ANALISIS KELISTRIKAN AKIBAT PERBEDAAN TEMPERATUR

advertisement
ANALISIS KELISTRIKAN AKIBAT PERBEDAAN TEMPERATUR
SAMBUNGAN PELAT ALUMUNIUM DAN BESI
UNTUK PERAGA TERMOELEKTRIK
(Skripsi)
Oleh
MAGHFIRA ALIMATUSSAUMI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2017
ABSTRAK
ANALISIS KELISTRIKAN AKIBAT PERBEDAAN TEMPERATUR
SAMBUNGAN PELAT ALUMUNIUM DAN BESI
UNTUK PERAGA TERMOELEKTRIK
Oleh
Maghfira Alimatussaumi
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh temperatur pada sambungan
pelat alumunium dan besi terhadap tegangan yang dihasilkan dan untuk
mengetahui bagaimana besar tegangan Seebeck, hambatan dalam, tegangan jepit,
dan koefisien Seebeck yang dihasilkan alat peraga. Metode penelitian yang
digunakan yaitu research experimental atau penelitian eksperimen. Sambungan
pelat yang digunakan yaitu menggunakan alumunium dan besi yang mudah
ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Selain itu alat yang digunakan dalam
penelitian ini yaitu termometer, multitester digital, dan potensiometer. Telah
dilakukan penelitian besaran kelistrikan berupa tegangan dan hambatan dalam
yang selanjutnya dari data tegangan Seebeck diperoleh besar koefisien Seebeck.
Temperatur referensi yang digunakan dalam penelitian ini 0 oC atau sesuai dengan
titik lebur es dan temperatur pemanasan yang digunakan yaitu dimulai dari 20 oC
– 80 oC dengan perubahan kenaikan per 2 oC. Tegangan yang dihasilkan yaitu
berkisar antara 0,1 mV – 1,6 mV dengan kesalahan relatif tiap pengukuran di
bawah 10 % dan rata-rata hambatan dalam yang dihasilkan yaitu sebesar
ii
Maghfira Alimatussaumi
4999,972 Ω dengan standar deviasi sebesar 0,013. Data tegangan Seebeck
dianalisis menggunakan analisis regresi linier, yakni
=
+
untuk
mengetahui besar koefisien Seebeck. Adapun hasil analisisnya, yaitu
=
0,026 − 0,55206, dengan besar koefisien Seebeck yakni sebesar 0,026 mV/oC.
Alat ini dapat digunakan untuk menunjukkan fenomena perubahan energi panas
menjadi energi listrik.
Kata Kunci: Besaran Kelistrikan, Koefisien Seebeck, Pelat Alumunium dan Besi,
Termoelektrik
iii
ANALISIS KELISTRIKAN AKIBAT PERBEDAAN TEMPERATUR
SAMBUNGAN PELAT ALUMUNIUM DAN BESI
UNTUK PERAGA TERMOELEKTRIK
Oleh
MAGHFIRA ALIMATUSSAUMI
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar
SARJANA PENDIDIKAN
pada
Program Studi Pendidikan Fisika
Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Lampung
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2017
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Purwodadi, Kecamatan Gisting, Kabupaten Tanggamus pada
tanggal 10 Ferbruari 1996, sebagai anak kedua dari pasangan Bapak Mahmudi Ks.
dan Ibu Muntakiyah, S.Pd.
Penulis mengawali pendidikan formal pada tahun 2000 di TK Aisyiyah Gisting
yang diselesaikan pada tahun 2001. Selanjutnya penulis melanjutkan pendidikan
di SD Muhammadiyah Gisting yang diselesaikan pada tahun 2007, lalu
melajutkan pendidikan di SMP Muhammadiyah 01 Gisting yang diselesaikan
pada tahun 2010. Selanjutnya pada tahun yang sama, penulis melanjutkan
pendidikan di SMA Negri 1 Gadingrejo dan tamat pada tahun 2013. Tahun 2013
penulis diterima dan terdaftar sebagai mahasiswa reguler program studi
Pendidikan Fisika, Jurusan Pendidikan MIPA, Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan di Universitas Lampung melalui jalur SBMPTN.
Pada bulan Juli hingga Agustus 2016 penulis melaksanakan program Kuliah Kerja
Nyata Kependidikan Terintegrasi (KKN-KT) di desa Sidorejo, Kecamatan
Bangunrejo, Kabupaten Lampung Tengah yang sekaligus melakasanakan Program
Pengalaman Lapangan (PPL) di SMA Negri 1 Bangunrejo, Kecamatan
Bangunrejo, Kabupaten Lampung Tengah.
MOTTO
“Jika kamu berbuat baik berarti kamu berbuat baik untuk dirimu sendiri dan jika
kamu berbuat jahat, maka kejahatan itu untuk dirimu sendiri.”
(Q.S Al-Isra: 7)
“Boleh jadi, kamu membenci sesuatu, padahal ia amat baik bagimu, dan boleh
jadi (pula) kamu menyukai sesuatu, padahal ia amat buruk bagimu. Allah yang
paling mengetahui, sedangkan kamu tidak mengetahui.”
(QS. Al-Baqarah:216)
“Melangkah hanya dilakukan oleh orang-orang yang berani. Sedangkan pengecut
hanya sembunyi dibalik rencanya”
(Maghfira Alimatussaumi)
PERSEMBAHAN
Alhamdulillah, dengan mengucap syukur kepada Allah SWT yang telah
memberikan rahmat dan karunia-Nya, penulis persembahkan skripsi ini kepada:
1. Orangtuaku tercinta, Ibu Muntakiyah dan Bapak Mahmudi Ks., yang
cintanya tak pernah mampu aku balas sepenuhnya, yang tak pernah lupa
menyebut namaku dalam doa, yang selalu memperjuangkan masa
depanku, semoga Allah SWT senantiasa memudahkan jalanku untuk
membanggakan kalian.
2. Kakak-kakakku yang tersayang, Zuhri Abadi, Henny Rahmiati, Hetty
Auliati, Ahmad Zikry Baiquni, Menik Suprapti, dan M. Hari Kurniawan
yang telah memberikan semangat, doa, dan dukungannya.
3. Keponakan-keponakanku tersayang yang selalu berbagi keceriaannya.
4. Para pendidik yang senantiasa memberikan ilmu dan bimbingannya
selama ini yang diberikan dengan ikhlas.
5. Sahabat-sahabatku yang senantiasa menyemangati dan memberikan waktu
serta kebaikannya selama menemani perjuangan ini.
6. Seseorang di masa depan yang kelak akan menghabiskan sisa umurnya
bersamaku.
