Asas Elektrik

GIATMARA MALAYSIA

KERTAS PENERANGAN(INFORMATION SHEET)

MODUL 4

ASAS ELEKTRIK

GIATMARA MALAYSIA

KERTAS PENERANGAN

KURSUS PENDAWAIAN ELEKTRIK DOMESTIKMODUL ASAS ELEKTRIKELEMEN LITAR ELEKTRIK ASASOBJEKTIF PENCAPAIAN TERMINAL / TERMINAL PERFORMANCE OBJECTIVE

Supaya pelatih-pelatih akan dapat mengenal litar elektrik asas iaitu litar siri dan litar selari

NO KOD M4 E4.1 Muka:01 Drp: 01

ELEMEN 4.1 LITAR ELEKTRIK ASAS Litar elektrik asas biasanya mempunyai pengalir dan alat kawalan seperti suis. Litar ini kemudian disambungkan kepada sesuatu sumber tenaga luar. Beban seperti lampu dan alat-alat elektrik lain akan melengkapkan litar. Terdapat dua jenis litar elektrik yang selalu digunakan, iaitu litar siri dan litar selari.

i) Litar Siri Sambungan beban pada litar akan menentukan samada ianya berada di dalam kumpulan litar siri atau litar selari. Beban yang di sambungkan di antara satu sama lain secara bersiri seperti yang ditunjukkan dalam gambarajah di bawah adalah di dalam kumpulan litar siri. Contoh litar siri yang terdapat penggunaannya dalam kehidupan seharian ialah lampu kelip-kelip dan lampu krimas. Jika diperhatikan secara teliti sekiranya salah satu beban yang disambungkan ke dalam litar siri ini rosak maka ianya akan memberi kesan kepada beban-beban lain di dalam litar tersebut.

ii) Litar Selari Litar selari pula mengandungi beban-beban yang disambungkan dalam kedudukan selari di antara satu sama lain di dalam satu litar. Contoh kegunaan litar ini dalam kehidupan seharian adalah seperti litar pendawaian lampu yang terdapat di setiap rumah.

Sumber BekalanL1 L2 L3

Suis Beban

L

N

L1 L2 L3 L4

Suis Suis Suis Suis

Sumber Bekalan

L

N

GIATMARA MALAYSIA

KERTAS PENERANGAN

KURSUS PENDAWAIAN ELEKTRIK DOMESTIKMODUL ASAS ELEKTRIKELEMEN VOLTAN,ARUS DAN RINTANGANOBJEKTIF PENCAPAIAN TERMINAL / TERMINAL PERFORMANCE OBJECTIVENO KOD M4 E4.2 Muka:01 Drp: 07

ELEMEN 4.2 : VOLTAN, ARUS DAN RINTANGAN

Voltan -Daya atau tekanan yang menggerakan arus elektrik supaya mengalir supaya mengalir.Untuk menghasilkan daya ini,perlu perbezaan upaya di antara 2 titik

Arus -Pergerakan elektron bebas yang mengalir disepanjang pengalir (kabel).Arus hanya dapat mengalir sekiranya litar adalah lengkap (tertutup) di antara punca L dan N

Rintangan -Komponen untuk melengkapkan litar supaya litar beroperasi.Rintangan yang dipasang pada pendawaian dipanggil beban.Jadi,lampu,kipas,penghawa dingin dan lain-lain yang dipasang pada pendawaian dengan tujuan untuk dimasukkan bekalan dipanggil beban tersanbung.

