Fisika Kelas 12 IPA

 

1. Identitas

Nama Guru                       : Nurhayati, S.Pd.
Mata Pelajaran                : Fisika
Kelas                                  : XII.F.A.1
Judul Materi                     : Menerapkan Konsep Induksi Elektromagnetik pada Prinsip Kerja Generator dan Transformator

2. Capaian Pembelajaran

Di akhir Fase F, peserta didik diharapkan memahami konsep-konsep kelistrikan dan kemagnetan, serta mampu menerapkan prinsip induksi elektromagnetik guna menjelaskan beragam fenomena dan penerapan teknologi dalam kehidupan sehari-hari.

Dalam pembelajaran ini, peserta didik diharapkan dapat menganalisis konsep induksi elektromagnetik dan mengaplikasikannya untuk menguraikan cara kerja generator dan transformator.

3. Tujuan Pembelajaran

Setelah menyelesaikan proses pembelajaran, peserta didik diharapkan dapat:

1. Menguraikan konsep induksi elektromagnetik beserta faktor-faktor yang menyebabkan timbulnya GGL induksi.
2. Membedakan Prinsip kerja Generatot AC dan DC
3. Memaparkan Hukum Faraday dan Hukum Lenz pada peristiwa induksi elektromagnetik.

Mindful Learning (Berkesadaran)

Peserta didik diajak untuk mencermati aneka perangkat di sekelilingnya yang bekerja berdasarkan prinsip elektromagnetik, misalnya pembangkit listrik, adaptor, charger, hingga transformator. Dari situ, peserta didik menyadari bahwa perubahan medan magnet mampu menghasilkan energi listrik, dan prinsip ini banyak diterapkan pada berbagai teknologi yang digunakan sehari-hari.

Meaningful Learning (Bermakna)

Peserta didik mengaitkan konsep induksi elektromagnetik dengan teknologi yang mereka pakai setiap hari. Mereka mengkaji bagaimana generator mengonversi energi mekanik menjadi energi listrik, serta bagaimana transformator berperan menaikkan maupun menurunkan tegangan listrik.

Joyful Learning (Menggembirakan)

Guru memutar video atau simulasi ringan mengenai generator dan transformator. Peserta didik mengamati, merespons pertanyaan pemantik, berdiskusi, dan mengerjakan soal kontekstual sehingga suasana belajar menjadi lebih hidup dan menyenangkan.

4. Alur Tujuan Pembelajaran (ATP)

No.	Tujuan Pembelajaran (TP)	Alur Tujuan Pembelajaran (ATP)	Materi Pokok	Indikator Ketercapaian
1	Peserta didik dapat menguraikan konsep induksi elektromagnetik	Peserta didik mengamati peristiwa munculnya arus listrik akibat perubahan medan magnet, lalu mengenali konsep GGL induksi	Induksi Elektromagnetik	Peserta didik dapat menjabarkan pengertian induksi elektromagnetik serta GGL induksi
2	Peserta didik dapat Membedakan Prinsip kerja Generatot AC dan DC  Hukum Faraday dan Hukum Lenz	Peserta didik mengkaji keterkaitan perubahan fluks magnetik dengan besar GGL induksi, serta menetapkan arah arus induksi	Hukum Faraday dan Hukum Lenz	Peserta didik dapat memanfaatkan konsep Hukum Faraday dan Hukum Lenz untuk menyelesaikan persoalan sederhana
3	Peserta didik dapat menguraikan cara kerja generator	Peserta didik mengenali proses perubahan energi mekanik menjadi energi listrik melalui mekanisme induksi elektromagnetik	Generator	Peserta didik dapat memaparkan komponen serta cara kerja generator

 

