Rencana Pelaksanaan Pembelajaran

Transkripsi

1 Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Sekolah : SMK Negeri 1 Sidoarjo Kompetensi Keahlian : Teknik Audio Video Mata Diklat : Kompetensi Dasar Kejuruan Kelas / Semester : X T.AV / Ganjil I. Standar Kompetensi, Kompetensi Dasar, Indikator, Tujuan Pembelajaran A. Standar Kompetensi Mulok Menggulung Trafo B. Kompetensi Dasar Praktek Penerapan Penggulungan Transformator II. Alokasi Waktu : 3 ( 2 x 40 ) III.Model dan Metode Pembelajaran A. Model Pembelajaran : Model pembelajaran langsung (MPL) B. Metode Pembelajaran : Ceramah, Tanya jawab, dan Pemberian tugas. C. Indikator Pertemuan pertama : a. Menjelaskan bahan-bahan yang digunakan untuk menggulung trafo b. Menjelaskan penentuan gulungan trafo atau volt Pertemuan kedua : a. Menjelaskan perhitungan gulungan per volt b. Menjelaskan garis tengah kawat c. Memberikan tugas pada siswa Pertemuan ketiga : a. Menjelaskan cara menggulung kawat trafo b. Memberikan tes formatif pada siswa

2 B. Tujuan Pembelajaran Pertemuan pertama : 1. Siswa dapat menjelaskan bahan-bahan yang digunakan untuk menggulung trafo 2. Siswa dapat menjelaskan penentuan gulungan trafo atau volt Pertemuan kedua : 1. Siswa dapat menjelaskan perhitungan gulungan per volt 2. Siswa dapat menjelaskan garis tengah kawat 3. Siswa dapat mengerjakan tugas dengan baik dan benar Pertemuan ketiga : 1. Siswa dapat menjelaskan cara menggulung kawat trafo 2. Siswa dapat mengerjakan tes formatif dengan baik dan benar 2. Kegiatan Belajar Mengajar Pertemuan pertama A. Pendahuluan (± 10 menit) Kegiatan 1.Guru memulai pelajaran dengan mengucap salam dan berdoa bersama 2.Guru mengabsensi kehadiran siswa 3.Guru memotivasi siswa 4.Menyampaikan tujuan pembelajaran pada pertemun ini Terlaksana /Tidak

3 B. Inti ( ± 60 menit ) Kegiatan 1. Guru memberikan penjelasan dengan menyampaikan materi tentang bahan yang digunakan untuk menggulung trafo dan penentuan gulungan trafo atau volt 2. Siswa mencermati penjelasan guru dan menggaris bawahi yang dirasa perlu. 3. Guru memberikan contoh soal dan siswa mencermatinya 4. Guru memberikan soal kepada siswa dan sudah ada di papan tulis, dan meminta satu atau dua siswa mengerjakan soal tersebut di papan dan siswa yang lain mengerjakan di bukunya masing - masing. 5. Sambil menunggu jawaban siswa yang ditulis di papan selesai, guru juga membimbing siswa dengan berkeliling melihat pekerjaan siswa. 6. Guru meminta siswa lain memberikan tepuk tangan kepada temannya yang sudah mengerjakan di depan. 7. Guru menjelaskan jawaban dari siswa, jika ada siswa yang mengerjakan secara salah, guru akan menanyakan pada siswa lain, apakah memiliki jawaban lain. Lalu guru menjelaskan jawaban yang benar C. Penutup ( ± 10 menit) Kegiatan 1.Guru memberikan penambahan dengan memberikan simpulan dari materi yang telah dijelaskan. 2.Guru menutup kegiatan belajar mengajar dengan doa