7. Almamater Tercinta.
SANWACANA
Bismillahirrahmanirrahim
Alhamdulillah, puji syukur atas kehadirat Allah SWT, karena kasih sayang dan
rahmat-Nya, penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul
“Analisis Besaran Kelistrikan Akibat Perbedaan Temperatur pada Pasangan
Alumunium dan Besi untuk Peraga Termoelektrik” sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Pendidikan Fisika di Universitas Lampung.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada:
1. Bapak Dr. H. Muhammad Fuad, M.Hum., selaku Dekan Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Lampung;
2. Bapak Drs. Caswita, M.Si., selaku Ketua Jurusan Pendidikan MIPA;
3. Bapak Drs. Eko Suyanto, M.Pd., selaku Ketua Program Studi Pendidikan
Fisika, Pembimbing Akademik sekaligus Pembimbing I, atas kesediaan
dan keikhlasannya memberikan bimbingan;
4. Bapak Dr. Abdurrahman, M.Si., selaku Pembimbing II atas arahan yang
diberikan selama penyusunan skripsi ini serta masukan dan kritik yang
bersifat membangun;
5. Bapak Drs. I Dewa Putu Nyeneng, M.Sc., selaku Pembahas atas kesediaan
dan keikhlasannya memberikan bimbingan, saran, dan kritik kepada
penulis dalam proses penyusunan skripsi ini;
xi
6. Bapak dan Ibu Dosen serta Staf Program Studi Pendidikan Fisika dan
Jurusan Pendidikan MIPA;
7. Keluarga besar yang penulis cintai, Bapak, Ibu, Mas Siyi, Mbak Henny,
Mbak Hetty, Mas Zikri, Mbak Menik, Mas Hari, Fariz, Lidya, Maher,
Umar, Habibi, dan Hanin. Terima kasih untuk doa, waktu, motivasi,
dukungan, dan keceriaannya selama ini. Kalian adalah anugerah terindah
yang pernah ada.
8. Sahabat-sahabat baikku, Alfiatun Nur’aini, Diah Ayu Purnama Sari, dan
Maya Mutiara Putri. Terima kasih untuk kesabaran dan motivasinya,
semoga persahabatan ini terus berlanjut hingga Jannah-Nya.
9. Sahabat terbaik sepanjang masa perkuliahan Siti Ningrum, Tiara Melati,
Selviana Saraswati, Winda Wijayanti, Nurul Rachma Octavia, Anita
Damayanti, dan Lailatul Nuzul Syam. Terima kasih untuk kesabaran dan
motivasinya. Senang bisa mengenal kalian.
10. Kawan baik, Deni Kurniawan. Terima kasih untuk waktu, kepedulian,
candaan, motivasi, dukungan, kepercayaan, dan nasihat-nasihat yang luar
biasa. Semoga selalu baik dan lebih baik.
11. Akhwat Sholehah; Mbak Timel, Ning, Mba Fura, Anita, Yayuk, Cubin,
Sun, Yeni, Dian, dan Nova. Terima kasih untuk kebersamaan dan
dukungannya.
12. Keluarga Microteaching, Anita Damayanti, Arwi Rinaldo, Dede Indra
Komara, Deni Mulyanto, Lulu Lasmita Dewi, Siti Ningrum, Sundari, dan
Tiara Melati. Terima kasih untuk semua kebersamaan dan pengalamannya,
kalian luar biasa.
xi
13. Komti seumur hidup Pendidikan Fisika 2013, Dede Indra Komara, terima
kasih untuk semangat dan motivasinya. Tanpamu kami bagaikan lidi yang
berserakan.
14. Teman-teman seperjuangan di keluarga Yapu 13. Terima kasih atas
kebersamaannya selama ini.
15. Adik-adik tingkat 2014, Gregorius Verli Giga Winarno, Ayu Safitri, dan
semuanya, terima kasih telah meluangkan waktunya untuk membantu dan
memberikan semangat serta keceriaannya.
16. Rekan-rekan KKN sekaliagus PPL di SMA N 1 Bangunrejo, Nita Febria,
Marfuatun Hasanah, Anggi Yulia, Musatavida Sari, Nina Nabilah, Ade
Aprilia, Maya Putri, Verlia Santi, Muhammad Jumadi Zopi, dan Betiyani.
Terima kasih untuk kebersamaan dan pengalamannya selama 40 hari.
17. Semua pihak yang telah membantu terselesaikannya skripsi ini.
xii
DAFTAR ISI
Halaman
COVER LUAR ..........................................................................................
xiii
DAFTAR ISI..............................................................................................
xiv
DAFTAR TABEL .....................................................................................
xvi
DAFTAR GAMBAR.................................................................................
xvii
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................
xviii
I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ...............................................................................
B. Rumusan Masalah ..........................................................................
C. Tujuan Penelitian ...........................................................................
D. Manfaat Penelitian .........................................................................
E. Ruang Lingkup Penelitian..............................................................
1
4
4
5
5
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Media Pembelajaran.......................................................................
B. Alat Peraga.....................................................................................
C. Kalor ..............................................................................................
D. Energi Listrik .................................................................................
E. Temperatur .....................................................................................
F. Besaran-besaran Kelistrikan ..........................................................
1. Beda Potensial..........................................................................
2. Hambatan Dalam .....................................................................
G. Termoelektrik.................................................................................
H. Efek Seebeck..................................................................................
6
8
9
10
11
12
12
13
15
17
III. METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................
B. Desain Penelitian ...........................................................................
C. Alat dan Bahan Penelitian..............................................................
D. Prosedur Penelitin ..........................................................................
E. Teknik Pengumpulan Data.............................................................
F. Teknik Analisis Data......................................................................
19
19
20
22
22
24
IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian ..............................................................................
1. Tegangan Seebeck....................................................................
25
25
xiv
2. Koefisien Seebeck....................................................................
3. Hambatan Dalam .....................................................................
B. Pembahasan....................................................................................
1. Tegangan Seebeck Alat Peraga................................................
2. Koefisien Seebeck....................................................................
3. Hambatan Dalam .....................................................................
30
31
33
33
36
37
V. PENUTUP
A. Simpulan ........................................................................................
B. Saran ..............................................................................................
38
39
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xv
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
4.1
Data Perubahan Suhu terhadap Tegangan Seebeck ....................... 27
4.2
Nilai Ringkasan Model .................................................................. 29
4.3
Data Hasil Uji Regresi Linier Sederhana ....................................... 30
4.4
Data Hambatan Dalam ................................................................... 29
iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1
Tegangan Seebeck dalam Keaadaan Terbuka............................... 14
2.2
Elemen Seebeck Diberi Hambatan Luar....................................... 14
2.3
Skema Hambatan Dalam Alat Peraga........................................... 15
3.1
Desain Alat Peraga Konversi Energi Panas menjadi
Energi Listrik ................................................................................ 20
3.2
Skema Pengukuran Tegangan Seebeck Alat Peraga..................... 23
3.3
Skema Pengukuran Hambatan Pengganti pada Rangakaian Sumber
Tegangan atau Sampe Alat Peraga ............................................... 24
3.4
Skema Pengukuran Hambatan menggunakan Ohmmeter............. 24
4.1
Grafik Hubungan Temperatur terhadap Tegangan ....................... 28
4.2
Grafik Linearitas dan Kolerasi Temperatur dengan Tegangan..... 29
v
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1.
Data Percobaan Pendahuluan dan Analisis Grafik .......................... 44
2.
Perhitungan Besar Tegangan Seebeck dan Kesalahan Relatif......... 47
3.
