah adalah arus listrik yang nilainya hanya positif atau hanya negatif saja (tidak berubah dari positif kenegatif, atau sebaliknya). ARUS LISTRIK Arus listrik merupakan gerakan kelompok partikel bermuatan listrik dalam arah tertentu.  Arah arus listrik yang mengalir dalam suatu konduktor adalah dari potensial tinggi ke potensial rendah (berlawanan arah dengan gerak elektron). KUAT ARUS LISTRIK (I) adalah jumlah muatan listrik yang menembus penampang konduktor tiap satuan waktu. I = Q/t = n e v A Q = muatan listrik n = jumlah elektron/volume v = kecepatan elektron RAPAT ARUS (J) adalah kuat arus per satuan luas penampang. J = I/A = n e v e = muatan 1 eleltron = 1,6 x 10E-19 A = luas penampang yang dilalui arus

 HAMBAT JENIS

r = E/J                                R = r L/A

r = hambatan jenis (ohm.m)
E = medan listrik
J = rapat arus
R = hambatan (ohm)
L = panjang konduktor (m)

HUBUNGAN HAMBATAN JENIS DAN HAMBATAN DENGAN SUHU

rt = ro(1 + a Dt)

Rt = Ro(1 + a Dt)

rt, Rt = hambatan jenis dan hambatan pada t°C
ro, Ro = hambatan jenis dan hambatan awal
a = konstanta bahan konduktor ( °C-1 )
Dt = selisih suhu (°C )

 HUKUM OHM

Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus yang mengalir pada suatu konduktor pada suhu tetap sebanding dengan beda potensial antara kedua ujung-ujung konduktor I = V / R HUKUM OHM UNTUK RANGKAIAN TERTUTUP I =     n E           R + n rd I =      n           R + rd/p n = banyak elemen yang disusun seri E = ggl (volt) rd = hambatan dalam elemen R = hambatan luar p = banyaknya elemen yang disusun paralel RANGKAIAN HAMBATAN DISUSUN SERI DAN PARALEL SERI R = R1 + R2 + R3 + ... V = V1 + V2 + V3 + ... I = I1 = I2 = I3 = ... PARALEL 1 = 1 + 1 + 1 R    R1  R2   R3 V = V1 = V2 = V3 = ... I = I1 + I2 + I3 + ... ENERGI DAN DAYA LISTRIK ENERGI LISTRIK (W) adalah energi yang dipakai (terserap) oleh hambatan R. W = V I t = V²t/R = I²Rt Joule = Watt.detik KWH = Kilo.Watt.jam DAYA LISTRIK (P) adalah energi listrik yang terpakai setiap detik. P = W/t = V I = V²/R = I²R

