A. Litar Elektrik1. Maksud Litar

Satu sambungan lengkap sumber elektrik (sel) dan beban elektrik (mentol) dengan menggunakan pengalir (wayar)

i. Sumber (sel kering) ii. Beban (mentol) iii. Pengawal (suis) iv. Punca positif (wayar mereh) v. Punca negatif (wayar hitam)

Lukisan skimatik litar mudah

2. Jenis-jenis Litar

11 Litar mudah Litar yang mengandungi satu sumber satu beban dan satu pengalir

11 Litar pintas Litar tanpa beban Litar yang mengandungi wayar pintasan

11 Litar siri Litar yang mengandungi beban elektrik yang disambung secara siri

11 Litar selari Litar yang mengandungi beban elektrik yang disambung secara selari

11 Litar siri selari

Litar yang mengandungi beban elektrik yang disambung secara siri dan juga selari

Litar asasA = Beban , B = Pengalir , C = Sumber elektrik

Litar siri

Litar selari

Litar siri selari

2. Perbezaan litar siri dan litar selari

Litar Siri Litar Selari

VoltanVoltannya adalah semakin kurang apabila beban bertambahVj=V1+V2+V3.....

VoltanVoltannya sama disemua tempat Vj=V1=V2=V3.....

ArusArusnya sama disemua tempat

ArusArusnya semakin kurang apabila semakin banyak beban

RintanganSemakin ditambah beban semakin banyak jumlah rintangan

RintanganJumlah rintangan adalah lebih kecil daripada nilai perintang yang paling kecil

Apabila satu mentol terbakar, mentol yang lain tidak akan menyala

Apabila satu mentol terbakar , mentol yang lain akan terus menyala

Jika ditambah satu mentol, mentol yang lain akan menjadi malap kerana bebanan bertambah

Jika ditambah satu mentol, nyalaan mentol yang lain tidak akan berubahB.

C.

B. Voltan, Arus dan Rintangan

I. Definisi

1a Voltan ialah daya yang menggerakkan elektron di dalam pengalir elektrik1b Unit sukatan bagi daya tersebut ialah Volt (V)1c Arus ialah sejunlah elektron yang bergerak di dalam pengalir elektrik1d Unit sukatan bagai arus ialah Ampere (A/I)1e Rintangan ialah halangan terhadap pergerakan arus1f Unit sukatan bagi rintangan ialah Ohm

II. Hukum Ohm

11 Hukum ohm ialah hukum yang menyatakan hubungan di antara Voltan, Arus dan Rintangan

11 Hukum ohm diperjelaskan oleh lencana hukum Ohm

II. Contoh pengiraan

Diberi voltan=12 volt, rintangan = 4 ohm, cari arus = (?) dalam litar di bawah.

B. Meter elektrikI. Meter Volt

Meter yang digunakan untuk menyukat voltan atau daya gerak elektrik(DGE) Terdapat dua jenis meter volt

1a Meter volt arus terus1b Meter volt arus ulang alik

Meter disediakan dalam beberapa julat tertentu Meter volt dipasang selari dengan sumber (sel) dan beban (mentol) didalam litar

i. Meter volt arus terus ii. Meter volt arus ulang-alik

111 Meter Ampere Meter yang digunakan untuk menyukat kadar pergerakan arus di dalam litar Meter ampere dipasang secara siri dengan sumber (sel) dan beban (mentol) di

dalam litar

B. Meter Pelbagai

o Kegunaan Untuk mengukur voltan, arus dan rintangan Untuk menguji keterusan litar

o Bahagian meter pelbagai

A = Skala B = Skru pelaras sifarC = Julat bacaan D = Tombol pemilih julat 

E = Punca positif F = Punca NegatifG = Pelaras sifar Ohm H = Jarum penunjuk

1i Skala

Mengandungi skala bagi bacaan rintangan, voltan arus terus, voltan arus ulang-alik

