Mini riset ini bertujuan untuk menganalisis pemahaman konsep rangkaian arus bolak-balik pada mahasiswa fisika di Universitas Negeri Semarang. Hasilnya menunjukkan bahwa mahasiswa kurang memahami konsep daya disipasi, rangkaian RL, dan RLC. Untuk meningkatkan pemahaman diperlukan penjelasan konsep sejak SMA dengan contoh dan percobaan.

1. MINI RISET “RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK (AC)”
A. Tujuan
Menganalisis pemahaman konsep materi fisika, dalam bidang kajian Rangkaian Arus
Bolak Balik (AC) pada mahasiswa semester 6 dari jurusan Fisika Universitas Negeri
Semarang.
B. Landasan Teori
Kanginan, Marthen. 2007. Fisika untuk SMA/MA kelas XII. Cimahi: Erlangga.
Tipler. 1991. Fisika Untuk Sains dan Teknik Jilid 1 (terjemahan). Jakarta : Erlangga.
C. Instrumen
1. Lembar pertanyaan
2. Lembar penilaian
D. Langkah Kerja
1. Membuat rancangan penelitian
2. Menyusun daftar petanyaan
3. Menetukan waktu dan tempat
4. Melaksanakan penelitian
5. Menganalisis data
6. Membuat kesimpulan
7. Membuat laporan penelitian

2. E. Data Pengamatan
Skor
Total
Skor
No
Soal
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 1 1 2 2 2 2 0 0 2 2 14
2 0 1 1 0 2 2 0 0 1 2 9
3 0 2 2 0 2 2 0 0 0 0 8
4 2 1 2 0 2 2 0 1 1 1 12
5 0 0 2 0 2 2 2 0 0 0 8
6 0 2 2 0 2 2 0 0 2 2 12
7 1 1 2 2 2 2 0 0 2 2 14
8 0 1 0 1 0 0 1 0 2 2 7
9 0 2 0 1 2 2 0 1 1 2 11
10 0 2 0 1 2 0 0 2 2 2 11
Jumlah 4 13 13 7 18 16 3 4 13 15
Skor :
0 = Jawaban tidak tepat
1 = Jawaban tepat alasan salah
2 = Jawaban tepat alasan benar
F. Analisis data
Pemahaman konsep: skor yang didapat ÷ jumlah skor maksimal x 100%
Standar prosentase pemahaman : 70%
Maka,
1. Jumlah skor yang didapat ÷ jumlah skor maksimal x 100%
= 4 : 20 x 100% = 20 %
2. Jumlah skor yang didapat ÷ jumlah skor maksimal x 100%
= 13 : 20 x 100% = 65%
3. Jumlah skor yang didapat ÷ jumlah skor maksimal x 100%
= 13 : 20 x 100% = 65%
4. Jumlah skor yang didapat ÷ jumlah skor maksimal x 100%
= 7 : 20 x 100% = 35 %
5. Jumlah skor yang didapat ÷ jumlah skor maksimal x 100%
= 18 : 20 x 100% = 90%

3. 6. Jumlah skor yang didapat ÷ jumlah skor maksimal x 100%
= 16 : 20 x 100% = 80 %
7. Jumlah skor yang didapat ÷ jumlah skor maksimal x 100%
= 3 : 20 x 100% = 15 %
8. Jumlah skor yang didapat ÷ jumlah skor maksimal x 100%
= 4 : 20 x 100% = 20 %
9. Jumlah skor yang didapat ÷ jumlah skor maksimal x 100%
= 13 : 20 x 100% = 65 %
10. Jumlah skor yang didapat ÷ jumlah skor maksimal x 100%
= 15 : 20 x 100% = 75%
G. PEMBAHASAN
Riset ini dilakukan untuk menganalisis miskonsepsi materi fisika, materi Rangkaian
Arus Bolak Balik, pada mahasiswa semester 6. Sampel diambil secara acak dari mahasiswa
semester 6 jurusan fisika di Universitas Negeri Semarang.
Pada pemahaman konsep fisika dari soal nomor 1 sampai 4 , 7, 8, dan 9 kebanyakan
mahasiswa sangat kurang memahami dari pertanyaan konsep yang diberikan . Hal ini
dibuktikan dengan presentase pemahaman konsep yang masih di bawah 70%. Namun untuk
pemahaman tentang konsep soal nomor 5, 6, dan 10 para responden sebagian besar sudah
memahami , karena presentase pemahaman konsep yang di atas 70% .
Untuk materi yang salah pemahaman konsep paling banyak pada kasus rangkaian RL
tegangan ketinggalan dari arus, pernyataan tersebut adalah salah. yang benar adalah pada
rangkaian RL mendahului arus. Selanjutnya adalah pada konsep daya disipasi yaitu nilai arus
yang digunakan untuk menghitung daya disipasi arus bolak-balik adalah arus rata-rata.
Pernyataan tersebut adalah salah, karena nilai arus yang digunakan untuk menghitung daya
disipasi adalah nilai efektif, dilambangkan dengan Ief. . Untuk rangkian RLC juga
mengalamai salah pemahaman konsep, arus yang mengalir pada tiap rangkaian berbeda
besarnya. Pertanyaan ini salah, karena dalam suatu rangkaian seri RLC arus yang mengalir
pada tiap rangkaian sama besarnya karena rangkaian tersebut disusun secara seri dan dalam
rangkaian tersebut terdapat hambatan yang akan membagi arus pada tiap rangkaian menjadi
sama besar.