Perhitungan Koefisien Seebeck ....................................................... 73
4.
Perhitungan Hambatan Dalam dan Standar Deviasi ........................ 76
5.
Foto Penelitian ................................................................................. 78
vi
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang mempelajari fenomena-fenomena
fisik yang ada di alam. Ruang lingkupnya meliputi gejala alam, struktur benda,
dan interaksi benda. Menurut Brockhaus dalam Druxes dkk (2000:3) “Fisika
adalah pelajaran tentang kejadian alam yang memungkinkan penelitian dengan
percobaan pengukuran apa yang didapat, penyajian secara sistematis, dan
berdasarkan peraturan-peraturan umum.” Menggunakan penjelasan tersebut,
maka seharusnya pembelajaran fisika dilakukan dengan pengamatan secara
langsung. Namun saat ini masih terdapat beberapa materi yang disampaikan
secara tekstual. Salah satu cara untuk membuat materi pembelajaran menjadi
lebih konkret yaitu dengan menggunakan alat peraga.
Alat peraga juga sangat penting untuk menunjang kegiatan praktikum. Menurut
Prasetyani dkk (2013:7) “Alat peraga dapat memperjelas bahan pengajaran
yang diberikan guru kepada siswa sehingga siswa lebih mudah memahami
materi atau soal yang disajikan guru.” Jadi, alat peraga dapat digunakan untuk
memudahkan pendekatan materi dengan fakta yang sebenarnya dan juga dapat
memudahkan visualisasi konsep pada suatu materi pembelajaran fisika.
Sehingga konsep lebih mudah disampaikan kepada peserta didik. Salah satu
materi dalam mata pelajaran fisika yaitu konversi energi. Materi konversi
2
energi di dalam buku-buku ajar yang beredar saat ini tidak dijelaskan secara
rinci mengenai konversi energi panas menjadi energi listrik. Begitupun dengan
alat peraganya yang masih minim ditemukan. Oleh karena itu, pengadaan alat
peraga pada materi ini sangat diperlukan.
Saeful dan Sunardi (2006:17) menyebutkan “Pada tahun 1822, Thomas
Seebeck melakukan percobaan dengan menghubungkan plat bismuth di antara
kawat-kawat tembaga. Hubungan (sambungan) tersebut diberi temperatur yang
berbeda. Ternyata pada rangkaian tersebut muncul arus listrik. Munculnya arus
listrik tersebut mengindikasikan adanya beda potensial antara ujung-ujung
kedua sambungan.” Berdasarkan penjelasan tersebut, maka dapat disimpulkan
bahwa alat ini dapat digunakan untuk menjelaskan konversi energi panas
menjadi energi listrik. Alat yang ditemukan oleh Thomas Seebeck merupakan
suatu alat berbasis termoelektrik. Hal ini sesuai dengan penjelasan yang
dikemukakan oleh Soedjo (2004:66), termoeletrik adalah didasarkan atas
mengalirnya arus listrik sekeliling untai yang terdiri atas dua kawat dari bahan
lain jenis yang dipersambungkan kedua ujungnya apabila temperatur di kedua
persambungan itu berbeda. Mengacu pada pecobaan yang telah dilakukan oleh
Thomas Seebeck, peneliti ingin melakukan penelitian terhadap fenomena
tersebut. Namun karena logam bismuth sulit ditemukan saat ini, maka peneliti
memanfaatkan pelat-pelat logam yang mudah ditemukan dalam kehidupan
sehari-hari.
Peneliti telah melakukan penelitian pendahuluan menggunakan beberapa
sambungan pelat logam, yaitu sambungan pelat Tembaga (Cu) dengan
3
Alumunium (Al), Tembaga (Cu) dengan Timbal (Pb), dan Alumunium (Al)
dengan Besi (Fe) (lihat lampiran). Panjang sambungan pelat yang digunakan
dalam percobaan ini yaitu sebesar 5 cm. Berdasarkan percobaan, tegangan
yang diperoleh dari sambungan pelat Tembaga dengan Alumunium (Cu-Al)
pada selisih temperatur 10 oC, 20 oC, dan 30 oC adalah sebesar 0 V, pada selisih
temperatur 40 oC dan 50 oC yaitu sebesar 0,01 V, pada selisih temperatur 60 oC
dan 70 oC yaitu sebesar 0,02 V, dan pada selisih temperatur 80 oC yaitu sebesar
0,03 V.
Adapun tegangan yang dihasilkan pada sambungan pelat Tembaga dan Timbal
pada selisih temperatur 10 oC, 20 oC, dan 30 oC adalah sebesar 0,01 V, pada
selisih temperatur 40 oC dan 50 oC adalah sebesar 0,01 V, pada selisih
temperatur 60 oC adalah sebesar 0,02 V, pada selisih temperatur 70 oC adalah
sebesar 0,01 V, dan pada selisih temperatur 80 oC adalah sebesar 0,02 V.
Sedangkan hasil tegangan pada sambungan pelat Alumunium dan Besi pada
temperatur 10 oC adalah sebesar 0 V, pada selisih temperatur 20 oC adalah
sebesar 0,4 V, pada selisih temperatur 30 oC adalah sebesar 0,5 V, pada selisih
temperatur 40 oC adalah sebesar 0,6 V, pada selisih temperatur 50 oC adalah
sebesar 0,6 V, pada selisih temperatur 60 oC adalah sebesar 0,7 V, pada selisih
temperatur 70 oC adalah sebesar 0,9 V, dan pada selisih temperatur 80 oC
adalah sebesar 1,0 V.
Berdasarkan analisis grafis terhadap percobaan pendahuluan yang telah
dilakukan oleh peneliti (Lampiran 1), dapat disimpulkan bahwa sambungan
pelat Alumunium dan Besi menunjukkan hasil tegangan yang lebih teratur
4
terhadap perubahan temperatur daripada sambungan pelat logam lainnya. Hal
ini menunjukkan bahwa sambungan pelat Alumunium dan Besi dapat
menjelaskan gejala efek Seebeck secara empirik. Oleh karena itu, peneliti telah
melakukan penelitian lebih lanjut terhadap sambungan pelat logam Alumunium
dan Besi untuk melihat fenomena perubahan temperatur terhadap besaranbesaran kelistrikan yang dihasilkan sebagai alat peraga konversi energi panas
menjadi listrik.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Bagaimana pengaruh perubahan temperatur terhadap besar tegangan yang
dihasilkan alat peraga?
2. Bagaimana besar tegangan Seebeck, hambatan dalam, dan koefisien
Seebeck yang dihasilkan oleh alat peraga?
C. Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah maka penelitian ini bertujuan untuk:
1. Mengetahui pengaruh perubahan temperatur terhadap besar tegangan yang
dihasilkan alat peraga.
2. Mengetahui besar tegangan Seebeck, hambatan dalam, dan koefisien
Seebeck yang dihasilkan oleh alat peraga.
5
D. Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh melalui penelitian ini adalah sebagai referensi
pembuatan alat peraga termoelektrik meliputi pengetahuan mengenai teori
termoelektrik, efek seebek, dan koefisien Seebeck.