HUKUM KIERCHOFF HUKUM KIRCHOFF I : jumlah arus menuju suatu titik cabang sama dengan jumlah arus yang meninggalkannya. S Iin = Iout HUKUM KIRCHOFF II : dalam rangkaian tertutup, jumlah aljabar GGL (e) dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol. Se = S IR = 0 ALAT UKUR LISTRIK TERDIRI DARI 1. JEMBATAN WHEATSTONE digunakan untuk mengukur nilai suatu hambatan dengan cara mengusahakan arus yang mengalir pada galvanometer = nol (karena potensial di ujung-ujung galvanometer sama besar). Jadi berlaku rumus perkalian silang hambatan : R1 R3 = R2 Rx 2. AMPERMETER untuk memperbesar batas ukur ampermeter dapat digunakan hambatan Shunt (Rs) yang dipasang sejajar/paralel pada suatu rangkaian. Rs = rd 1/(n-1) n = pembesaran pengukuran 3. VOLTMETER untuk memperbesar batas ukur voltmeter dapat digunakan hambatan multiplier (R-) yang dipasang seri pada suatu rangkaian. Dalam hal ini R. harus dipasang di depan voltmeter dipandang dari datangnya arus listrik. Rm = (n-1) rd n = pembesaran pengukuran TEGANGAN JEPIT (V.b) : adalah beda potensial antara kutub-kutub sumber atau antara dua titik yang diukur. 1. Bila batere mengalirkan arus maka tegangan jepitnya adalah: Vab = e - I rd 2. Bila batere menerima arus maka tegangan jepitnya adalah:   Vab = e + I rd 3. Bila batere tidak mengalirkan atau tidak menerima arus maka     tegangan jepitnya adalah .   Vab = e  Dalam menyelesaian soal rangkaian listrik, perlu diperhatikan : 1. Hambatan R yang dialiri arus listrik. Hambatan R diabaikan jika tidak     dilalui arus listrik. 2. Hambatan R umumnya tetap, sehingga lebih cepat menggunakan     rumus yang berhubungan dengan hambatan R tersebut. 3. Rumus yang sering digunakan: hukum Ohm, hukum Kirchoff, sifat     rangkaian, energi dan daya listrik. Contoh 1 : Untuk rangkaian seperti pada gambar, bila saklar S1 dan S2 ditutup maka hitunglah penunjukkan jarum voltmeter ! Jawab : Karena saklar S1 dan S2 ditutup maka R1, R2, dan R3 dilalui arus listrik, sehingga : 1    =  1  +  1  Rp       R2    R3 Rp = R2 R3 = 2W       R2 + R1 V = I R = I (R1 + Rp) I = 24/(3+2) = 4.8 A Voltmeter mengukur tegangan di R2 di R3, dan di gabungkan R2 // R3, jadi : V = I2 R2 = I3 R3 = I Rp V = I Rp = 0,8 V Contoh 2: Pada lampu A dan B masing-masing tertulis 100 watt, 100 volt. Mula-mula lampu A den B dihubungkan seri dan dipasang pada tegangan 100 volt, kemudian kedua lampu dihubungkan paralel dan dipasang pada tegangan 100 volt. Tentukan perbandingan daya yang dipakai pada hubungan paralel terhadap seri ! Hambatan lampu dapat dihitung dari data yang tertulis dilampu : RA = RB = V²/P = 100²/100 = 100 W Untuk lampu seri : RS = RA + RB = 200 W Untuk lampu paralel : Rp = RA × RB = 50 W                                     RA + RB Karena tegangan yang terpasang pada masing-masing rangkaian sama maka gunakan rumus : P = V²/R Jadi perbandingan daya paralel terhadap seri adalah : Pp = V² : V² = Rs = 4 Ps    Rp    Rs    Rp    1 Contoh 3: Dua buah batere ujung-ujungnya yang sejenis dihubungkan, sehingga membentuik hubungan paralel. Masing-masing batere memiliki GGL 1,5 V; 0,3 ohm dan 1 V; 0,3 ohm.Hitunglah tegangan bersama kedua batere tersebut ! Jawab : Tentakan arah loop dan arah arus listrik (lihat gambar), dan terapkan hukum Kirchoff II, Se + S I R = 0 e1 + e2 = I (r1 + r2) I = (1,5 - 1) = 5  A     0,3 + 0,3    6 Tegangan bersama kedua batere adalah tegangan jepit a - b, jadi : Vab = e1 - I r1 = 1,5 - 0,3 5/6 = 1,25 V 1= e2 + I R2 = 1 + 0,3 5/6 = 1,25 V Contoh 4: Sebuah sumber dengan ggl = E den hambatan dalam r dihubungkan ke sebuah potensiometer yang hambatannya R. Buktikan bahwa daya disipasi pada potensiometer mencapai maksimum jika R = r. Jawab : Agar P maks maka turunan pertama dari P harus nol: dP/dR = 0 (diferensial parsial) Jadi e² (R+r)² - E² R.2(R+r) = 0                (R+r)4 e² (R+r)² = e² 2R (R+r) Þ R + r = 2R                                         R = r (terbukti)