4. H. KESIMPULAN
Mahasiswa semester 6 fisika masih mengalami miskonsepsi pada konsep daya disipasi,
rangkaian RL, rangkaian RLC, ditunjukan dengan rendahnya skor rendah dan nilai presentasi
yang rendah.
I. SARAN
Agar dapat menambah tingkat pemahaman dan menghilangkan miskonsepsi pada
siswa, seharusnya sejak SMA para guru menerangkan materi tersebut dengan jelas, dan
menjelaskan pula asal usulnya, tidak hanya hafal rumusnya namun harus ditekankan pada
konsepnya,dan sebaiknya diberikan banyak contoh dan percobaaan agar pemahaman siswa
semakin bertambah.

5. SOAL DAN JAWABAN MINI RISET
1) Daya disipasi adalah daya yang dibuang dalam bentuk panas (kalor) oleh suatu
peralatan listrik. Nilai arus yang digunakan untuk menghitung daya disipasi arus
bolak-balik adalah arus rata-rata. (Salah)
Alasan : Nilai arus yang digunakan untuk menghitung daya disipasi adalah nilai
efektif, dilambangkan dengan Ief.
2) Nilai yang ditunjukkan oleh alat-alat ukur listrik arus bolak-balik menunjukkan
nilai efektifnya. (Benar)
Alasan : Nilai tegangan dan arus bolak-balik selalu berubah secara periodik
sehingga menyebabkan, kesulitan dalam mengadakan pengukurannya secara
langsung. Oleh karena itu, untuk mengukur besarnya tegangan dan kuat arus
listrik bolak-balik (AC = Alternating Current) digunakan nilai efektif. Yang
dimaksud dengan nilai efektif arus dan tegangan bolak balik yaitu nilai arus dan
tegangan bolak-balik yang setara dengan arus searah yang dalam waktu yang
sama jika mengalir dalam hambatan yang sama akan menghasilkan kalor yang
sama.
3) Diketahui grafik arus dan tegangan sebagai fungsi waktu seperti dibawah ini.
Grafik di atas menunjukkan bahwa antara tegangan dan kuat arus listrik tersebut
terdapat beda fase
𝜋
2
. Dan dikatakan tegangan mendahului arus dengan beda fase
𝜋
2
. (Salah)
Alasan : Grafik di atas menunjukkan bahwa antara tegangan dan kuat arus listrik
tersebut terdapat beda fase
𝜋
2
. Dan menunjukkan arus mendahului tegangan dengan
beda fase
𝜋
2
.

6. 4) Tegangan dan arus listrik AC berbentuk tegangan dan arus listrik sinusoidal.
Perubahan yang dialami tegangan dan arus listrik secara sinusoidal dapat
dinyatakan dalam Diagram Fasor. Fasor suatu besaran dilukiskan sebagai suatu
vektor yang besar sudut putarnya terhadap sumbu horizontal (sumbu x) sama
dengan sudut fasenya. Dengan kata lain dapat dikatakan bahwa tegangan dan arus
listrik adalah besaran vektor. (Salah)
Alasan : Tegangan dan arus listrik bukanlah besaran vektor sesungguhnya,
melainkan besaran skalar. Tegangan dan arus listrik dilukiskan dengan fasor
hanya untuk memudahkan analisis.
5) Semakin tinggi frekuensi arus bolak-balik yang melalui sebuah kapasitor, semakin
besar reaktansi kapasitifnya. (Salah)
Alasan : Sesuai dengan rumus 𝑋 𝐶 =
1
𝜔𝐶
=
1
2𝜋𝑓𝐶
, maka Reaktansi kapasitif (𝑋 𝐶 )
berbanding terbalik dengan frekuensi (𝑓)
6) Semakin tinggi frekuensi arus bolak-balik yang melalui sebuah induktor, semakin
besar reaktansi induktifnya. (Benar)
Alasan: Sesuai dengan rumus 𝑋 𝐿 = 𝜔𝐿 = 2𝜋𝑓𝐿, maka Reaktansi induktif (𝑋 𝐿)
sebanding dengan frekuensi (𝑓)
7) Dalam rangkaian RL tegangan ketinggalan dari arus. (Salah)
Alasan : rangkaian induktif murni terdapat beda fase antara arus i dan tegangan v,
yaitu sebesar sudut fase 90 𝑜
. Di sini fase tegangan v mendahului fase arus i
sebesar 𝜑 = 90 𝑜
.
8) Dalam suatu rangkaian seri RLC arus yang mengalir pada tiap rangkaian berbeda
besarnya. (Salah)
Alasan : Dalam suatu rangkaian seri RLC arus yang mengalir pada tiap rangkaian
sama besarnya karena rangkaian tersebut disusun secara seri dan dalam rangkaian
tersebut terdapat hambatan yang akan membagi arus pada tiap rangkaian menjadi
sama besar.