Kuasa -Tenaga untuk membuat kerja.simbolnya ialah P dan unitnya ialah Watt (W)

Voltan

Bila satu pengalir disambung di antar punca bagi bateri akan didapati satu keterusan bagi arus elektrik mengalir melalui pengali itu.pengaliran cas-cas elektrik adalah dari tekanan tinggi kepada tekanan rendah.Perbezaan pengaliran ini dinamakan ‘Voltan”

Mengukur Voltan Voltan yang hendak diukur menggunakan satu meter yang dinamakan Volt meter.ia hendaklah disambung selari.Jika mengukur kejatuhan voltan pada beban ia hendaklah disambungkan selari dengan voltan bekalan

BebanBeban

V V V

NO KOD: M4 E4.2 Muka:02 Drp: 07

Meter-meter yang digunakan untuk mengukur voltan yang mempunyai julat skala di dalam mikrovolt,milivolt,volt dan kilovolt bergantung kepada unit voltan yang akan diukur

Unit-unit Voltan

1 volt = 1 kilovolt = 1 kv 1000 1000

1 volt = 1000 milivolt = 1000 mv

1 volt = 1,000 000 nikrovolt = 1 000 000 uv

Menukar Unit-unit Voltan

Volt ke Kilovolt Kilovolt ke Volt

Ubahkan titik perpuluhan sebanyak 3 tempat ke kiri450 volt = 45 kilovolt

Ubahkan titik perpuluhan sebanyak 3 tempat ke kanan5 kilovolt – 5000 volt

Volt ke Milivolt Milivolt ke Volt

Ubahkan titik perpuluhan sebanyak 3 tempat ke kanan15 volt = 15 000 milivolt

Ubahkan titik perpuluhan sebanyak 3 tempat ke kiri500 milivolt = 0.5 volt

Volt ke Mikrovolt Mikrovolt ke Volt

Ubahkan titik perpuluhan sebanyak 6 tempat ke kanan15 volt = 15 000 000 Mikrovolt

Ubahkan titik perpuluhan sebanyak 6 tempat ke kiri3505 mikro volt = 0.003505 volt

Arus (Amp)Arus ElektrikSemua atom terikat oleh daya tarikat kuat atau lemah yang wujud di antara nukleus atau elektronnya.Elektron di orbit luaran suatu atom tertentu kurang tertarik daripada nukleusnya berbanding dengan elektron yang orbitnya lebih dekat dengan nukleusnya.Dalam setengah-setengah bahan contohnya pengalir elektron-elektronluaran ini adalah sangat longgar ikatan pada nukleusnya. Oleh itu dengan mudah ia boleh ditolak keluar terus dari ikatannya dan teropong-opong di antara atom yang lain.Elektron-elektron demikian dipanggil elektron bebas.Pergerakan elektron bebas yang

bergerak di dalam pengalir inilah yang dinamakan arus elektrik.


Simbol Arus =ISukatan Arus = Ampere

Mengukur Arus Elektrik-Alat yang selalu digunakan untuk mengukur kadar arus melalui bahan pengalir dinamakan Amp Meter.Ia disambung siri dengan beban.

Lampu Lampu

ATanpa Meter Amp

Meter Amp di sambung sesiri untuk mengukur pengaliran arus di lampu

Mengukur Pengaliran Arus Yang KecilPengaliran arus yang hendak diukur ialah di antara 1 amp dan 1/1000.Jawapannya biasa disebut dalam istilah miliampere yang mana diringkaskan sebagai mA bersamaan dengan 1/1000 Amp.Jika pengaliran arus yang hendak diukur 1 mA,unit yang digunakan ialah mikro amp diringkaskan µA dan bersamaan dengan 1/ 1 000 000 A

1 000 Miliampere = 1 Amp

1 000 000 Miliampere = 1 Amp

1 000 000 Mikroampre = 1 Amp

Menukarkan Miliampere ke AmpereUbah titik perpuluhan tiga tempat ke kiri

35 . Miliampere = .035 Ampere

Apabila menukar Amp kepada mA anda ubahkan titik perpuluhan sebanyak 3 tempat ke kanan.Oleh itu 0.125 bersamaan 125 mA dan 160 Anp bersamaan dengan 16 000 mA.Yang kedua itu titik perpuluhannya diubah sebanyak 3 tempat ke kanan tetapi tiga angka sifar perlu ditambah untuk mendapatkan titik perpuluhan yang tepat.