global warming

Contoh Karya Tulis Global Warming

Penelitian Terhadap Kebenaran Pemanasan Global

Bab I
Pendahuluan
A. Latar Belakang
Semenjak manusia pada jaman purbakala sampai dengan jaman sekarang, manusia telah mengalami perkembangan dalam setiap periode waktu yang dilewatinya yang telah kita kenal dengan berbagai jaman seperti jaman meolitikum, neolitikum. Peradaban manusia telah mengalami kemajuan sampai sekarang. Selama perkembangan itu, manusia menjalani kehidupan bergantung pada pertanian dan agrikultur. Dengan orientasi kehidupan tersebut, manusia selalu berusaha menjaga dan melestarikan lingkungannya dengan sebaik-baiknya yang bertujuan untuk menjaga kelangsungan hidup manusia pula.
Dan pada saatnya, perkembangan manusia telah mengalami jaman revolusi industri yang menggantungkan kehidupan manusia pada bidang perindustrian. Dengan orientasi hidup tersebut, dunia agrikultur pun mengalami kemunduran perlahan-lahan. Nilai-nilai kehidupan manusia pun mengalami perubahan, terutama dalam interaksi manusia dengan lingkungannya. Perubahan-perubahan yang terjadi ini menghasilkan dampak baik positif maupun negatif.
Salah satu dampak revolusi industri yang telah terjadi dan masih terus berlanjut pada masa sekarang dalam kehidupan dan peradaban manusia adalah dampaknya bagi lingkungan yang ada di sekitar manusia itu sendiri. Ekspansi usaha yang dilakukan oleh para pelaku industri seperti pembangunan pabrik-pabrik dan pembuatan produksi dengan kapasitas besar dengan mengesampingkan perhatian terhadap dampaknya bagi lingkungan secara perlahan namun pasti telah mengakibatkan kelalaian yang pada akhirnya akan merugikan lingkungan tempat tinggal manusia serta manusia dan kehidupannya.
Para ahli lingkungan telah menemukan indikasi adanya dampak yang terbesar bagi lingkungan dan dunia secara global akibat usaha perindustrian yang dilakukan dan telah berkembang pesat ini. Dampak negatif ini adalah terjadinya pemanasan di dunia dan sering disebut sebagai Global Warming. Namun, masalah Global Warming sebagai masalah lingkungan ini masih diperdebatkan kebenarannya oleh beberapa pihak yang menganggap Global Warming adalah alasan yang diciptakan untuk membatasi laju perkembangan perindustrian. Walaupun masih terdapat perdebatan mengenai kebenaran keadaan Global Warming di antara para ahli lingkungan tersebut, namun masalah Global Warming ini tidaklah dapat dipungkiri untuk diteliti dan ditelaah lebih lanjut demi kelangsungan kehidupan manusia.
Untuk itu, Karya Tulis yang dibuat ini akan memperlihatkan dan menjelaskan kebenaran mengenai masalah pemanasan Global ini dengan berdasarkan studi literature dari berbagai sumber yang terpercaya dan kompeten. Pembahasan dan penjelasan yang dilakukan pun akan ditinjau dari sudut pandang pihak yang pro dan pihak yang kontra. Dalam Karya Tulis ini pun akan menyajikan fakta-fakta yang memperkuat keberadaan masalah pemanasan Global ini.

B. Identifikasi Masalah
Timbulnya masalah pemanasan Global yang merupakan masalah lingkungan ini, telah menimbulkan berbagai macam pertanyaan dalam hubungannya dengan sebab, keberadaan dan efek atau dampak yang diakibatkan dari pemanasan Global tersebut. Pertanyaan-pertanyaan seputar masalah pemanasan Global ini dapat diuraikan seperti dalam beberapa point berikut:
1. Apakah pemanasan Global selalu memberi dampak buruk?
2. Apakah pemanasan Global akan meningkatkan frekuensi terjadinya badai?
3. Apakah penyebab terbesar dari terjadinya Global Warming adalah emisi manusia dari “efek rumah kaca” (“green house effect”)?
4. Apakah pemanasan Global akan menyebabkan peningkatan terjadinya banjir, kekeringan, pertumbuhan hama secara cepat dan peristiwa alam atau cuaca yang ekstrim?
5. Apakah emisi karbon dioksida yang berasal dari pembakaran fosil merupakan penyebab terbesar dari perubahan cuaca?
6. Apakah ada keuntungan potensial yang dapat diakibatkan dari peningkatan temperatur?