4 bersama, lalu mempersilahkan siswa untuk keluar kelas dengan terlebih dahulu meminta siswa merapikan tempat duduknya. Pertemuan kedua : A.Pendahuluan (± 10 menit) Kegiatan 1. Guru memulai pelajaran dengan mengucap salam dan berdoa bersama 2. Guru mengabsensi kehadiran siswa 3. Guru mengulang kembali materi pembelajaran minggu kemaren kemudian melanjutkan materi tentang perhitungan gulungan per volt 4. Menyampaikan tujuan pembelajaran pada pertemun ini Terlaksana /Tidak B.Inti ( ± 60 menit ) Kegiatan 5. Guru memberikan penjelasan dengan menyampaikan materi tentang perhitungan gulungan per volt 6. Siswa mencermati penjelasan guru dan menggaris bawahi yang dirasa perlu. 7. Guru memberikan contoh soal dan siswa mencermatinya 8. Guru memberikan tugas kepada siswa dan sudah ada di papan tulis, dan meminta siswa mengerjakan soal tersebut dan mengumpulkan jawabannya di lembaran kertas Sambil menunggu jawaban siswa yang ditulis dilembaran kertas, guru juga membimbing siswa dengan berkeliling

5 melihat pekerjaan siswa. C.Penutup ( ± 10 menit) Kegiatan 9.Guru memberikan penambahan dengan memberikan simpulan dari materi yang telah dijelaskan. 10. Guru menutup kegiatan belajar mengajar dengan doa bersama, lalu mempersilahkan siswa untuk keluar kelas dengan terlebih dahulu meminta siswa merapikan tempat duduknya. Pertemuan ketiga : A.Pendahuluan (± 10 menit) Kegiatan 1. Guru memulai pelajaran dengan mengucap salam dan berdoa bersama 2. Guru mengabsensi kehadiran siswa 3. Guru mengulang kembali materi pembelajaran minggu kemaren kemudian melanjutkan materi tentang cara menggulung kawat trafo 4. Menyampaikan tujuan pembelajaran pada pertemun ini Terlaksana /Tidak B.Inti ( ± 60 menit ) Kegiatan 5. Guru memberikan penjelasan dengan menyampaikan materi tentang cara menggulung kawat trafo 6. Siswa mencermati penjelasan guru dan menggaris bawahi yang dirasa perlu.

6 7. Guru memberikan contoh soal dan siswa mencermatinya 8. Guru memberikan soal kepada siswa dan sudah ada di papan tulis, dan meminta satu atau dua siswa mengerjakan soal tersebut di papan dan siswa yang lain mengerjakan di bukunya masing - masing.sambil menunggu jawaban siswa yang ditulis di papan selesai, guru juga membimbing siswa dengan berkeliling melihat pekerjaan siswa. C.Penutup ( ± 10 menit) Kegiatan 8.Guru memberikan penambahan dengan memberikan simpulan dari materi yang telah dijelaskan. 9.Guru menutup kegiatan belajar mengajar dengan doa bersama, lalu mempersilahkan siswa untuk keluar kelas dengan terlebih dahulu meminta siswa merapikan tempat duduknya. 10. Guru menutup kegiatan belajar mengajar dengan doa bersama, lalu mempersilahkan siswa untuk keluar kelas dengan terlebih dahulu meminta siswa merapikan tempat duduknya. Materi : PERENCANAAN PENGGULUNGAN TRANSFORMATOR

7 1. Transformator adalah suatu alat untuk memindahkan daya listrik arus bolak balik dari suatu rangkaian ke rangkaian lain secara induksi electromagnet. Suatu transformator terdiri dari 2 buah kumparan (gulungan) kawat . Kumparan pertama disebut gulungan primer dan kumparan yang kedua disebut sekunder. 2. Bahan bahan yang digunakan untuk menggulung suatu transformator antara lain : a. Kern Kern atau teras besi lunak yang terbentuk dari kumparan besi lunak yang mengandung silicon yang berbentuk seperti huruf E dan I b. Koker Koker atau rumah atau tempat mengulung kumparan primer dan sekunder