Menukar Ampere ke MiliampereUbahkan titik perpuluhan 3 tempat ke kanan .125ampere = 125. Miliampere

Sekarang katakanlah anda sedang bekerja dengan arus 125 mikroampere dan perlu dinyatakan arus ini di dalam ampere.Anda sebenarnya menukarkan dari unit yang kecil ke unit yang besar,oleh itu titik perpuluhan diubahkan ke kiri.Untuk menukar juta ke satu unit,titik perpuluhan mesti diubah kepada enam tempat perpuluhan ke kiri,jadi 125 mikroampere bersamaan 0.000125 Ampere dengan tiga angka sifar perlu dimasukkan di awalan nombor.Apabila mikro ampere ditukar kepada miliampere,titik perpuluhan diubah hanya tiga tempat ke kiri,dan 125 mikroampere bersamaan 0.125 miliampere.

Wayar


Jika arus asal anda ialah ampere dan anda mahu menyatakannya di dalam mikroampere,titik perpuluhan mestilah diubah enam tempat ke kanan.Contohnya 3 Amp bersamaan 3 000 000 mikroampere kerana titik perpuluhan yang dijangkakan untuk mengikuti 3 diubah enam tempat ke kanan dengan menambahkan enam angka sifar supaya boleh mengisi tempat yang disediakan.Untuk menukar miliampere ke mikroampere,titik perpuluhan hendaklah diubah ke kanan sebanyak tiga tempat.Contohnya 125 miliampere bersamaan 125 000 mikroampere dengan tiga angka sifar ditambah untuk mendapatkan tiga tempat perpuluhan yang diperlukan.

Menukarkan Unit-Unit Arus

Semua perkataan yang melambangkan unit asas pengukuran elektrik-ampere,volt ohm dan lain-lain yang akan anda jumpai nanti-boleh diubahsuaikan dengan satu sistem awalan yang mudah diletakkan dihadapannya untuk menyatakan sama ada gandaan bagi unit tersebut atau pecahannya.Setaip kata awalan akan diberikan satu simbol di mana (untuk menjimatkan masa dan ruang) ianya ditandakan di dalam tulisan dan lukisan.Inilah jadualnya

PECAHAN

Kata Awalan Simbol Makna Pecahan Matematika

piko p 1 juta-juta bagi.... 11,000,000,000,000

nano n 1 ribu juta bagi.... 11,000,000,000

mikro µ 1 juta bagi..... 11,000,000

mili m 1 ribu bagi..... 11,000


GANDAAN

Kata Awalan Simbol Makna Pecahan Matematika

kilo K 1 ribu kali 1,000 x

mega M 1 juta kali 1,000,000 x

RINTANGANArus mengalir adalah disebabkan pergerakan elektron bebas.Bila atom suatu pengalir melepaskan elektron dari orbit secara bebas,lain-lain atom akan memegang elektron luar ini secara lebih kuat lagi.Jumlah bagi elektron yang didapati adalah faktor yang menetukan jumlah bagi arus mengalir menerusi satu bahan.Sesuatu bahan yang mempunyai sedikit elektron bebas akan membenarkan arus secara tidak menetu.Dengan lain perkataan ianya menjadi penghalang kepada aliran arus elektrik.Penghalang aliran arus ini dipanggil RINTANGAN

Mengukur RintanganAlat yang digunakan ialah ohm meter atau Multimeter.Ia boleh disambung siri atau selari dengan beban.