1ii Jarum Penunjuk berfungsi menunjukkan bacaan pada skala

1iii Skru Pelaras Sifar berfungsi melaraskan jarum penunjuk pada bacaan sifar (0)

v1i Pelaras Sifar Ohm berfungsi melaraskan jarum penunjuk semasa menguji rintangan

v1 Prob Negatif dan prob Positif berfungsi menyentuh alatan elektrik dan komponen elektronik

prob hitam untuk negatifdan prob merah untuk positif

v 1i Tombol Pemilih Julat berfungsi untuk memilih julat bacaan yang dikehendaki

v 1ii Julat berfungsi menunjukkan kadar sukatan yang akan diukur

o Membaca meter Ohm pada meter pelbagai

Langkah-langkah membaca meter Ohm

11 Laraskan tombol ke julat bacaan ohm11 Temukan kedua-dua prob negatif dan positif11 Laraskan pelaras sifar ohm hingga jarum menunjukkan bacaan sifar (0)

B. Unit Kawalan Utama Bekalan Elektrik Domestik

i. Suis Utama ii. Pemutus Litar Bocor ke Bumi iii. Peti Agihan Berfius iv. Soket dan suis 

1a Fius Perkhidmatan Fungsi - untuk mengawal bekalan jika berlaku arus berlebihan dan untuk

memutuskan bekalan kepada pelanggan yang gagal membayar bil penggunaan1b Penyambung Neutral

Fungsi - menyambung litar rumah dengan wayar bekalan neutral1c Meter KWJ

Fungsi - untuk menyukat dan merekodkan kadar penggunaan tenaga elektrik jenis - terdapat dua jenis meter

1a Meter analog1b Meter digital

Meter kWJ jenis diigital

1b Suis Utama Funsi untuk menyambung dan memutuskan bekalan elektrik di dalam rumah Suis ini adalah suis jenis dua kutub satu arah Di dalamnya terpasang fius katrij

1c Pemutus Litar bocor ke bumi berfungsi memutuskan bekalan elektrik dalam litar dirumah jika berlaku

kebocoran arus atau litar pintas

1d Kotak agihan berfius berfungsi mengagihkan bekalan elektrik di dalam litar

1e Suis dan Soket Suis berfungsi memutuskan dan menyambung litar kepada alatan elektrik Soket berfungsi menghubungkan alatan elektrik kepada sumber bekalan elektrik

rumah

i. Fius Perkhidmatan ii. Penyambung Neutral iii. Meter Kwj iv. Suis utama v. PLCB vi. Kotak Agihan Berfius

B. Kuasa Elektrik

11 Maksud Kuasa Elektrik Kadar kerja yang dihasilkan oleh arus elektrik Unit ukuran kuasa elektrik ialah watt (W)

11 Formula Mencari Kuasa Elektrik Kuasa = voltan x arus ( P = V x I )

11 Kuasa elektrik alatan elektrik Kuasa elektrik yang digunakan oleh kebanyakan alat elektrik dinyatakan dalam

plat perincian Perkakasan yang mengeluarkan haba lebih menggunakan kuasa elektrik

berbanding yang mengeluarkan cahaya Contoh periuk nasi elektrik berkuasa 900W sementara lampu pendafluor

berkuasa 40W

Contoh plat perincian sebuah kipas elektrik

Jenis-jenis motor

1) Motor Fasa Belah (Bila dihidupkan kipas nya akan berpusing)

2) Motor Kapasitor (seperti motor pada mesin basuh)

3) Motor Sangkar Tupai (Rotor/besi padu yang berlubang

4) Motor Aruhan satu fasa

5) Motor Aruhan 3 fasa

6) Motor Aruhan terus

7) Synchronous motor

Terminal pada motor

1)Motor 3 terminal(induction motor)+ 1 terminal bumi

2)Motor 6 terminal(motor sangkar tupai)+ 1 terminal pembumian

3)Slip ring Motor

Tugas motor ia menukarkan tenaga elektrik kepada tenaga mekanikal

Jenis-jenis Penghidup Motor(Starter Motor)