Pemanasan Global ini mengakibatkan berbagai dampak baik positif maupun negatif. Tanpa adanya pemanasan Global, tidak akan ada kehidupan di dunia, karena suhu di bumi yang rendah dan manusia tidak akan bisa hidup dalam kondisi suhu yang rendah. Pemanasan Global telah meningkatkan suhu bumi  Fahrenheit. Namun, pemanasan°sampai suhu rata-ratanya mencapai 60 Global menjadi permasalahan dan yang masih menjadi perdebatan ketika konsentrasi gas efek rumah kaca dalam atmosfir mengalami peningkatan. Akankah kondisi peningkatan konsentrasi gas ini menjadi permasalahan yang harus mendapat perhatian lebih?

C. Perumusan Masalah
Dimulai dari jaman revolusi industri, konsentrasi gas karbon dioksida di atmosfer telah meningkat hampir sebesar 30 %, konsentrasi gas metan meningkat hampir dua kali lipat, dan konsentrasi NO2 berkurang sekitar 15 %. Peningkatan gas-gas ini menyebabkan kemampuan atmosfer untuk menahan panas menjadi lebih besar. Sulfat aerosol, yaitu polutan udara yang umum ditemui, mendinginkan atmosfer dengan merefleksikan kembali radiasi cahaya dari matahari ke luar angkasa. Tetapi senyawa sulfat ini mempunyai siklus umur yang pendek di atmosfer.
Mengapa konsentrasi gas efek rumah kaca dapat meningkat? Para ilmuwan berasumsi bahwa pembakaran dari bahan bakar fosil dan beberapa aktifitas manusia yang memicu dan menjadi penyebab utama meningkatnya konsentrasi karbon dioksida di atmosfer. Respirasi dari tanaman dan proses dekomposisi bahan organic melepaskan karbon diokasida sepuluh kali lebih banyak dari yang mampu dihasilkan oleh aktifitas manusia, tetapi selama berabad-abad pelepasan karbon diokasida ini diimbangi dengan penyerapan karbon dioksida oleh vegetasi terestial dan laut.
Yang menyebabkan keseimbangan ini terganggu adalah adanya pelepasan tambahan yang disebabkan oleh aktifitas manusia. Bahan bakar fosil dibakar sebagai sumber energi untuk menggerakan hampir seluruh peralatan manusia. Meningkatnya kegiatan agricultural, penggundulan hutan, dibukanya area kosong sebagai tempat pembuangan, produksi industri, dan pertambangan juga meningkatkan emisi dengan bagian yang cukup signifikan.
Untuk meramalkan tingkat emisi yang akan terjadi di masa depan merupakan suatu tugas yang sulit, karena hal itu bergantung kepada keadaan demografi, ekonomi, teknolofi, peraturan dan perkembangan institusi. Beberapa peramalan telah dilakukan, dan hasilnya memproyeksikan bahwa pada tahun 2100, konsentrasi karbon dioksida akan meningkat sebesar 30% hingga 150% dari jumlah sekarang.



D. Tujuan Penelitian
Tujuan secara umum dari diadakannya penelitian ini adalah untuk mengetahui sejauh manakah pemanasan Global ini telah terjadi? dan penyebab pastinya apa? Semua ini masih merupakan tanda Tanya bagi manusia. Karena sampai sekarang manusia belum mendapatkan penyebab pasti dari pemanasan Global ini dan manusia juga mau mencari kebenaran mengenai efek dari pemanasan Global yang akan dialami oleh manusia sendiri, makhluk hidup maupun lingkungan di sekitarnya. Jika pemanasan Global ini terjadi maka efek yang ditimbulkan bukan hanya di alami oleh manusia saja tetapi juga semua makhluk hidup di sekitarnya, seperti meningkatnya suhu di permukaan bumi menyebabkan kekeringan, dengan demikian akibat dari kekeringan ini selain dialami manusia juga oleh hewan dan tumbuhan dimana tumbuhan akan menjadi layu karena kekurangan air atau dan sebagainya. Oleh karena itu melalui penelitian ini diharapkan agar manusia dapat lebih mencegah aktivitas yang dapat menyebabkan terjadinya pemanasan Global seperti mengadakan kegiatan rumah kaca, pembakaran zat-zat yang dapat menyebabkan suhu di permukaan bumi meningkat, dan lain-lain.

E. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat-manfaat yang dapat kita peroleh dari penelitian pemanasan Global ini adalah :
• Untuk mengetahui secara jelas apakah itu pemanasan Global ?
• Untuk mengetahui penyebab terjadinya pemanasan Global
• Untuk mengetahui dampak secara umum yang akan dialami oleh manusia sendiri maupun makhluk hidup dan lingkungan di sekitarnya.
• Untuk mengetahui efek yang akan dialami apabila terjadi perubahan iklim akibat dari pemanasan Global
• Untuk dapat mengetahui apa yang dapat dilakukan oleh manusia untuk dapat mencegah lebih lanjut pemanasan Global tersebut.


Bab II
Kerangka Teori
A. Pengertian
Sebagai permulaan Karya Tulis ini dan untuk memudahkan pengertian dan persamaan persepsi dalam identifikasi teori dan pembahasan selanjutnya. Berikut akan diuraikan mengenai pengertian berbagai terminology yang digunakan.
1. Pengertian Global Warming atau Pemanasan Global
Global Warming secara harfiah diterjemahkan sebagai pemanasan Global. Terjadinya pemanasan Global di bumi dimulai dari kenyataan bahwa energi panas yang dipancarkan berasal dari matahari yang masuk ke bumi menciptakan cuaca dan iklim serta panas pada permukaan bumi secara Global.
2. Pengertian Green House Effect atau Efek Rumah Kaca
Kondisi yang menyerupai akibat yang ditimbulkan dalam rumah kaca terjadi pula dalam bumi ini, yaitu terperangkapnya energi dalam permukaan bumi oleh konsentrasi gas-gas dalam lapisan atmosfir. Pada kenyataannya, pemanasan Global merupakan peningkatan suhu bumi secara bertahap sebagai akibat dari peningkatan konsentrasi gas efek rumah kaca dalam lapisan luar atmosfir. Dan ketika bumi meradiasikan kembali energi yang diterimanya ke luar angkasa, sebagian dari energi matahari yang masuk ke bumi, terperangkap dalam permukaan bumi akibat terhalang oleh gas-gas dalam atmosfir seperti uap air dan karbon dioksida.
3. Pengertian Perubahan Cuaca
Peningkatan konsentrasi gas pada lapisan atmosfir telah mempercepat perubahan rata-rata cuaca. Sejak abad 19 yang lalu sampai dengan abad 20, F. Dan°temperatur permukaan bumi telah mengalami peningkatan 0.5 – 1.0  perkiraan peningkatan suhu permukaan bumi rata-rata menurut para ahli C dalam 50 tahun mendatang°F atau 0.6-2.5 °akan mencapai 1-4.5  tergantung pada wilayah di bumi.Pembuktiannya terlihat dalam perubahan kondisi nyata yang terjadi dengan mancairnya salju pada Northern Hampshire dan menurunnya es apung pada Samudra Arktik.
Secara Global, permukaan laut telah mengalami kenaikan lebih dari 4-8 inchi pada abad lalu. Penguapan yang terjadi pada dunia telah meningkat sekitar 1% dan frekuensi terjadinya hujan pun telah meningkat.
Gas-gas ditimbulkan dari berbagai macam kegiatan manusia, seperti kegiatan dalam perindustrian dan pembakaran, akan terkonsentrasi dalam atmosfir dan akan menyebabkan terperangkapnya energi matahari yang masuk ke dalam bumi. Energi yang tidak teradiasi ini sama kondisi dengan yang terjadi pada rumah kaca, sehingga energi tersebut akan tetap tersimpan dalam permukaan bumi dan menyebabkan pemanasan Global pada permukaan bumi.
B. Penelitian yang Relevan
Untuk menyusun Karya Tulis ini, penulis mengambil referensi dari penelitian yang telah dilakukan oleh berbagai pihak yang memang memiliki keahlian yang relevan, terutama dalam topik ini adalah para pemerhati dan peneliti lingkungan. Berbagai penelitian telah dilakukan secara internasional, karena memang masalah ini menyangkut manusia secara keseluruhan, jadi tidak terbatas oleh negara dan ras.
Sebagai pemicu untuk memulai penelitian, ada beberapa pertanyaan yang harus dicari jawabannya dalam penelitian yang akan dilakukan. Berikut ini adalah pertanyaan kunci yang melandasi penelitian tersebut:
• Apa itu pemanasan Global?
• Apa bukti-bukti yang menyatakan bahwa pemanasan Global benar-benar terjadi? Dan seberapa besar tingkat kepercayaan dan keakuratan dari bukti-bukti tersebut?
• Apa efek-efek yang dibawa oleh pemanasan Global?
• Apa bukti-bukti yang menyatakan bahwa pemanasan Global kemungkinan disebabkan oleh gas-gas efek rumah kaca?
• Apa yang dapat dan harus dilakukan berkenaan dengan pemanasan Global, apabila hal ini memang terjadi dan disebabkan oleh polutan-polutan di uadara dan emisi?
• Dan apabila pemanasan Global tidak terjadi, apakah ada alasan lain untuk mengendalikan emisi polutan yang terjadi pada atmosfer bumi?