8 c. Kawat Kawat yang terbuat dari tembaga yang dilapiskan bahan isolasi yang tahan panas. 3. Penentuan Gulungan atau volt Pada system penggulungan trafo biasa terjadi penyimpangan kerugian Seperti kerugian kawat dan kurang panas tidak diperhitungkan. Kerugian seperti ini sekitar 20% sampai 30% dari tembaga gulungan Primer. Apabila kita ingin merencanakan gulungan sekunder 100 watt,maka Tenaga primer harus lebih 20% sampai 25% dari tenaga sekunder. Yang harus selalu diingat bahwa setiap kali tegangan gulungan Sekunder diberi beban tegangannya akan turun. Keterangan : I 2 =arus yang mengalir ke beban E 1 =tegangan gulungan primer dari PLN E 2 =tegangan gulungan sekunder Dinegara kita tegangan listrik berfrekuensi sekitar 50 sampai 60 Circle/second oleh sebab itu untuk menghitung gulungan pervolt kita. Dapat memakai rumus:

9 Circle per second x 1 gulungan Keliling besi kern untuk koker Untuk menghindarkan panasnya transformator tenaga kita dapat memakai standar 56 circle/second sebagai dasar perhitungan. Jadi rumus perhitungan jumlah gulungan per volt : 56 x 1 gulungan Keliling besi kern untuk koker 4. Gulung Per Volt Yang dimaksud dengan gulungan per volt yaitu sejumlah gulungan kawat yang disesuaikan untuk tegangan sebesar 1 Volt. Untuk menetapkan besar jumlah gulung per volt dipakai ketentuan : Rumus : gpv = f / O Dimana : Gpv = jumlah gulang per volt f = frekuensi listrik (50 Hz) O = luas irisan teras diukur dengan cm. (hasil kali dari lebar dan tinggi tempat gulungan Contoh 1 : Sebuah tempat gulung kawat transformator mempunyai ukuran lebar 2,5 Cm dan tinggi 2 cm. Besar jumlah gulungan per volt : Jawab: gpv = f /O f = 50 Hz

10 O = 2,5 x 2 = 5 Cm 2 gpv = 50 / 5 = 10 gulung / volt (setiap 10 lilitan kawat berlaku untuk tegangan sebesar 1 volt) Contoh 2 : Dibutuhkan sebuah transformator dengan tegangan 220 V untuk gulung primer dan tegangan 6 V digulungan sekundernya, lebar tempat gulungan kawat 2,5 cm dan tinggi 2 cm. Berapa jumlah gulungan atau banyaknya lilitan untuk kawat primer dan sekunder. Jawab : O = 2,5 x 2 = 5 cm 2 gpv = 50 / 5 = 10 Jadi untuk gulung primer dibutuhkan sejumlah 220 x 10 = 2200 lilitan. Untuk gulungan sekunder dibutuhkan 6 x 10 = 60 lilitan. Mengingat selalu adanya tenaga hilang di tansformator jumlah lilitan digulungan sekunder ditambahkan 10% = = 66 lilitan. Dengan jumlah lilitan tersebut diatas maka bila gulung primer dihubungkan kepada tegangan listrik jala jala sebesar 220 V, gulungan sekundernya menghasilkan tegangan sebesar 6 volt. 5. Garis Tengah Kawat Garis tengah atau tebal kawat tembaga menentukan kemampuan kawat dilalui arus listrik. Bila listrik yang mengalir didalam kawat melebihi kemapuan dari kawat akan mengakibatkan