1)DOL(Direct on Line) = 0.5hp-3hp (motor kecil)

2)Star Delta = 3hp-10hp (motor sederhana)

3)Auto Transfomer = 10hp-25hp

4)Rotor Resistance = Motor yang melebihi 25hp

Perlindungan Pada penghidup motor

Perlindungan beban lampau (Over Load) biasanya menggunakan 

1)Motor kecil menggunakan O/L jenis thermal

2)Motor sedehana dan besar menggunakan O/L jenis magnetik

Fungsi Penghidup Motor

1)Menghidup dan memberhentikan motor

2)Mempunyai gelung tanpa voltan(no-volt-coil) bagi melindungi motor hidup

3)Mempunyai perlindung arus lebihan bagi melindungi motor apabila berlaku beban lampau

4)Membrek motor dari berjalan terus (kren motor)

5)Mengawal putaran mara-songsang

Penyelenggaran Motor Elektrik

1)Kebersihan motor luar dan dalaman.Kebersihan habuk-habuk dan minyak-minyak serta kekotoran lain terutama pada

louver pernafasan

2)MInyak pelincir pada bearing dan aci (sharp)

3)Pengikat bolt dan nat tapak serta lain-lain tempat pada motor

4)Keterusan sambungan kabel pada terminal dan pembumian pada badan motor

5)Komponen-komponen seperti kapasitor dan lain-lain komponen

6)Kekuatan penebat gelung dan kedudukan stator dan rotor yang bebas dari geseran

Perkara yang dilakukan sebelum motor dirombak rawat

1)Buat ujian ke atas gelung-gelungnya

2)Ambil bacaan arus penuh yang digunakan 

3)Ambil kelajuan dengan menggunakan techo meter

4)Pastikan geseran berlaku atau tidak

5)Pastikan kepanasan motor

Ujian yang dilakukan selepas rombak rawat

a)Ujian penebat gelungnya

b)Ujian kelajuan dengan techo meter

c)Pastikan bunyinya

d)Pastikan gegarannya

e)Pastikan kebersihan selepas rombak rawat

f)Ukur arus beban penuh selepas dirombak rawat

Kecacatan yang biasa berlaku pada motor

a)Litar pintas pada mana-mana fasa dengan neutral

b)Litar pintas di antara fasa dengan fasa

c)Kerosakan dalam satu fasa

d)Salah sambungan

Mengapa Pemutus Litar selalu terpelantik sebaik saja Motor dihidupkan

1)Voltan penguja rendah.Cara mengatasinya= tinggikan nilai pengujanya(excitiation)

2)Litar terbuka dan litar pintas dalam medan rotor.Cara mengatasinya = Gunakan Penunjuk kutub(plority indicator) untuk

mengesan litar pintas

3)Perubahan beban terlalu ketara.Cara mengatasinya = rujuk bahagian mekanikal untuk mengawal beban.

KOD WARNA ELEKTRIK 3 FASA

Kod warna bagi sistem tiga fasa adalah berbeza mengikut negara, Di Malaysia, kod warna bagi wayar-