E. Ruang Lingkup
Penelitian ini dibatasi dalam ruang lingkup berikut:
1. Penelitian yang dilakukan untuk menganalisis besaran-besaran kelistrikan
yang dihasilkan oleh perubahan temperatur pada sambungan pelat logam.
2. Sambungan pelat logam yang digunakan yaitu Alumunium dan Besi yang
ditemukan di lingkungan sekitar.
3. Analisis yang dilakukan untuk mengetahui efek Seebeck yang dihasilkan
dan besaran-besaran kelistrikan yaitu, selisih perubahan temperatur (∆T),
tegangan Seebeck (VSeebeck), dan hambatan dalam (rd).
6
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Media Pembelajaran
Arsyad (2007: 5) menjelasakan, media adalah komponen sumber belajar yang
mengandung materi instruksional di lingkungan siswa yang dapat
merangsang siswa untuk belajar dan Arsyad (2011: 4) mengatakan bahwa
media yaitu alat yang menyampaikan atau mengantarkan pesan-pesan dalam
proses pembelajaran.
Sementara Djamarah dan Aswan (2010: 120) menyatakan bahwa:
Media adalah sumber belajar, maka secara luas media dapat diartikan
dengan manusia, benda, ataupun peristiwa yang memungkinkan anak didik
memperoleh pengetahuan dan keterampilan. Serta media adalah alat bantu
apa saja yang dapat dijadikan alat sebagai penyalur pesan guna mencapai
tujuan pengajaran.
Sukiman (2012: 29) mengemukakan bahwa:
Media pembelajaran adalah segala sesuatu yang dapat digunakan untuk
menyalurkan pesan dari pengirim ke penerima sehingga merangsang
pikiran, perasaan, perhatian, dan minat serta kemaun peserta didik
sedemikian rupa sehingga proses belajar terjadi dalam rangka mencapai
tujuan pembelajaran secara efektif.
Berdasarkan beberapa penjelasan mengenai media dan media pembelajaran di
atas, maka dapat disimpulkan bahwa media pembelajaran adalah alat yang
digunakan untuk menyalurkan pesan dari guru kepada peserta didik dalam
7
suatu kegiatan pembelajaran agar peserta didik memperoleh pengetahuan dan
keterampilan sehingga proses pembelajaran menjadi lebih efektif.
Fungsi penggunaan media pembelajaran di sekolah menurut Rohman dan
Amri (2013: 156), yaitu:
(1) Memberikan kemudahan kepada peserta didik untuk lebih memahami
konsep, prinsip, dan keterampilan tertentu dengan menggunakan media
yang paling tepat menurut sifat bahan ajar; (2) Memberikan pengalaman
belajar yang berbeda dan bervariasi sehingga lebih merangsang minat dan
motivasi peserta didik untuk belajar; (3) Menumbuhkan sikap dan
keterampilan tertentu dalam teknologi karena peserta didik tertarik untuk
menggunakan atau mengoperasikan media tertentu; (4) Menciptakan
situasi belajar yang tidak dapat dilupakan peserta didik; (5) Memperjelas
informasi atau pesan pembelajaran; dan (6) Meningkatkan kualitas belajarmengajar.
Selain memiliki fungsi yang sangat penting, media pembelajaran juga
memiliki manfaat yang tidak kalah pentingnya. Manfaat media pembelajaran
yang diidentifikasi secara rinci oleh Aristo Rahadi (2003: 15) yaitu:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Penyampaian materi dapat diseragamkan
Proses pembelajaran menjadi lebih jelas dan menarik
Proses pembelajaran menjadi efektif
Efisiensi dalam waktu dan tenaga
Meningkatkan kulitas hasil belajar
Media memungkinkan proses belajar dapat dilakukan di mana saja dan
kapan saja
7) Media dapat menumbuhkan sikap positif siswa terhadap materi dan
proses belajar
8) Merubah peran guru ke arah yang lebih positif dan produktif
Berdasarkan pemaparan mengenai manfaat dan fungsinya, media
pembelajaran sebagai alat bantu proses pembelajaran dapat memberikan
pengalaman bagi peserta didik dan mendorong motivasi belajar peserta didik
serta memperjelas dan mempermudah konsep yang dipelajari sehingga dapat
8
membuat proses pembelajaran menjadi jelas dan menarik. Oleh sebab itu
pengadaan media pembelajaran guna meningkatkan kualitas hasil belajar
B. Alat Peraga
Indah dan Prabowo (2013:71) menjelaskan, alat peraga pendidikan disusun
berdasarkan prinsip bahwa pengetahuan yang ada pada setiap manusia itu
diterima atau ditangkap melalui panca indera. Semakin banyak indera yang
digunakan untuk menerima sesuatu maka semakin banyak dan semakin jelas
pula pengertian atau pengetahuan yang diperoleh. Dengan perkataan lain, alat
peraga ini dimaksudkan untuk mengerahkan indera sebanyak mungkin
kepada suatu objek sehingga mempermudah persepsi.
Camalia (2016: 68) menjelaskan alat peraga pendidikan bertujuan agar proses
pendidikan lebih efektif dengan jalan meningkatkan semangat belajar siswa,
alat peraga pendidikan memungkinkan lebih sesuai dengan perorangan,
dimana para siswa belajar dengan banyak kemungkinan, sehingga belajar
berlangsung sangat menyenangkan bagi masing-masing individu.
Widiyatmoko (2013:77) mejelaskan, alat peraga merupakan perantara atau
pengantar pesan pembelajaran. Pembelajaran menggunakan alat peraga
berarti mengoptimalkan fungsi seluruh panca indra siswa untuk
meningkatkan efektivitas siswa belajar dengan cara mendengar, melihat,
meraba, dan menggunakan pikirannya secara logis dan realistis.
9
Menggunakan beberapa penjelasan di atas, maka dapat disimpulkan bahwa
alat peraga memiliki peranan penting sebagai media pembelajaran yang dapat
menjelaskan konsep materi kepada peserta didik secara visual dan empirik
sehingga pemahaman konsep dapat lebih mudah diterima oleh peserta didik.
C. Kalor
Jewwet dan Serway (2010:38-39) menjelaskan bahwa kalor adalah energi
yang ditransfer dari suatu benda ke benda lain karena beda temperatur.
Satuannya yaitu kalori, yang didefinisikan sebagai jumlah energi panas yang
dibutuhkan untuk menaikkan temperatur satu gram air per 1o C.
Sedangkan Bueche (2006:143) menjelaskan:
Energi termal atau kalor adalah energi yang mengalir dari benda yang satu
ke benda yang lain karena perbedaan suhu. Kalor selalu berpindah dari
benda yang panas ke benda yang dingin. Agar kedua benda yang saling
bersentuhan tersebut berada dalam keadaan termal yang seimbang (yakni
ada perpindahan kalor antara kedua benda), suhu kedua benda haruslah
sama. Jika benda pertama dan benda kedua berada dalam keadaan
setimbang termal dengan benda ketiga, maka kedua benda pertama berada
dalam keadaan seimbang termal. (pernyataan ini sering disebut hukum kenol termodinamika).