11 kawat menjadi panas dan jika arus yang melaluinya jauh lebih besar dari kemampuan kawat, kawat akan terbakar dan putus. Tabel garis t engah kawat Garis tengah atau tebal Kemampuan dilalui kawat (mm) arus ( A ) 0,1 0,016 0,024 0,15 0,035 0,053 0,2 0,063 0,094 0,25 0,098 0,147 0,3 0,141 0,212 0,35 0,190 0,289 0,4 0,251 0,377 0,45 0,318 0,477 0,5 0,390 0,588 0,6 0,566 0,849 0,7 0,770 1,16 0,8 1,01 1,51 0,9 1,27 1,91 1 1,57 2,36 1,5 3,53 5,3 2 6,28 9,42 2,5 9,82 14, ,14 21,20 3,5 19,24 28, ,14 37,71 Contoh 3: Suatu alat memakai alat tenaga listrik 400 Watt dipasang pada tegangan 200 V. Untuk menghubungkan alat tersebut ke sumber aliran dibutuhkan kawat yang bergaris tengah : Diket : W = 400 Watt E = 200 Volt Ditanya : I...? Jawab : I = W/E I = 400/200

12 I = 2 Ampere Agar mampu dilewati arus sebesar 2 A dipakai kawat dengan ukuran garis tengah 1 mm. Transformator jala-jala umumnya mempunyai gulungan yang bercabang guna menyesuaikan tegangan. Contoh perencanaan mengulung trafo : Perencanakan sebuah transformator jala-jala dengan data-data sebagai berikut: Teras besi yang dipergunakan mempunyai lebar 2,5 Cm dan tinggi 2 Cm. Dikehendaki gulung primer untuk dipasang pada tegangan 110 V atau 220 V dan gulung sekunder yang menghasilkan tegangan 6 V dan 9 V, yang menghasilkan arus 500 ma. Tentukan berapa jumlah gulung primer dan gulung sekunder beserta cabang - cabangnya. Berapa ukuran tebal kawat yang dibutuhkan. Pemecahannya: 0 = 2,5 x 2 = 5 Cm 2. gpv = 50/5 = 10. Jumlah gulungan primer untuk 110 V: 110 X 10 = 1100 lilitan Jumlah gulung primer untuk 220 V: 220 X 10 = 2200 lilitan. Jumlah gulungan sekunder untuk 6 V: 6 X 10 = 60 lilitan + 10% = 66 lilitan. Jumlah gulungan sekunder untuk 9 V: 9 X 10 = 90 lilitan + 10% = 99 lilitan. Cara menggulung kawatnya untuk tegangan 110 V dan 220 V tidak digulung sendirisendiri, tetapi cukup mencabang sebagai berikut: digulung dulu sebanyak 1100 lilitan untuk 110

13 V, kemudian ujung dari akhir gulungan disalurkan keluar sebagai cabang untuk kemudian digulung lagi sebanyak 1100 lilitan lagi untuk tegangan 2200 V. Demikian halnya digulung sekunder: kawat digulung dulu sebesar 66 lilitan untuk tegangan 6 V kemudian di cabang, untuk kemudian ditambah gulungan lagi sebesar 33 lilitan buat tegangan 9 V. Selanjutnya untuk menentukan tebal atau diameter kawat digulung primer dan digulung sekunder dilakukan sebagai berikut: Tebal kawat sekunder: Karena gulung sekunder telah ditentukan mempunyai besar arus 500 ma diperlukan kawat yang mempunyai diameter 0,5 mm (dilihat di daftar tebal kawat) Tebal kawat primer: Untuk menentukan tebal kawat untuk kawat gulungan primer harus diketahui besar arus primer. Besar arus primer: II = WL/EI II = besar arus primer. WL = tenaga digulung primer. EI = tegangan primer. Karena besar tegangan primer juga belum diketahui, maka dapat ditentukan dengan memakai RUMUS : W1 = 1,25 X W2 (rendemen dianggap 80 %) W1= besar tegang digulung primer W2 = besar tegangan digulung sekunder. Besar tegangan sekunder W2 = E2 X 12