wayar fasa adalah seperti berikut:-

L1: Merah

L2: Kuning

L3: Biru

Neutral: Hitam

Mengoperasikan Motor 3 Fasa dengan Sistem Kendali Elektromagnetik

Mengoperasikan Motor 1 FasaDalam mengoperasikan motor 1 fasa dengan kendali elektromagnetik, dibutuhkan kontaktor magnet, MCB, dan tombol ON/ OFF (saklar tekan) untuk alat kontrolnya. Dengan kontaktor magnet, motor 1 fasa jenis split phasa dapat dijalankan dari jarak jauh, kontaktor dapat diletakkan pada tempat yang jauh dari operator. Sedangkan operator hanya mengendalikan tombol start untuk menjalankan dan tombol stop untuk mengendalikan. Dengan demikian operator dapat bekerja ditempat yang aman.Dari gambar rangkaian kontrol dan daya, terlihat kontak-kontak kontaktor magnet dipakai sesuai keperluannya. Pada rangkaian kontrol, fasa dihubungkan ke MCB 1 fase, kemudian melalui tombol OFF, menuju ke tombol ON, yang kemudian menuju coil pada kontaktor dan berakhir di netral, kerana sakelar ON yang digunakan merupakan sakkelar tombol, maka dipakai sakelar pengunci/ bantu yang terhubung pararel ke kontak bantu kontaktor NO (Normally Open). Sedangkan pada rangkaian daya, perjalanannya yaitu dari Fasa melalui MCB dan menuju ke kontaktor (pada kontak utama), dan dari kontak utama menuju motor 1 fasa. Salah satu masukan kontak utama pada kontaktor dihubungkan melalui sumber netral dan keluarannya dihubungkan ke motor elektrik.

a. Rangkain Kontrol 

b. Rangkaian Utama

c. Rangkaian Pengawatan

JENIS DAN KEGUNAAN KONTAKTOR MAGNET

Sistem pengontrolan motor elektrik semi otomatis yang menggunakan alat kontrol kontaktor magnet memerlukan alat bantu lain agar fungsi pengontrolan berjalan dengan baik seperti: tombol tekan, thermal overload relay dan alat bantu lainnya. Kontaktor magnet banyak digunakan untuk mengontrol motor-motor elektrik 1 fasa dan 3 fasa, anatara lain untuk mengontrol motor dua arah putaran, strating bintang-segitiga, beberapa unit motor bekerja dan berhenti berurutan dan lain-lain.

A. Kontaktor MagnetKontaktor magnet atau sakelar magnet adalah sakelar yang bekerja berdasarkan kemagnetan. Artinya sakelar ini bekerja bila ada gaya kemagnetan. Magnet berfungsi sebagai penarik dan pelepas kontak-kontak. Sebuah kontaktor harus mampu mengalirkan arus dan memutuskan arus dalam keadaan kerja normal. Arus kerja normal ialah arus yang mengalir selama pemutusan tidak terjadi. Sebuah kontaktor kumparan magnetnya (coil) dapat dirancang untuk arus searah (arus DC) atau arus bolak-balik (arus AC). Kontaktor arus AC ini pada inti magnetnya dipasang cincin hubung singkat, gunanya adalah untuk menjaga arus kemagnetan agar kontinu sehingga kontaktor tersebut dapat bekerja normal. Sedangkan pada kumparan magnet yang dirancang untuk arus DC tidak dipasang cincin hubung singkat.

1. Kontaktor Magnet Arus Searah (DC)Kontaktor magnet arus searah (DC) terdiri dari sebuah kumparan yang intinya terbuat dari besi. Jadi bila arus elektrik mengalir melalui kumparan, maka inti besi akan menjadi magnet. Gaya magnet inilah yang digunakan untuk menarik angker yang sekaligus menutup/ membuka kontak. Bila arus elektrik terputus ke kumparan, maka gaya magnet akan hilang dan pegas akan menarik/menolak angker sehingga kontak kembali membuka atau menutup.Untuk merancang kontaktor arus searah yang besar dibutuhkan tegangan kerja yang besar pula, namun hal ini akan mengakibatkan arus yang melalui kumparan akan besar dan kontaktor akan cepat panas. Jadi kontaktor magnet arus searah akan efisien pada tegangan kerja kecil seperti 6 V, 12 V dan 24 V.

Gambar 1. Simbol dan gambar fisik kontaktor magnet DC

Bentuk fisik relay dikemas dengan wadah plastik transparan, memiliki dua kontak SPDT (Single Pole Double Throgh) Gambar 2.1, satu kontak utama dan dua kontak cabang). Relay jenis ini menggunakan tegangan DC 6V, 12 V, 24 V, dan 48 V. Juga tersedia dengan tegangan AC 220 V. Kemampuan kontak mengalirkan arus elektrik sangat terbatas kurang dari 5 ampere. Untuk dapat mengalirkan arus daya yang besar untuk mengendalikan motor induksi, relay dihubungkan denganBila kontaktor untuk arus searah digunakan pada arus AC maka kemagnetannya akan timbul dan hilang setiap saat mengikuti gelombang arus AC.