Selanjutnya Giancoli (2001:491) menjelaskan bahwa energi panas atau energi
termal adalah jumlah total dari semua energi pada semua molekul di sebuah
benda. Energi ini mengacu pada energi total dari semua molekul pada benda.
Berdasarkan beberapa penjelasan di atas, dapat disimpulkan kalor atau energi
panas adalah suatu bentuk energi yang mengalir dari suatu benda ke benda
lain akibat perbedaan temperatur di antara kedua benda tersebut.
10
D. Energi Listrik
Menurut Pujianto, dkk (2016:197), energi listrik merupakan energi yang
paling banyak dimanfaatkan dalam kehidupan manusia. Energi listrik dapat
diubah menjadi berbagai macam energi misalnya, seperti penggunaan lampu
pijar yang mengubah energi kinetik menjadi energi cahaya dan energi kalor,
penggunaan kipas angin yang mengubah energi listrik menjadi energi angin,
dan penggunaan setrika yang mengubah energi listrik menjadi energi panas.
Culp (1996: 4) menjelaskan,
Energi listrik adalah jenis energi yang berkaitan dengan arus dan
akumulasi elektron. Energi jenis ini umumnya dinyatakan dalam satuan
daya dan waktu, misalnya watt-jam atau kilowatt-jam. Bentuk transisional
dari energi listrik adalah aliran elektron, biasanya melaui konduktor dari
jenis tertentu. Energi listrik dapat disimpan sebagai energi medan
elektrostatik atau sebagai energi medan induksi. Energi medan
elektrostatik adalah energi yang berkaitan dengan medan listrik yang
dihasilkan oleh terakumulasinya muatan (elektron) pada pelat-pelat
kapasitor. Energi medan induksi, yang kadang-kadang disebut energi
medan elektromagnetik, adalah energi yang berkaitan dengan medan
magnet yang timbul akibat aliran elektron yang melaui kumparan induksi.
Energi listrik adalah entuk energi yang sangat terpakai Karena ia dapat
dengan mudah dan efisien dikonversi menjadi bentuk energi yang lain.
Sedangkan Bueche (2006: 191) menjelaskan, daya Listrik P (satuan watt)
yang dihasilkan sumber energi dalam membawa muatan q (dalam satuan
coulomb) melintasi potensial yang naik V (dalam satuan volt) dalam waktu t
(dalam satuan detik) sebagai berikut:
Karena
( )=
ℎ
=
= , rumus ini dapat pula dituliskan sebagai berikut:
( )= .
(2.1)
(2.2)
11
dengan I dalam satuan ampere.
Berdasarkan pemaparan mengenai energi listri, maka dapat disimpulkan
bahwa energi listrik adalah suatu energi yang muncul ketika adanya arus yang
mengalir yang disebabkan adanya akumulasi elektron. Energi listrik
merupakan energi yang sangat dibutuhkan dalam kehidupan manusia.
E. Temperatur
Menurut Giancoli (2001:449) temperatur merupakan ukuran mengenai panas
atau dinginnya benda. Banyak sifat zat yang berubah terhadap temperatur,
misalnya hambatan suatu benda dapat berubah akibat temperatur.
Ishaq (2007:222-223) menjelaskan
Temperatur yaitu besaran yang menyatakan derajat panas atau dingin
sebuah benda secara eksak. Temperatur sebuah dapat diukur menggunakan
termometer. Temperatur secara mikroskopik (ditinjuau dari skala yang
lebih kecil) sesungguhnya berkaitan dengan energi kinetik rata-rata
translasi gabungan dari partikel penyusun zat. Makin tinggi energi
translasinya maka temperatur benda makin tinggi juga. Ini berarti jika
partikel penyusunn zat bergerak (transalasi) makin cepat maka
temperaturnya makin tinggi.
Sedangkan menurut Halliday (1985:696-697) temperatur merupakan derajat
panas suatu benda. Temperatur juga didefiniskan sebagai sebuah kuantitas
skalar yang merupakan sifat semua sistem termodinamika (di dalam keadaankeadaan kesetimbangan), sehingga apabila dua benda memiliki keadaan
temperatur yang sama maka kedua benda tersebut dikatakan berada dalam
kesetimbangan termal.
12
Berdasarkan beberapa penjelasan di atas, maka dapat disimpulkan, temperatur
adalah suatu besaran yang menyatakan derajat panas atau dinginya suatu
benda yang dapat diukur dengan termometer.
F. Besaran-Besaran Kelistrikan
1. Beda Potensial
Halliday (1994:95-96) menjelaskan, untuk mencari selisih potensial di
antara titik A dan B di dalam sebuah medan listrik, maka kita menggerakan
sebuah muatan ini
dari A ke B dan selalu mempertahankannya di dalam
kesetimbangan dan kita mengukur kerja
yang harus dilakukan oleh
alat yang menggerakkan muatan tersebut. Selisih potensial listrik
didefinisikan dari
−
=
2.3
Satuan SI dari selisih potensial yang didapatkan dari persamaan di atas
adalah joule/coulomb. Kombinasi (gabungan) ini terjadi begitu sering
sehingga digunakan sebuah satuan khusus, volt (disingkat V), untuk
menyatakan satuan tersebut, yakni
1 volt = 1 joule/coulomb
Sedangkan Tipler (2001:74-75) menjelaskan,
Beda potensial adalah perubahan energi potensial per satuan
muatan. Beda potensial − adalah negatif dari kerja per satuan
muatan yang dilakukan oleh medan listrik pada muatan uji positif
jika muatan pindah dari titik a ke titik b. Satuan SI untuk beda
potensial adalah joule per coulomb atau sama dengan volt (V).
Karena diukur dalam volt, beda potensial kadang-kadang disebut
voltase atau tegangan.
13
Selanjutnya Jewett dan Serway (2010:265) mengatakan, beda potensial
∆V = V − V di antara dua titik A dan B dalam medan listrik
didefinisikan sebagai perubahan energi potensial sistem saat muatan uji
dipindahkan di antara titik-titik dibagi dengan muatan uji
∆ ≡
∆U
=−
.
.
2.4
Beda potensial tidak boleh dianggap sama dengan selisih energi potensial.
Beda potensial di antara A dan B hanya begantung pada distribusi muatan
sumbernya, sementara selisih energi potensial ada hanya jika terjadi
pemindahan muatan uji di antara dua titik.
Menggunakan beberapa penjelasan di atas, maka dapat disimpulkan bahwa
beda potensial adalah perubahan energi potensial per satuan muatan yang
bergantung pada distribusi muatannya dan memiliki satuan SI yaitu volt
(V).
2. Hambatan Dalam
Jewwet dan Serway (2010:398-399) menjelaskan, kutub positif baterai
yang nyata terbuat dari materi, maka terdapat hambatan terhadap aliran
mauatan di dalamnya. Hambatan ini disebut hambatan dalam (r).