Beberapa penelitian yang telah dilakukan oleh peneliti-peneliti di seluruh dunia akan dijelaskan di bawah ini:
1. Pada tanggal 26/04/2002, Para ilmuwan menyatakan temperatur Global selama 3 bulan pertama di tahun 2002 telah mengalami peningkatan, dan lebih tinggi dari temperatur yang pernah dicapai buni dalam 1000 tahun terakhir. Penelitian ini dimotori oleh Dr. Geoff Jenkins, direktur UK government’s Hadley Centre yang khusus meneliti dan memprediksikan perubahan iklim dunia.
2. Pada tanggal 24/12/1999, berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, James Baker, sekretaris dari U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration, bersamaa dengan Peter Ewins, ketua dari British Meteorological Office, memperingatkan bahwa iklim dunia berubah dengan cepat, dan manusia harus segera menindaki perubahan ini dengan mencoba untuk mengurangi emisi karbon dioksida ke udara.
3. Pada tanggal 01/03/1999, American Geophysical Union, suatu badan keilmuan internasional yang membawahi sekitar tiga puluh lima ribu ilmuwan yang mengkhususkan diri pada penelitian tentang Bumi dan planet-planet mengeluarkan pernyatan yang berani mengenai perubahan iklim dan hubungannya dengan gas-gas efek rumah kaca. Pernyataan ini dikeluarkan setelah mengadakan serangkaian penelitian mengenai pemanasan Global.
4. Pada tanggal 17/01/2002, didapatkan data dari statelit dari hasil penelitian yang dilakukan oleh NASA di Langley Research Centre, yang membantah pernyataan Richard Lindzen, seorang skeptis, yang menyatakan bahwa pengurangan jumlah awan di daerah tropis akan menyebabkan pendinginan terhadap bumi dan mengatasi pemanasan Global yang mungkin terjadi. Hasil penelitian NASA menunjukkan bahwa awan-awan ini akan memperkuat efek rumah kaca, dan memicu terjadinya pemanasan Global.
5. Pada tanggal 18/12/2001, berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, Organisasi Meteorologi Dunia memperingatkan bahwa temperatur Global mengalami peningkatan tiga kali lebih cepat dibandingkan dengan waktu-waktu lalu.


D. Hipotesis

• Pemanasan Global memang benar-benar ada.
• Pemanasan Global telah lama terjadi.
• Pemanasan Global terjadi karena gas-gas yang dihasilkan seperti Co2,No2, dan lain-lain.
• Adanya gas-gas seperti Co2 dan No2 menyebabkan radiasi sinar matahari yang sampai ke bumi terperangkap karena efek rumah kaca.
• Adanya pemanasan Global menyebabkan suhu di permukaan bumi semakin lama semakin meningkat.
• Dari penelitian yang telah dilakukan sejumlah ilmuwan, pemanasan Global membawa dampak negatif bagi bumi.