5. MATERI

A. Ayat Al-Qur'an yang Berkaitan dengan Materi

QS. Al-Hadid Ayat 25

وَاَنْزَلْنَا الْحَدِيْدَ فِيْهِ بَأْسٌ شَدِيْدٌ وَّمَنَافِعُ لِلنَّاسِ وَلِيَعْلَمَ اللّٰهُ مَنْ يَّنْصُرُهٗ وَرُسُلَهٗ بِالْغَيْبِۗ اِنَّ اللّٰهَ قَوِيٌّ عَزِيْزٌ

Artinya: "…Dan Kami menciptakan besi yang mempunyai kekuatan hebat dan banyak manfaat bagi manusia, … Sesungguhnya Allah Mahakuat, Mahaperkasa." (QS. Al-Hadid: 25)

Kaitan dengan materi:

Ayat ini menegaskan bahwa besi diciptakan dengan kekuatan besar dan banyak manfaat bagi manusia. Besi merupakan bahan utama pada inti (core) generator dan transformator karena sifat kemagnetannya yang mampu memperkuat medan magnet. Tanpa besi sebagai bahan feromagnetik, proses induksi elektromagnetik pada generator dan transformator tidak akan bekerja secara optimal, sehingga ayat ini mengingatkan murid untuk mensyukuri dan memanfaatkan ciptaan Allah tersebut melalui ilmu pengetahuan.

 

B. Pengantar Materi

Assalamu'alaikum warahmatullahi wabarakatuh.

Anak-anak ibu yang sholeh dan sholehah, selamat pagi untuk kalian semua.

Semoga kalian senantiasa sehat, tetap bersemangat dalam belajar, serta selalu berada dalam lindungan Allah SWT. Aamiin.

Pada pertemuan kali ini, kita akan membahas materi Induksi Elektromagnetik, terutama penerapannya pada generator dan transformator.

Pernahkah kalian bertanya-tanya dari mana asal listrik yang kita pakai di rumah?

Bagaimana caranya pembangkit listrik bisa menghasilkan energi listrik?

Mengapa tegangan listrik dari pembangkit harus dinaikkan lebih dulu sebelum disalurkan melalui jaringan listrik?

Mengapa tegangan itu kemudian diturunkan lagi sebelum sampai dan digunakan di rumah?

Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan tersebut dapat kita telusuri melalui konsep induksi elektromagnetik, generator, dan transformator.

C. Konsep Keilmuan

 

Untuk memperkuat pemahaman, murid dapat menyaksikan video/simulasi pembelajaran mengenai:

1. Induksi Elektromagnetik

https://youtu.be/CWulQ1ZSE3c?si=uUugZg72BgCzRhJ7

2. Prinsip Kerja Generator
https://youtu.be/YJRi8apehig?si=mMNepX7jNRalE_m9

Contoha soal

Sebuah kumparan generator memiliki 100 lilitan. Luas kumparan adalah 0,1 m². Kumparan berputar dalam medan magnet homogen sebesar 0,6 T dengan kecepatan sudut 30 rad/s. Berapa GGL maksimum generator tersebut?

Diketahui:

N = 100 lilitan

A = 0,1 m²

B = 0,6 T

ω = 30 rad/s

Rumus:

εmaks = N . B . A . ω

Penyelesaian:

εmaks = 100 . 0,6 . 0,1 . 30

εmaks = 100 . 1,8 = 180 Volt

Jawaban: GGL maksimum generator adalah 180 Volt.

6. ASESMEN/PENILAIAN

1. Uraikan pengertian induksi elektromagnetik menuruT pemahamanmu, kemudian sebutkan besaran-besaran yang memengaruhi terjadinya peristiwa tersebut!

2. Jelaskan prinsip kerja transformator berdasarkan konsep induksi elektromagnetik!

3. Sebuah kumparan memiliki 250 lilitan. Perubahan fluks magnetik sebesar 0,04 Wb terjadi dalam waktu 0,05 sekon. Tentukan besar GGL induksi yang dihasilkan!

4. Jelaskan perbedaan prinsip kerjatransformator AC dan transformator DC