SIMULATOR ELEKTRONIKA & ATOM

SMK AL-MUHTADIN • PTS GANJIL 2026/2027 • Guru: Agung Setiawan, S.Pd.Gr.

Kelas X / TEI Mode Interaktif

Soal PTS No. 1, 2, 3, 4

Visualisasi Perkembangan Model Atom

Eksplorasi struktur internal atom dari bola pejal Dalton hingga transisi energi foton Bohr.

Model: Dalton (Bola Pejal)

Gunakan tombol interaktif di atas untuk menguji perpindahan elektron pada lintasan K, L, M.

Teori Atom John Dalton

Dalton mengemukakan bahwa atom adalah partikel terkecil penyusun materi yang tidak dapat dibagi lagi, digambarkan berupa bola pejal padat tanpa muatan internal.

Ciri Utama & Konsep Listrik:

Kaitan dengan PTS SMK Al-Muhtadin:

Sifat kelistrikan bahan sangat ditentukan oleh ketersediaan elektron valensi di kulit terluar atom.

Soal PTS No. 5, 6, 7, 10

Sifat Bahan Listrik & Dioda Semikonduktor

Simulasi aliran elektron pada Konduktor, Isolator, Semikonduktor (Doping Tipe-N / Tipe-P) dan Dioda P-N Junction.

Mode: Konduktor (Logam Tembaga)

Sumber Tegangan:

Elektron Bebas (-)

Hole / Lubang (+)

Inti Atom Tetap

Konduktor Listrik

Konduktor memiliki lautan elektron bebas yang mudah bergerak di antara kisi-kisi atom. Saat diberi beda potensial (tegangan), elektron terdorong searah membentuk arus listrik.

Karakteristik Fisis:

Aplikasi Industri:

Kabel tembaga instalasi rumah & transmisi daya.

Soal PTS No. 8 (HOTS - C4)

Kalkulator & Simulator Hambatan Kawat ($R = \rho \cdot \frac{L}{A}$)

Simulasikan secara visual perubahan panjang, luas penampang, dan jenis bahan terhadap hambatan listrik kawat penghantar.

Parameter Penghantar

Pilih Bahan Kawat Penghantar ($\rho$): Tembaga (ρ = 1.7 × 10⁻⁸ Ω·m) Aluminium (ρ = 2.82 × 10⁻⁸ Ω·m) Emas (ρ = 2.44 × 10⁻⁸ Ω·m) Perak (ρ = 1.59 × 10⁻⁸ Ω·m)

Panjang Kawat ($L$): 20 m

1 m 50 m 100 m

Luas Penampang ($A$): 4.0 × 10⁻⁶ m² (4 mm²)

0.5 mm² 5.0 mm² 10.0 mm²

Hasil Perhitungan Hambatan ($R$)

0.0850 Ω

($85.00\text{ m}\Omega$)

Visualisasi Geometri Kawat (Skala Dinamis)

Langkah Perhitungan Terperinci (Format PTS):

Analisis Terpan & Evaluasi (Soal 9 & 10)

Studi Kasus HOTS Elektronika Industri

Evaluasi pemilihan bahan konduktor dan rekayasa doping semikonduktor pada skala manufaktur.

9

Analisis Pemilihan Konduktor Instalasi (Emas vs Tembaga vs Aluminium)

Mengapa Emas tidak dijadikan kabel rumah meskipun daya hantarnya sangat tinggi?

Bahan	Konduktivitas	Kekuatan Tarik	Bobot	Biaya / Ekonomi	Penggunaan Utama di Industri
Emas (Au)	Sangat Tinggi	Sedang	Sangat Berat	Sangat Mahal	Pelapis Microchip & Audio Connector Premium
Tembaga (Cu)	Sangat Tinggi	Tinggi & Lengkung	Sedang	Ekonomis / Terjangkau	Kabel Instalasi Listrik Rumah & Motor Listrik
Aluminium (Al)	Sedang (61% Cu)	Rendah	Sangat Ringan	Sangat Murah	Kabel Transmisi Jaringan Udara Tegangan Tinggi (SUTET)

Kesimpulan Analisis HOTS: Pemilihan bahan dalam teknik industri tidak hanya didasarkan pada besarnya konduktivitas listrik semata, melainkan pertimbangan komprehensif antara **kekuatan mekanis, berat jenis, dan efisiensi biaya manufaktur**. Tembaga memberikan keseimbangan terbaik untuk kabel rumah, sedangkan Aluminium unggul untuk transmisi udara jarak jauh.

10

Evaluasi Kebutuhan Doping pada Silikon Murni untuk Komponen Dioda

Mengapa Silikon intrinsik tidak dapat langsung digunakan sebagai saklar elektronik tanpa proses doping?

Keterbatasan Silikon Murni (Intrinsik):

Silikon murni memiliki 4 elektron valensi yang saling berikatan kovalen sempurna. Pada suhu ruang, hampir tidak ada elektron bebas yang dapat bergerak, sehingga Silikon murni berperilaku seperti **Isolator** dan tidak bisa mengontrol arah arus listrik.

Peran Rekayasa Doping:

Dengan menambahkan atom dopan (misal **Fosfor** untuk tipe-N atau **Boron** untuk tipe-P), struktur ikatan sengaja dibuat tidak seimbang. Pembentukan **Sambungan P-N** memungkinkan dioda bertindak sebagai katup satu arah bagi arus listrik.

Evaluasi Pembelajaran PTS

Uji Pemahaman Mandiri (10 Soal PTS)

Kerjakan kuis pilihan ganda berdasarkan Kartu Soal PTS SMK Al-Muhtadin untuk menguji pemahaman Anda.

Skor Akhir

- / 100

© 2026/2027 SMK Al-Muhtadin • Teknik Elektronika Industri • Mata Pelajaran: Dasar Listrik & Elektronika