14 W2=tegangansekunder. E2 = tegangan sekunder. Besar arus dan tegangan sekunder telah diketahui yaitu: 9 V, 0,5 A. (500mA) Besar tegangan sekunder : W2 = 0 X 0,5 = 4,5 Watt. Besar tegangan primer : W1 = 1,25 X W2 = 1,25 X 4,5 = 5,625 Watt dibutuhkan 5,6 Watt. Besar arus primer : I1 = W1/E1 I1 = 5,6/220 = 0,025 A = 25 ma. Menurut daftar tebal kawat primer untuk untuk 25 ma berukuran: 0,15 mm. Dari keterangan di atas transformator yang direncanakan mempunyai ukuran-ukuran seperti dibawah ini: Jumlah gulung primer untuk 110 V: 1100 lilitan, diberi cabang kemudian digulung lagi sebanyak 1100 lilitan, untuk 220 V.Gulung sekunder untuk 6 V: 66 lilitan, diberi cabang dan ditambah 33 lilitan untuk 9 V. Tebal kawat 0,15 mm. Tebal kawat sekunder 0,5 mm. 6. Cara menggulung kawat trafo Dalam praktek dilakukan dengan melilitkan kawat secara merata syaf demi syaf. Antara syaf satu dengan yang lainnya diberi isolasi kertas tipis. Pembuatan cabang dari lilitan dilakukan

15 dengan membengkokkan kawat diluar lilitan, untuk kemudian dilanjutkan manggulung lagi kawat sampai selesai.guna melakukan itu semua pada lobang tempat gulungan dimasukkan sepotong kayu ukuran yang sesuai yang pada kedua belah ujung intinya dimasukkan as dari logam yang berhubungan dengan alat pemutar. (lihat gambar) Apakah bagian primer atau sekunder yang digulung terlebih dulu tidak menjadi soal karena kedua akan memberi hasil yang sama. 3. Media/ Alat/ Sumber Pembelajaran 1. Papan tulis dan spidol 2. Buku PDL 3. LP1 dan kunci jawaban LP11 4. Penilaian Tujuan pembelajaran Butir Skor Pertemuan pertama : Maksimum Kunci LP

16 a. Menjelaskan bahan yang digunakan Butir 1 30 Kunci LP1, butir 1 untuk menggulug trafo b. Menjelaskan penentuan gulungan Butir 2 30 Kunci LP1, butir 2 trafo atau volt Butir 3 40 Kunci LP1, butir 3 Pertemuan kedua : a. Menjelaskan perhitungan gulungan per volt b. Menjelaskan garis tengah kawat c. Memberikan tugas pada siswa Pertemuan ketiga : Butir 1 30 Kunci LP II, butir 1 a. Menjelaskan cara menggulung kawat trafo Butir 2 30 Kunci LP II, butir 2 b. Memberikan tes formatif pada Butir 3 40 Kunci LP II, butir 3 siswa LP 1 : Perencanaan Penggulungan Transformator Isikan Jawabanmu pada tempat yang disediakan! 1. Bagaimana cara menggulung transformator? Jelaskan! 2. Jelaskan penentuan gulungan atau volt? 3. Suatu ala memakai alat tenaga listrik 300 Watt dipasang pada tegangan 150 V.Untuk menghubungkan alat tersebut ke sunber aliran dibutuhkan kawat yang bergaris tengah? Kunci LP I : Perencanaan Penggulungan Transformator 1. Cara menggulung kawat trafo