7. 9) Suatu resonansi pada rangkaian RLC terjadi ketika 𝑋 𝐿 = 𝑋 𝐶. (Benar)
Alasan : Ketika reaktansi induktif rangkaian sama dengan daripada reaktansi
kapasitif rangkaian: 𝑋 𝐿 = 𝑋 𝐶. Sudut fase 𝜑, bernilai nol, dan impedansi rangkaian
sama dengan hambatan rangkaian: 𝑍 = 𝑅. Dalam kasus ini, tegangan sefase
dengan arus dan rangkaian disebut bersifat resistif. Peristiwa ketika sifat induktif
saling meniadakan dengan sifat kapasitif, sehigga rangkaian bersifat resistif disebut
peristiwa resonansi.
10) Impedansi minimum dari suatu rangkaian RLC adalah sama dengan R.(Benar)
Alasan : Ketika frekuensi arus bolak-balik sama dengan frekuensi resonansi
rangkaian maka Impedansi rangkaian mencapai nilai minimum (terkecil), yaitu
sama dengan hambatan rangkaian (𝑍=𝑅).

8. MINI RISET
FISIKA SEKOLAH 2
1. Daya disipasi adalah daya yang dibuang dalam bentuk panas (kalor) oleh suatu
peralatan listrik. Nilai arus yang digunakan untuk menghitung daya disipasi arus
bolak-balik adalah arus rata-rata. (Benar/Salah)
Alasan :
2. Nilai yang ditunjukkan oleh alat-alat ukur listrik arus bolak-balik menunjukkan nilai
efektifnya. (Benar/Salah)
Alasan :
3. Diketahui grafik arus dan tegangan sebagai fungsi waktu seperti dibawah ini.
Grafik di atas menunjukkan bahwa antara tegangan dan kuat arus listrik tersebut
terdapat beda fase
𝜋
2
. Dan dikatakan tegangan mendahului arus dengan beda fase
𝜋
2
.
(Benar/Salah)
Alasan :

9. 4. Tegangan dan arus listrik AC berbentuk tegangan dan arus listrik sinusoidal.
Perubahan yang dialami tegangan dan arus listrik secara sinusoidal dapat dinyatakan
dalam Diagram Fasor. Fasor suatu besaran dilukiskan sebagai suatu vektor yang besar
sudut putarnya terhadap sumbu horizontal (sumbu x) sama dengan sudut fasenya.
Dengan kata lain dapat dikatakan bahwa tegangan dan arus listrik adalah besaran
vektor. (Benar/Salah)
Alasan :
5. Semakin tinggi frekuensi arus bolak-balik yang melalui sebuah kapasitor, semakin
besar reaktansi kapasitifnya. (Benar/Salah)
Alasan :
6. Semakin tinggi frekuensi arus bolak-balik yang melalui sebuah induktor, semakin
besar reaktansi induktifnya. (Benar/Salah)
Alasan :
7. Dalam rangkaian RL tegangan ketinggalan dari arus. (Benar/Salah)
Alasan :
8. Dalam suatu rangkaian seri RLC arus yang mengalir pada tiap rangkaian berbeda
besarnya. (Benar/Salah)

10. Alasan :
9. Suatu resonansi pada rangkaian RLC terjadi ketika 𝑋 𝐿 = 𝑋 𝐶. (Benar/Salah)
Alasan :
10. Impedansi minimum dari suatu rangkaian RLC adalah sama dengan R.(Benar/Salah)
Alasan :