Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
-
Upload
lehrer-gjoule -
Category
Documents
-
view
380 -
download
3
Transcript of Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
1/56
1
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
2/56
2
KUANTITI ELEKTRIK
Unit bagi Kuantiti Elektrik boleh di bahagikankepada beberapa bahagian, diantaranya ialah:
1. Arus.2. Rintangan.
3. Beza keupayaan ( Voltan ).
4. Kuasa elektrik dan tenaga elektrik5. Tenaga ( Joule ).
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
3/56
3
Kuantiti Elektr ik ( sambungan )
Arus.
Arus merupakan pengaliran elektron pada satu
litar / pengalir yang lengkap.
Unit = AMPERE
Simbol = ( I )
Meter penyukat = MeterAmp.Di dalam litar elektrik, meter ampere
disambungkan sesiri dengan beban.
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
4/56
4
Formula Arus
I = V
RDi mana:
I - Arus
VVoltan
RRintangan
PKuasa
I = P
VI = P
R
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
5/56
5
Kuantiti Elektr ik ( sambungan )
Rintangan.
Rintangan ialah tentangan ataupun halangan
terhadap pengaliran arus elektrik / elektron didalam sesuatu pengalir.
Unit = Ohm.
Simbol = ( )Meter penyukat = Meter ohm.
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
6/56
6
Formula Rintangan
R = V
IDi mana:
RRintangan
I - Arus
VVoltan
PKuasa
R = V
PR = P
I
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
7/56
7
Kuantiti Elektr ik ( sambungan )
Beza keupayaan ( Voltan ).
Daya / tekanan yang menyebabkan pengaliran arus
berlaku dalam satu litar.
Unit asas = VOLT
Simbol = ( V )
Meter penyukat = Meter volt.Meter volt disambung secara selari dengan beban
yang hendak diketahui voltannya ( tekanan ).
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
8/56
8
Formula Voltan ( Beza Keupayaan)
V = IR Di mana:VVoltan
I - Arus
R
RintanganPKuasa
V = P
IV = PR
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
9/56
9
Kuantiti Elektr ik ( sambungan )
Kuasa elektrik.
Kuasa merupakan kadar ataupun banyaknya
kerja yang dilakukan dalam satu unit masa.
Unit = WATT
Simbol = P
Meter penyukat = Meter Watt
Kuasa disukat dalam unit; watt (W), kilowatt
(kW) dan megawatt (MW).
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
10/56
10
Formula Kuasa
P = I V Di mana:PKuasa
VVoltan
I - ArusRRintangan
P = V
RP = I R
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
11/56
11
Kuantiti Elektr ik ( sambungan )
Tenaga elektrik.
Joule adalah kerja yang dihasilkan oleh tenagaelektrik pada satu coulomb aliran arus elektrik
Formula pengiraan untuk mencari hasil kerja(Joule):
W = QV atau W = VIt
di mana: W = kerja yang dihasilkan dalam unit joule
Q = kuantiti cas elektrik dalam unit coulomb
V = voltan bekalan dalam unit volt
t = masa dalam unit saat
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
12/56
12
Hukum Ohm
Hukum ohm menyatakan bahawa Arus (I) pada satu
litar yang lengkap adalah berkadar terusdengan
voltan (V) dan berkadar songsangkepada
Rintangan (R) litar tersebut
Maksud bagi pernyataan di atas ialah,nilai arus (I) yang mengalir dalam litar
tersebut adalah bergantung kepadanilai voltan (V) litar DENGAN
SYARAT RINTANGAN (R) DALAMLITAR ITUDIBIARKAN TETAP.
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
13/56
13
FORMULA HUKUM OHM
V = IR
I = V/R
R = V/I
Di mana:V = Voltan
I = Arus
R = Rintangan
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
14/56
14
Bagaimanakah cara untuk menggunakan
formula Hukum Ohm bagi menyelesaikan
pengiraan mencari nilai arus (I), Voltan (V)
dan rintangan (R) dalam litar elektrik?Lihat contoh di bawah!