Ω R

Menukar Unit-Unit Rintangan

MIKRO OHM KEPADA OHM OHM KEPADA MIKRO OHM

Ubahkan titik perpuluhan ENAM tempat ke kiri35 000 mikro ohm= 0.035 ohm

Ubahkan titik perpuluhan ENAM tempat ke kanan3.6 = 3,600,000 mikro ohm

MILI OHM KEPADA OHM OHM KEPADA MILI OHM

Ubahkan titik perpuluhan ENAM tempat ke kiri2,700,000 mili ohm= 2.7 ohm

Ubahkan titik perpuluhan ENAM tempat ke kanan68 = 68,000,000 mili ohm

KILO OHM KEPADA OHM OHM KEPADA KILO OHM

Ubahkan titik perpuluhan TIGA tempat ke kanan6.2 = 6200 ohm

Ubahkan titik perpuluhan TIGA tempat ke kiri47.86 ohm = 0.04786 kilo ohm


MEGA OHM KEPADA OHM OHM KEPADA MEGA OHM

Ubahkan titik perpuluhan ENAM tempat ke kanan27.1 = 27,100,000 ohm

Ubahkan titik perpuluhan ENAM tempat ke kiri620,000 ohm = 0.62 mega ohm

Arus Rintangan dan VoltanBila banyak bilangan elektron bebas dalam satu-satu bahan,lebih banyak penghalang akan didapati bagi menghalang pengaliran arus.Dengan lain perkataan lebih besar rintangan lebih kecil arus mengalir menerusi pengalir itu.Oleh sebab itu kita boleh menambahkan arus menerusi satu bahan dengan cara mengurangkan rintangan dan kita boleh mengurangkan arus dengan menambahkan rintangan

Faktor-faktor Mempengaruhi Rintangan1) Faktor bahan Logam –logam pengalir yang dibuat menentukan jumlah bagi elektron bebas yang didapati untuk pengaliran arus.Contoh bahan seperti perak,tembaga,aluminium dan besi akan didapati setiap logam menyediakan satu nilai rintangan yang berbeza.

2) Ukuran Panjang Satu elektron memerlukan banyak daya gerak elektrik untuk membuatkannya bergerak jauh dari pergerakkan yang dekat maka itu arus menjadi rendah bila menerusi saru dawai pengalir yang panjang berbanding dengan ukuran yang pendek.Ini bermakna kekesanan rintangan bagi saiz pengalir yang panjang adalah tinggi

3) Luas Keratan Rentas Lebih besar kawasan keratan rentas maka lebih rendah rintangan dawai itu, lebih kecil keratan rentasnya tinggi pula rintangan pada dawai itu

4) Suhu Lebih panas suhu bagi sesuatu bahan,lebih banyak rintangan akan didapati kepada pengaliran arus elektrik maka bahan yang sejuk akan berkurangan rintangannya

Kuasa (Watt) Sebagaimana yang anda telah pelajari,apabila sebarang jenis daya menyebabkan gerakan,maka terjadilah kerja.Umpamanya bila sesuatu daya mekanikal digunakan untuk mengangkat sesuatu yang berat,maka terjadilah kerja.Bagaimana pun apabila sesuatu daya dikenakan tanpa menyebabkan gerakan,seperti apabila daya spring ditarik tegang di antara dua objek yang tidak bergerak,maka kerja tidak terjadi-walaupun keupayaan untuknya bekerja wujud.

Anda telah tahu bahawa suatu perbezaan di dalam keupayaan di antar mana-mana dua titik di dalam litar elektrik menghasilkan voltan yang apabila kedua-dua titik disambungkan,(tetapi bukan sebelumnya) menyebabkan elektron bergerak dan arus mengalir.Ini menunjukkan dengan jelas bahawa daya menyebabkan gerakan dan oleh itu menyebabkan kerja terjadi.Setiap kali voltan menyebabkan elektron bergerak,kerja telah terjadi di dalam menggerakkan mereka.


Kadar kerja yang terjadi semasa menggerakka elektron dari satu titik ke titik yang lain dinamakan KUASA ELEKTRIK.Ianya digambarkan oleh simbol P. Unit asas bagi menyukat kuasa elektrik ialah watt.Watt ialah kadar kerja yang terjadi di dalam litar di mana arus sebanyak 1 ampere mengalir apabila d.g.e yang dikenakan ialah 1 volt

GIATMARA MALAYSIA

KERTAS PENERANGAN

KURSUS PENDAWAIAN ELEKTRIK DOMESTIKMODUL ASAS ELEKTRIKELEMEN HUKUM OHMOBJEKTIF PENCAPAIAN TERMINAL / TERMINAL PERFORMANCE OBJECTIVENO KOD M4 E4.3 Muka:01 Drp: 02

ELEMEN 4.3 :HUKUM OHMHukum Ohm digunakan bagi mendapatkan bacaan nilai rintangan,arus dan voltan.Kaedah formula ini ditemui oleh George Simon Ohm dan beliau memperkenalkan Hukum Ohm sebagai asas bagi pengiraan seperti yang dinyatakan di atas.