Berdasarkan penjelasan di atas, sumber energi listrik memiliki hambatan
dalam. Alat peraga yang akan dikembangkan merupakan salah satu
sumber energi listrik, maka dalam alat peraga tersebut terdapat hambatan
dalam.
14
Menurut Suyanto (2017) pengukuran hambatan dalam dapat dilakukan
dengan cara berikut.
Gambar 2.1. Tegangan Seebeck dalam Keadaan Terbuka
Elemen seebeck dalam keadaan terbuka memiliki ggl
gambar 1. Ketika elemen seebeck diberi
maka tegangan
seperti digambarkn pada gambar 2 berikut,
seperti pada
≠
,
Gambar 2.2. Elemen Seebeck diberi Hambatan Luar
Secara teori tegangan
yang besarnya tidak sama dengan
disebabkan karena elemen seebeck sendiri memiliki hambatan dalam yaitu
. Mengukur besar
dapat dilakukan dengan
diganti dengan
15
hambatan geser kemudian mengatur hingga
menjadi
, seperti
gambar berikut,
Gambar 2.3. Skema Hambatan Dalam Alat Peraga
Selanjutnya melepas hambatan geser atau potensiometer dan mengukur
hambatan pada kaki-kakinya. Hambatan dalam diperoleh dengan
mengurangkan dari nilai hambatan luar dengan hambatan yang terukur.
G. Termoeletrik
Soedjo (2004:66) menjelaskan, termoeletrik adalah didasarkan atas
mengalirnya arus listrik sekeliling untai yang terdiri atas dua kawat dari
bahan lain jenis yang dipersambungkan kedua ujungnya apabila suhu di
kedua persambungan itu berbeda.
Daryanto (2002:20) menjelaskan, timbulnya daya elektromotoris thermo
penting sekali terhadap dua titik kontak yang terbuat dari dua bahan yang
berlainan, karena pada rangkaian arus akan terbangkit daya elektromotoris
16
thermo sendiri bila ada perbedaan suhu, karena daya elektromotoris ini dapat
tinggi sehingga dapat meyimpangkan pengukuran arus atau tegangan listrik
yang sangat kecil. Besarnya perbedaan tegangan listrik yang terbangkit
tergantung dari sifat-sifat kedua bahan tersebut dan sebanding dengan
perbedaan suhu ini dinamakan daya elektromotoris termo.
Diasyari, dkk (2015:2) menjelaskan elektromotansi termal adalah sifat
termometrik dari termokopel. Sifat termometrik merupakan sifat suatu bahan
yang mudah berubah karena pengaruh suhu, contohnya yaitu pemuaian
logam.
Menurut Sugiyanto (2013:102) termoelektrik adalah peristiwa pengkonversian secara langsung dari energi panas menjadi energi listrik atau sebaliknya
karena beda suhu suatu material.
Percobaan yang telah dilakukan oleh Krisanto dan Wiyatmo (2015:5)
tegangan termoelektrik tertinggi yang dihasilkan adalah junction dengan
ukuran terpendek, yaitu yang berukuran panjang 10 cm dan lebar 1 cm. Usaha
berbanding lurus dengan panjang dan lebar plat yang digunakan, jika kita
menggunakan plat yang lebih pendek, maka usaha yang dibutuhkan muatan
(q) untuk dapat bergerak sepanjang logam (l) sangat kecil, begitu pula jika
kita menggunakan plat yang panjang, maka usaha yang diperlukan muatan q
untuk dapat bergerak pada plat sepanjang (l) juga besar. Semakin panjang dan
lebar pelat yang digunakan maka tegangan termoelektrik yang dihasilkan juga
semakin kecil. Semakin tinggi ∆T maka tegangan termoelektrik yang
dihasilkan juga semakin tinggi.
17
Berdasarkan penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa termoeletrik adalah
perangkat yang terdiri dari sambungan dua jenis logam yang berbeda yang
jika masing-masing kedua ujungnya diberikan suhu yang berbeda maka akan
menghasilkan gaya gerak listrik (GGL). Gaya gerak listrik yang dihasilkan
juga dipengaruhi oleh ukuran panjang maupun lebar sambungan. Semakin
panjang ataupun lebar sambungan maka GGL yang dihasilkan semakin kecil,
begitupun sebaliknya jika semakin pendek atau kecil sambungan maka
semakin besar GGL yang dihasilkan.
H. Efek Seebeck
Soedojo (2004:273) menjelaskan bahwa efek seebeck adalah gejala
mengalirnya arus listrik sepanjang untai yang terdiri atas 2 kawat konduktor
dari bahan yang berbeda, yang kedua ujungnya dipersambungkan, apabila
suhu di kedua persambungan itu dibuat berbeda.
Sugianto (2014:102) menjelaskan, termoelektrik adalah peristiwa
pengkonversian secara langsung dari energi panas menjadi energi listrik atau
sebaliknya karena beda suhu suatu material. Ketika material tersebut
diberikan beda suhu, maka elektron akan bergerak dari sisi bersuhu panas ke
sisi yang bersuhu lebih dingin. Pengkonversian energi karena beda suhu
menjadi energi listrik disebut sebagai efek Seebeck.
Karim dan Sunardi (2006:20) menjelaskan, dua buah kawat logam yang
berbeda (A dan B) yang ujung-ujungnya disambungkan satu sama lain
membentuk suatu rangkaian tertutup, bila kedua sambungan itu diberi suhu
18
yang berbeda (T1 dan T2) dan kita pasangkan ampermeter (galvanometer)
pada rangkaian tersebut akan timbul arus listrik (I), yang ditunjukan oleh
penyimpangan jarum galvanometer. Arus tersebut akan terus mengalir selama
suhu kedua sambungan berbeda. Gejala perubahan energi termal menjadi
energi listrik tersebut disebut dengan efek Seebeck (gejala Seebeck). Dan
gaya gerak listrik yang membangkitkan arus listrik (I) tersebut dinamakan
gaya gerak listrik termo (ggl termo) atau Seebeck Thermal emf .
Ogungbe, dkk (2016:50) menjelaskan bahwa dalam termoelektrik terdapat
sesuatu yang disebut koefisien Sebeeck. Koefisien Seebeck adalah
sensitivitas termoelektrik dari masing-masing logam. Ionisasi energi secara
langsung terkait dengan koefisien Seebeck. Semakin besar perbedaan antara
koefisien Seebeck dari logam dipasangkan, semakin tinggi tegangan. Hasil ini
konsisten dengan apa yang diprediksi oleh teori Seebeck.
Menggunakan beberapa penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa efek
Seebeck adalah fenomena mengalirnya aliran listrik akibat perbedaan
temperatur pada pada masing-masing ujung dua logam berbeda yang
disambungkan. Adapun koefisien Seebeck adalah koefisien yang
menunjukkan tingkat sensitivitas alat termoelektrik terhadap perubahan
temperatur.
19
III. METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Pembelajaran Fisika, Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Lampung dari bulan Maret 2017
hingga bulan Mei 2017.