Contoh soalan 1
Kirakan nilai arus yang mengalir dalam satu litar yangvoltan bekalannya ialah 25 volt dan rintangan litar 5.
Jawapan
I = V/R= 25/5= 5 Ampere
Kaedah penyelesaian
1) Kenalpasti formula yang hendak digunakan
2) Dapatkan data yang diberi oleh soalan bagiVoltan [V] & Rintangan [R]
3) Pastikan TAHU GUNAformula!
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
15/56
15
Contoh soalan 2
Apakah kesan kepada nilai arus jika voltan 25 volt
DIUBAHkepada 50 volt dengan membiarkan rintangan
tetap pada nilai 5?
Pada nilai25 volt,
I = V/R= 25/5= 5 Ampere
Inilah yang dikatakan Arus (I) berkadar terus
dengan voltanpada kadar rintangan litar yang
tetap!
Pada nilai50 volt,
I = V/R= 50/5= 10 Ampere
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
16/56
16
Contoh soalan 3
Apakah pula kesan kepada nilai arus jika voltan 25 volt
DIGANDAKAN 500 KALI dengan membiarkan rintangan
tetap pada nilai 5?
Pada nilai25 volt,
I = V/R= 25/5= 5 Ampere
Pada gandaan500 kali,
I = (Vx500)/R= (25x500)/5= 12,500/5
= 2500 Ampere
Perhatikan nilai arus turut berganda
sebanyak 500 kali
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
17/56
17
Pada nilai5 (ohm),
I = V/R= 25/5= 5 Ampere
Pada nilai10 (ohm),
I = V/R= 25/10= 2.5 Ampere
Contoh soalan 4
Kirakan berapakah nilai arus jika nilai rintangan
ditambah dari 5kepada 10dengan nilai voltan 25V
dibiarkan tetap.
Nilai arus akan berkurangan dengan
pertambahan nilai rintangan litar! Atau dalam erti
kata lain, Arus berkadar songsang dengan
rintanganpada kadar voltan yang tetap.
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
18/56
18
Contoh soalan 5
Apakah pula kesan kepada nilai arus jika nilai rintangan
5DIGANDAKAN 500 KALI dengan membiarkan voltan
tetap pada nilai 250 volt?
Pada nilai5 (ohm),
I = V/R= 250/5= 50 Ampere
Pada gandaan500 kali,
I = V/(Rx500)= 250/(5x500)= 250/2500
= 0.1AmpereNilai arus menjadi semakin kecil setelah nilai
rintangan digandakan 500 kali pada kadar voltan
bekalan yang tetap
Kenapala
h nasibku
sebeginirupa..
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
19/56
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
20/56
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
21/56
21
Contoh soalan 8
Satu janakuasa mengeluarkan voltan sebanyak 240V. Berapakah
nilai arus yang mengalir jika janakuasa tersebut disambungkan
pada satu litar yang mengandungi beban 20?
Penyelesaian :
I = V/R
= 240/20
= 12 ampere
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
22/56
22
Contoh soalan 9
Kirakan nilai arus yang mengalir dalam litar dalam rajah di bawah
:
Penyelesaian :
I = V/R
= 240/55
= 4.36 ampere
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
23/56
23
Contoh soalan 10
Kirakan nilai voltan yang susut merentangi perintang R dalam
rajah di bawah :
Penyelesaian :
V = IR
= 46 x 0.078
= 3.58 volt
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
24/56
24
Contoh soalan 11
Kirakan nilai perintang R dalam rajah di bawah :
Penyelesaian :
R = V/I
= 600/9.9
= 60.6
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
25/56
25
Terdapat beberapa jenis litar elektrik yang sering
digunakan, iaitu:
i). Litar siri ( lampu krismas, lampu kelip-kelip )
ii). Litar selari ( lampu rumah kediaman)
iii). Litar Siri-Selari - gabungan litar siri dan selari.