1. Kontaktor Magnet Arus Bolak balik (AC)Kontruksi kontaktor magnet arus bolak-balik pada dasarnya sama dengan kontaktor magnet arus searah. Namun kerana sifat arus bolak-balik bentuk gelombang sinusoida, maka pada satu periode terdapat dua kali besar tegangan sama dengan nol. Jika frekuensi arus AC 50 Herz berarti dalam 1 detik akan terdapat 50 gelombang. Dan 1 periode akan memakan waktu 1/50 = 0,02 detik yang menempuh dua kali titik nol. Dengan demikian dalam 1 detik terjadi 100 kali titik nol atau dalam 1 detik kumparan magnet kehilangan magnetnya 100 kali.

Gambar 2. Simbol dan kode angka serta bentuk fisiksl dari kontaktor

Kerana itu untuk mengganti kehilangan magnet pada kumparan magnet akibat kehilangan arus maka dibuat belitan hubung singkat yang berfungsi sebagai pembangkit induksi magnet ketika arus magnet pada kumparan magnet hilang. Dengan demikian maka arus magnet pada kontaktor akan dapat dipertahankan secara terus menerus (kontinu).Bila kontaktor yang dirancang untuk arus AC digunakan pada arus DC maka pada kumparan itu tidak timbul induksi elektrik sehingga kumparan menjadi panas. Sebaliknnya, bila kontaktor magnet untuk arus DC yang tidak mempunyai belitan hubung singkat diberikan arus AC maka pada kontaktor itu akan bergetar yang disebabkan oleh kemagnetan pada kumparan magnetnya timbul dan hilang setiap 100 kali.

Kontaktor akan bekerja normal bila tegangannya mencapai 85 % dari tegangan kerja, bila tegangan turun kontaktor akan bergetar.Ukuran dari kontaktor ditentukan oleh batas kemampuan arusnya. Biasanya pada kontaktor terdapat beberapa kontak, yaitu kontak normal membuka (Normally Open = NO) dan kontak normal menutup (Normally Close = NC). Kontak No berarti saat kontaktor magnet belum bekerja kedudukannya membuka dan bila kontaktor bekerja kontak itu menutup/ menghubung. Sedangkan kontak NC berarti saat kontaktor belum bekerja kedudukan kontaknya menutup dan bila kontaktor bekerja kontak itu membuka.

Jadi fungsi kerja kontak NO dan NC berlawanan. Kontak NO dan NC bekerja membuka sesaat lebih cepat sebelum kontak NO menutup.

Gambar 3. Simbol-simbol kontaktor magnet. a) Kumparan (coil), b) Kontak Utama, c) Kontak bantu

Fungsi dari kontak-kontak dibuat untuk kontak utama dan kontak bantu. Kontak utama terdiri dari kontak NO dan kontak bantu terdiri dari kontak NO dan NC. Kontak utama digunakan untuk mengalirkan arus utama, yaitu arus yang diperlukan untuk pesawat pemakai elektrik misalnya motor elektrik, pesawat pemanas dan sebagainya. Sedangkan kontak bantu digunakan untuk mengalirkan arus bantu yaitu arus yang diperlukan untuk kumparan magnet, alt bantu rangkaian, lampu-lampu indikator, dan lain-lain.Dari informasi diatas dapat dilihat bahwa keuntungan penggunaan kontaktor magnet daripada saklar togel dan saklar Cam adalah,* Arus elektrik yang mengalir pada saklar pengontrol sangat kecil dibandingkan arus beban.* Dapat mengontrol beban elektrik dari tempat jauh dengan kerugian tegangan yang relatif kecil.