17 Dalam praktek dilakukan dengan melilitkan kawat secara merata syaf demi syaf. Antara syaf satu dengan yang lainnya diberi isolasi kertas tipis. Pembuatan cabang dari lilitan dilakukan dengan membengkokkan kawat diluar lilitan, untuk kemudian dilanjutkan manggulung lagi kawat sampai selesai.guna melakukan itu semua pada lobang tempat gulungan dimasukkan sepotong kayu ukuran yang sesuai yang pada kedua belah ujung intinya dimasukkan as dari logam yang berhubungan dengan alat pemutar. (lihat gambar) 2. Pada system penggulungan trafo biasa terjadi penyimpangan kerugian Seperti kerugian kawat dan kurang panas tidak diperhitungkan. Kerugian seperti ini sekitar 20% sampai 30% dari tembaga gulungan Primer.Apabila kita ingin merencanakan gulungan sekunder 100 watt,maka Tenaga primer harus lebih 20% sampai 25% dari tenaga sekunder. Yang harus selalu diingat bahwa setiap kali tegangan gulungan Sekunder diberi beban tegangannya akan turun. Keterangan : I 2 =arus yang mengalir ke beban E 1 =tegangan gulungan primer dari PLN E 2 =tegangan gulungan sekunder Dinegara kita tegangan listrik berfrekuensi sekitar 50 sampai 60 Circle/second oleh sebab itu untuk menghitung gulungan pervolt kita. Dapat memakai rumus: Circle per second x 1 gulungan Keliling besi kern untuk koker Untuk menghindarkan panasnya transformator tenaga kita dapat memakai standar 56 circle/second sebagai dasar perhitungan. Jadi rumus perhitungan jumlah gulungan per volt :

18 56 x 1 gulungan Keliling besi kern untuk koker 3. Diket : W = 300 Watt E = 150 V Ditanya : I..? Jawab : I = W / E = 300/150 = 2 A LP II : Tes Formatif Isikan Jawabanmu pada tempat yang disediakan! 1. Sebuah tempat gulung trafo kawat transformator mempunyai ukuran lebar 3,5 cm dan tinggi 4 cm.hitung besar jumlah gulung per volt? 2. Dibutuhkan sebuah transformator dengan tegangan 220 V untuk gulung primer dan tegangan 6 V digulungan sekundernya,lebar tempat gulungan kawat 4,5 cm dan tinggi 4 cm.berapa jumlah gulungan atau banyaknya lilitan untuk kawat primer dan sekunder? (a) Arus primer : (b) Tegangan sekunder : 4. Suatu trafo ideal satu fasa mempunyai 60 lilitan pada primer dan 25 lilitan pada sekunder.jika belitan dihubungkan dengan tegangan sumber sebesar 220 volt dan arus beban sekunder 10 ampere,hitung : Kunci LP II : Tes Formatif

19 1. Diket : f = 50 Hz Ditanya : gpv =? Jawab : f = 50 Hz O = 3,5 x 4 = 14 cm 2 gpv = 50 / 14 = 3,57 gulung / volt 2. Jawab : O = 4,5 x 4 = 18 cm 2 gpv = 50 / 18 = 900 Jadi untuk gulung primer dibutuhkan sejumlah 220 x 900 = lilitan.untuk gulungan sekunder dibutuhkan 6 x 900 = 5400 lilitan.mengingat selalu adanya tenaga hilang di tranformator jumlah lilitan digulungan sekunder ditambahkan 10 % = = 5460 lilitan. Dengan jumlah lilitan tersebut diatas maka bila gulung primer dihubungkan kepada tegangan listrik jala-jala sebesar 220 V,gulungan sekundernya menghasilkan tegangan sebesar 6 V 3. Diket : N p = 60 lilitan V p = 220 volt N S = 25 lilitan I 2 = 10 ampere Ditanya : a.? Vs.? Jawab: N P 60 a= = = 2, 4 N 25 S I I = a = 2,4 I 1 Vs = V P 220 = = 91, 666 volt a 2,4

20 Sidoarjo, 26 Juli 2010 Guru Pamong Guru Pembimbing Guru Pemula Moh.Anas,S.Pd Drs.H.Sudarto Erna Wahyuning Setiyo NIP NIP NIM Mengetahui, Kepala Sekolah KAKOMLI T.AV SMK Negeri 1 Sidoarjo Drs. Heru Mursanyoto, M.M Moh.Anas,S.Pd NIP NIP