LITAR ELEKTRIK
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
26/56
26
(1). LITAR SIRI
Definasi:
Litar siri terdiri daripada dua atau lebih komponen yang
disambungkan dari hujung ke hujung secara berturutan.
Rajah : Litar Siri.
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
27/56
27
Litar Siri ( sambungan )
Contoh KegunaanLampu kelip-kelip / lampu krismas.
Keburukan Sekiranya satu lampu / beban yangdisambung sesiri rosak, ianya akan
memberikan kesan kepada lampu &beban yang lain. ( lampu tidak hidup ).
Ciri-ciri Litar Siri:
1. Nilai arus yang mengalir pada setiap beban adalahsama pada semua cabang litar
2. Nilai voltan yang susut merentangi beban adalahsama dengan nilai voltan bekalan.
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
28/56
28
(i). ARUS ( I ).
Nilai arus adalah sama pada semua perintang
walaupun nilai rintangan perintang adalah berbeza :
Litar Siri ( sambungan)
Ij= I1 = I2 = I3In
R1
R3
R2
Ij I1
I2I3
E
Ij = E / Rj
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
29/56
29
(ii). RINTANGAN ( R ).
Jumlah rintangan litar adalah hasil tambah ke semua
rintangan dalam litar :
Litar Siri ( sambungan)
Rj= R1+ R2+ R3Rn
R1
R3
R2
Ij
E
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
30/56
30
(iii). VOLTAN BEKALAN (E)
Jumlah voltan bekalan adalah hasil tambah ke semua nilai
susutan voltan pada setiap perintang dalam litar:
Litar Siri ( sambungan )
E = V1+ V2+ V3Vn
R1
R3
R2
Ij
E
V1
V3
V2 E = IRj
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
31/56
31
(iv). VOLTAN SUSUT (V)
Susutan voltan adalah nilai voltan yang merentangi
perintang dalam litar (voltan yang diresap) :
Litar Siri ( sambungan)
R1
R3
R2
Ij
E
V1
V3
V2
V1= IjR1
V2= IjR2
V3= IjR3
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
32/56
32
(2). LITAR SELARI
Definasi
Litar selari terdiri daripada dua atau lebih komponen
yang disambungkan kepada dua punca titik yang sama
secara selari diantara satu sama lain.
Rajah : Litar Selari
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
33/56
33
Litar Selari ( sambungan )
Contoh kegunaan - Pendawaian di rumah kita.
Keistimewaan Litar ini dapat mengawal beban yangdisambungkan kepadanya secara
berasingan jika ada alat kawalan seperti suis disambungkan sesiri dengan litartersebut.
Ciri-ciri Litar: 1. Nilai voltan yang merentangi setiapbeban adalah sama
2. Nilai arus yang mengalir melaluibeban adalah bergantung
kepada nilai rintangan bebantersebut
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
34/56
34
Litar Selari ( sambungan )
(i). ARUS (I)
Hasil tambah nilai arus pada semua cabang litar adalah
bersamaan dengan jumlah arus yang mengalir dalam litar
R2
Ij
E
I2
R1
I1
Ij = I1+ I2
I1= E/R1
I2= E/R2
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
35/56
35
Litar Selari ( sambungan )
(ii). RINTANGAN (R):
Jumlah rintangan dalam litar selari diperolehi dengan
menggunakan kaedah berikut :
1/Rj= 1/R1+ 1/R2
R2
Ij
EV2
R1V1
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
36/56
36
Litar Selari ( sambungan )
(iii). VOLTAN BEKALAN / PUNCA (E):
Voltan yang merentangi setiap beban / perintang
adalah bersamaan dengan nilai voltan bekalan
E = IjRj
R2
Ij
E V2R1V1
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
37/56
37
Litar Selari ( sambungan )
(iv.) VOLTAN SUSUT (V):
Voltan yang susut / merentangi setiap cabang litar
adalah bersamaan dengan nilai voltan bekalan
E = V1=V2
V1= I1R1
V2= I2R2
R2
Ij
E V2R1V1
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
38/56
38
(3). LITAR SIRI-SELARI
DEFINISI
Litar siri-selari merupakan satu litar yang terdiri
daripada gabungan litar siri dan litar selari
CIRI
Mempunyai dua kumpulan beban iaitu :
a) Kumpulan beban sesiri
b) Kumpulan beban selari
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
39/56
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
40/56
40
Litar Siri-Selari ( sambungan )
2) Kumpulan beban siri disambung secara selari
Hasil tambah voltan merentangi
setiap beban adalah sama dengan
nilai voltan bekalan
E = V1 + V2 + V3E = V4+ V5
Hasil tambah arus dari cabanglitar adalah sama dengan
jumlah arus dalam litar
Ij = I1 + I2
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
41/56
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
42/56
42
Hukum Kirchoff sambungan )
1. Hukum Kirchoff Arus ( pertama )
Jumlah arus yang masukke
satu titik persimpangandalam satu litar adalah
sama dengan jumlah arusyang mengalir keluardari
titik persimpangan itu.