B. Desain Penelitian
Desain penelitian ini adalah penelitian eksperimental (experimental research)
dengan membuat rancangan alat peraga berbasis termoelektrik untuk meneliti
besaran kelistrikan yang dihasilkan. Besaran kelistrikan yang diteliti meliputi
tegangan Seebeck, hambatan dalam, dan koefisien Seebeck. Adapun desain
rancangan alat disajikan sebagai berikut:
20
Gambar 3.1. Desain Alat Peraga Konversi Energi Panas menjadi Energi
Listrik
C. Alat dan Bahan Penelitian
Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.
1.
Alat yang Digunakan dalam Penelitian
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi alat yang
digunakan untuk pembuatan sampel alat peraga dan untuk pengukuran.
a. Alat untuk Pembuatan Sampel Alat Peraga
1) Gunting atau cutter digunakan untuk memotong lempengan atau
pelat logam
2) Tang digunakan untuk menjepit pelat logam
3) Amplas digunakan untuk membersihkan pelat logam
4) Jangka sorong untuk mengukur lebar pelat logam
21
b. Alat untuk Pengukuran
1) Multitester digital digunakan untuk mengukur arus, tegangan, dan
hambatan dalam yang dihasilkan sampel alat peraga
2) Kabel konektor digunakan untuk menghubungkan rangkaian
3) Jepit buaya digunakan untuk menjepit pelat logam pada sampel alat
peraga
4) Termos es digunakan untuk menyimpan es agat tidak mudah
meleleh/melebur
5) Heater atau pemanas air digunakan untuk memanaskankan air
6) Termometer air raksa untuk mengukur temperatur air dingin
7) Potensiometer linear atau hambatan geser digunakan untuk
mengukur hambatan dalam
2.
Bahan yang Digunakan dalam Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi bahan untuk
pembuatan sampel alat peraga dan untuk pengukuran.
a.
Bahan untuk Pembuatan Sampel Alat Peraga
1) Pelat alumunium, besi, tembaga, dan seng digunakan sebagai
bahan dasar pembuatan sampel alat peraga
2) Silver glue paint dan carbon digunakan untuk merekatkan dua
pelat logam menjadi sebuah sambungan
b. Bahan untuk Pengukuran
1) Es batu digunakan sebagai media pendingin sambungan pelat
2) Air sebagai media pemanas sambungan pelat
22
D. Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian yang dilakukan adalah:
1.
Mengkaji secara teoritis mengenai termoelektrik dan efek Seebeck.
2.
Membuat sampel alat peraga berbasis termoeletkrik menggunakan
beberapa pelat yang mudah ditemukan di lingkungan sekitar.
3.
Melakukan penelitian pendahuluan terhadap beberapa pasangan pelat
logam untuk menjinjau keteraturan tegangan yang dihasilkan sebagai
tinjauan dasar penelitian lebih lanjut.
4.
Melakukan pengukuran terhadap besaran-besaran kelistrikan yang
dihasilkan sampel alat peraga.
5.
Melakukan analisis data yang telah diperoleh berdasarkan pengukuran
secara langsung terhadap sampel alat peraga.
E. Teknik Pengumpulan Data
Pengumpulan data dilakukan dengan mengukur tegangan Seebeck, hambatan
dalam, dan koefisien yang dihasilkan sampel alat peraga. Data yang diperoleh
adalah data primer, yaitu data yang diperoleh dengan penelitian secara
langsung.
1.
Pengumpulan data tegangan
a. Menyiapkan satu set alat peraga berbasis termoelektrik yang terdiri
dari sambungan pelat Alumunium dan Besi, es dalam bejana, air dalam
heater, dan probe.
23
b. Menyiapkan alat ukur yang diperlukan dan telah terkalibrasi, yaitu
multiteser digital dan termometer air raksa.
c. Merangkai alat sesuai skema berikut.
Gambar 3.2. Skema Pengukuran Tegangan Seebeck Alat Peraga
d. Mendinginkan air dengan menuangkan es sampai temperatur air
mencapai 20o C yang dijadikan sebagai temperatur awal.
e. Mengatur multitester digital sebagai alat perngukur tegangan.
f. Mengukur tegangan dengan menempelkan probe pada ujung-ujung
alumunium yang tidak disambungkan.
g. Mengulangi langkah tersebut dengan perubahan temperatur per
kenaikan 2o C.
h. Mencatat hasil pengukuran ke dalam tabel 4.1
2.
Pengumpulan data hambatan dalam
a. Menyiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan.
b. Merangkai alat sesuai dengan skema berikut.
24
Gambar 3.3. Skema Pengukuran Hambatan Pengganti pada
Rangakaian Sumber Tegangan atau Sampe Alat Peraga
c. Menambahkan hambatan geser yaitu potensiometer untuk mengubah
tegangan menjadi setengah dari tegangan full yang dihasilkan alat
peraga pada temperatur tertentu.
d. Melepas potensiometer dari rangkain ketika tegangan sudah
menunjukkan hasil setengah dari tegangan full.
e. Mengukur hambatan pada potensiometer dengan menggunakan
ohmmeter sesuai rangkaian berikut
Gambar 3.4. Skema Pengukuran Hambatan menggunakan Ohmmeter
f. Menghitung hambatan dalam sampel menggunakan data hambatan yang
telah diperoleh dengan persamaan berikut
=
−
g. Mengulangi percobaan tiap perubahan temperatur sebesar 2oC.
h. Mencatat hasil pengukuran ke dalam tabel 4.2
3.1
25
3. Mengumpulkan data koefisien Seebeck
Data koefisien Seebeck diperoleh dari persamaan berikut.
∝=
∆
(3.3)
Di mana V adalah tegangan yang dihasilkan alat peraga dan ∆ adalah
selisih temperatur pada kedua ujung sambungan pelat logam. Besar
keofisien Seebeck dianalisis menggunakan analisis regresi linier dengan
persamaan berikut
=
+
(3.4)
Dengan Y = tegangan termoelektrik yang dihasilkan alat peraga
X = gradient temperatur sambungan pada alat peraga terhadap
temperatur referensi
A = koefisien Seebeck
B = konstanta, yakni
=
∑
∑
=
∑
−∑ ∑
− (∑ )
−
(3.5)
∑
(3.6)
F. Teknik Analisis Data
Analisis data dilakukan untuk melihat pengaruh perubahan temperatur terhadap
besaran kelistrikan yang dihasilkan. Hal ini dapat menunjukkan apakah
perubahan temperatur akan mempengaruhi besaran-besaran kelistrikan yang
dihasilkan secara linear. Data-data yang diperoleh telah dianalisis untuk
membuktikan bahwa sampel alat peraga memenuhi spesifikasi alat peraga yang
26
diharapkan. Alat peraga yang dikembangkan merupakan suatu contoh sumber
energi listrik, sehingga diharapkan alat peraga tersebut dapat menunjukkan
besaran kelistrikan berupa tegangan, hambatan dalam, dan koefisien Seebeck.
Data-data tersebut telah disajikan dalam bentuk tabel, grafik, dan narasi dalam
pembahasan pada Bab IV.
39
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan, maka dapat disimpulkan halhal sebagai berikut:
1. Besar nilai tegangan Seebeck yang diperoleh dipengaruhi oleh adanya
perbedaan suhu antara kedua sambungan logam termoelektrik yaitu
semakin besar perbedaan suhu, maka semakin besar pula nilai tegangan
Seebeck yang dihasilkan.
2. Tegangan Seebeck yang diperoleh pada sambungan pelat Alumunium dan
Besi yakni sebesar 0,1 mV – 1,6 mV. Hambatan dalam yang dihasilkan
alat peraga ini relatif tetap, yakni sebesar 4999,972 Ω. Koefisien Seebeck
yang dihasilkan yaitu sebesar 0,026 mV/oC.
B. Saran
Saran penelitian ini adalah:
1. Pada penelitian selanjutnya, alat ini dapat digunakan sebagai salah satu
alat peraga konversi energi panas menjadi energi listrik sehingga pada
pengembangannya diharapkan dapat menggunakan alat dan bahan yang
lebih baik agar hasil penelitian lebih maksimal.
39
2. Pada pengembangannya sebagai piranti fisika, alat ini dapat digunakan
untuk pengukuran suhu tinggi sampai 657 oC, yakni titik cair logam
alumunium.
DAFTAR PUSTAKA
Asyhar, Rayanda. 2011. Kreatif Mengembangkan Media Pembelajaran. Jakarta :
Gaung Persada (GP) Press Jakarta.
Bueche , Frederick J., Eugene Hecht. 2006. Fisika Universitas Edisi Kesepuluh.
Jakarta: Erlangga.
Camalia, Fayeza, Hadi Susanto, dan Susilo. 2016. Pengembangan Audiobook
Dilengkapi Alat Peraga Materi Getaran dan Gelombang Untuk Tunanetra
Kelas VIII SMP. Jurnal Pendidikan Fisika. Vol. 5 (2)
Culp , Archie W.1996. Prinsip-Prinsip Konversi Energi. Jakarta: Erlangga.
Daryanto. 2002. Pengetahuan Teknik Listrik. Jakarta: PT Bumi Aksara
Diyasyari, Annisa, Bidayatul Armynah, dan Bannu. 2015. Analisis Elektromotansi
Termal antara Pasangan Logam Aluminium, Nikrom dan Platina sebagai
Termokopel. Jurnal Vol 2 (3).
Druxes, Herbert, Gernot Born, dan Fritz Siemen. 2000. Kompendium Didaktik
Fisika. Remadja Karya: Bandung
Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika Edisi Kelima. Jakarta: Erlangga
Halliday, David, dan Robert Resnick. 1985. Fisika Edisi Ketiga Jilid 1. Jakarta:
Erlangga
______________________________. 1994. Fisika Edisi Ketiga Jilid 2. Jakarta:
Erlangga
Hendri, Arnel. 2015. Rangkaian Arus Searah. (Online), https://bimbelfisika
pakarnel.wordpress.com/tag/tegangan-jepit/, diakses 18 Januari 2017
Herlina, Cici. 2010. Alat Peraga. (Online), (http://pendidikanmatematika.files.
wordpress.com), diakses 18 Januari 2017
Indah, Rosalina Pramesty dan Prabowo. 2013. Pengembangan Alat Peraga KIT
Fluida Statis sebagai Media Pembelajaran pada Sub Materi Fluida Statis di
Kelas XI IPA SMA Negeri 1 Mojosari, Mojokerto. Jurnal Inovasi
Pendidikan Fisika. Vol. 2 (3)
Ishaq, Mohammad. 2007. Fisika Dasar Edisi 2. Yogyakarta: Graha Ilmu
Jewett, John W, Jr. Dan Serway, Raymond A. 2010. Fisika untuk Sains dan
Teknik Buku 2 Edisi 6. Jakarta: Salemba Teknika
Karim, Saeful dan Sunardi. 2006. Penentuan Elektromotansi Termal Beberapa
Jenis Termokopel dengan Pasangan Logam yang Bervariasi. Jurnal
Pembelajaran MIPA. Vol 8 (2)
Lestari, Linda Puji. 2006. Keefektifan Pembelajaran dengan Menggunakan Alat
Peraga dan LKS. (Online), (http://digilib.unnes.ac.id.skripsi/archives/doc.
pdf), diakses 15 Januari 2017
Lutfi. 2013. Konsep dan Definisi Gaya Gerak Listrik. (Online). https://datasoal.
com/gaya-gerak-listrik/ diakses 18 Januari 2017
Krisanto, Agus dan Wiyanto, Yusman. 2016. Uji Kinerja Termokopel Ni-Cu dan
Cu-Ni Ditinjau dari GGL (Gaya Gerak Listrik) Seebeck. Jurnal. Vol 5 (3)
Ogungbe, A.S., O.O. Babalola, C.O. Ogabi, B.A. Idowu, E.O Onori, dan O.A
Adejo. 2016. Analysis of The Seedbeck Effect of Some Thermocouples.
Nature and Sience Journal. Vol 14 (9)
Pujianto, Supardianingsih, Chasanah, dan Risdiyani. 2016. Fisika. Jakarta: Intan
Pariwara.
Prasetyarini, Ayomi, Siska Desy Fatmaryanti, R. Wakhid Akhdinirwanto. 2013.
Pemanfaatan Alat Peraga IPA untuk Peningkatan Pemahaman Konsep
Fisika pada Siswa Smp Negeri I Buluspesantren Kebumen Tahun
Pelajaran 2012/2013. Jurnal Radiasi Vol. 2 (1)
Putra, Nandy, Raldi Artono Koestoer, M. Aditya, Ardian Roekettino, dan Bayu
Trianto. 2009. Potensi Pembangkit Daya Termoelektrik untuk Kendaraan
Hibrid. Jurnal Makara Teknologi Vol. 13 (3)
Soedojo, Peter. 2004. Fisika Dasar. Yogyakarta: Andi
Sugiyanto, Soeadgihardo Siswantoro. 2013. Pemanfaatan Panas pada Kompor
Gas LPG untuk Pembangkitan Energi Listrik Menggunakan Generator
Thermoelektrik. Jurnal Teknologi. Vol. 7 (2)
Tipler, Paul A. 2001. Fisika untuk Sains dan Teknik Edisi Ketiga Jilid 2. Jakarta:
Erlangga
Widiyatmoko, A. 2013. Pengembangan Perangkat Pembelajaran IPA Terpadu
Berkarakter Menggunakan Pendekatan Humanistik Berbantu Alat Peraga
Murah. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia. Vol. 2 (1)
Wijaya, Alexander Prasetya. 2014. Jurnal Mahasiswa Mesin Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya. Vol 4 (119.18.XI.861)
Wiyatmo, Yusman, dan Purwanto, Budi. 2012. Rancang Bangun Termometer
Suhu Tinggi dengan Termokopel. Artikel. Universitas Negeri Yogyakarta.
Diunduh 2 Oktober 2016 dari http://staff.uny.ac.id/sites/ default
/files/penelitian/yusman-wiyatmo-drs-msi/artikel-boptn-yusman-2012.pdf
Download