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
43/56
43
Hukum Kirchoff Arus ( sambungan )
Hukum kirchoff arus digunakan bagi
menyelesaikan masalah pengiraan ARUS dalam
litar SELARI.
Definasi Algebra Arus pada mana-mana
persimpangan dalam litar adalah sifar.
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
44/56
44
Hukum Kirchoff Arus ( sambungan )
Contoh:I1=18A
I2
=15A
I3=24A I5=16A
I4=5A
Dalam pengiraan algebra, arus pada titik O adalah sifar:
I1 + I4 + I5 - I2 - I3 = 0
( 18 + 5 + 16 ) 1524 = 0
oo
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
45/56
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
46/56
46
Hukum Kirchoff Arus ( sambungan )
Latihan 2:I3= 8A I2= ?
I1= 5A
I4= 6AI6= 4A
I5= 30A
o
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
47/56
47
Hukum Kirchoff ( sambungan )
2. Hukum Kirchoff Voltan ( kedua ).
Jumlah Voltan yang susutpada litar bersiri yangtertutup adalah sama dengan voltan yang dibekalkan
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
48/56
48
Hukum Kirchoff Voltan ( sambungan )
Hukum Kirchoff voltan digunakan bagi
menyelesaikan masalah VOLTAN SUSUT di
dalam litar SIRI.
Definasi Algebra - Jumlah voltan yang
dibekalkan dan voltan yang susut dalam litar yang
tertutup adalah sifar.
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
49/56
49
Contoh:
Ij
Jumlah voltan yang susut adalah bersamaan voltan bekalan:
E = V1 + V2 + V3
60V = 10V + 20V + 30V
Hukum kirchoff voltan (sambungan )
R1
R3
R2E = 60V
V1= 10V
V3= 30V
V2= 20V
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
50/56
50
Latihan 1:
Kirakan vs ?
Hukum kirchoff voltan (sambungan )
R1
R3
R2
Ij
E=525V
V1
V4
V2
R4
V3
150
200
50 350
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
51/56
51
RENUNGAN
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
52/56
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
53/56
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
54/56
54
Litar Siri ( Ulangkaji )
FORMULA Mencari nilai VOLTAN PUNCA BEKALAN (E)
E = V1 + V2 + V3 + V4 Vn
Hasil tambah nilai voltan yang susut merentangi setiapperintang dalam litar siri adalah sama nilainya dengan
nilai voltan bekalan
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
55/56
-
8/13/2019 Litar-litar Dan Kuantiti Elektrik
56/56
Litar Siri ( Ulangkaji )
FORMULA Mencari nilai KUASA LITAR (P)
P=IVatau
P=I
2
Ratau
P=V
2
/R
Nilai arus dan voltan yang digunakan ialah jumlaharus dan voltan litar