Definasi:Hukum Ohm menyatakan bahawa arus yang mengalir didalam sesuatu litar adalah berkadar terus dengan voltan dan berkadar songsang dengan rintangan

Kaedah Segitiga Ajaib V = Voltan I = Arus R = Rintangan Ω P = Kuasa (watt)

Formula untuk mencari Voltan (V) tutupkan VV = I x R

Formula untuk mencari Arus (I) tutupkan II = V / R

Formula untuk mencari Rintangan (Ω) tutupkan RR = V / I

Formula untuk mencari P (kuasa)

P = V x I= V² / R= I ² x R


Kaedah Penggabungan Formula

Dimana R = V/I V = IxR I= V/R

P = Vx IV = P / II = P/ V

: Jika R dan V diberikan kirakan P P= V x I - gantikan I = V/R = V x V/R P = V² /R

: Jika I dan R diberikan kirakan PP = V x I – gantikan V = IxR = I x IRP = I² x R

Jika V dan P diberikan kirakan RR = V/I - gantikan I = P/V = V bahagi P/V = V x V/PR = V² /P

: Jika P dan I diberikan kirakan RR = V/I – gantikan V = P/I = P/I bahagi I = P/I x1/IR = P/I² Contoh Latihan Untuk mencari Voltan (V ) dalam Litar Siri Contoh 1

V=?

I=12 A

Gambarajah disebelah menunjukkan nilai rintangan ialah 5 Ω dan nilai arus ialah 12 amp.Berapakah nilai voltan yang masuk ke litar tersebut?Penyelesaian V = I X R V = 12 x 5 V = 60 volt

Contoh 2

V=?

I=13 A

Gambarajah disebelah menunjukkan nilai rintangan ialah 8 Ω dan nilai arus ialah 13 amp.Berapakah nilai voltan yang masuk ke litar tersebut?

Penyelesaian V = I X R V = 13 x 8 V = 104 volt

R=5Ω

R=8Ω Vt = 100 voltRt = ?

GIATMARA MALAYSIA

KERTAS PENERANGAN

KURSUS PENDAWAIAN ELEKTRIK DOMESTIKMODUL ASAS ELEKTRIKELEMEN LITAR SIRIOBJEKTIF PENCAPAIAN TERMINAL / TERMINAL PERFORMANCE OBJECTIVENO KOD M4 E4.4 Muka:01 Drp: 04

ELEMEN 4.4 : LITAR SIRIContoh Latihan Untuk mencari Arus (A) dalam Litar Siri Contoh 1

V=120

I=?

Gambarajah disebelah menunjukkan voltan bekalan ialah 120 volt dan nilai rintangan ialah 15 Ω .Berapakah nilai arus yang mengalir?

Penyelesaian I = V / R I = 120 / 15

I = 8 amp

Contoh 2

V=100

I=?

Satu litar dimana voltan bekalannya ialah 100 volt dan nilai rintangannya ialah 20Ω.Berapakah nilai arus yang mengalir di dalam litar tersebut?

Penyelesaian I = V / R I = 100 / 20

I = 5 amp

Contoh Latihan Untuk mencari Rintangan Ω dalam Litar Siri Contoh 1

V=100

I= 10 amp

Gambarajah di sebelah menunjukkan voltan bekalan ialah 100 volt dan arus yang mengalir dalam litar ialah 10 amp.Berapakah nilai rintangan pada R?

Penyelesaian R = V / I R = 100 / 10

R = 10 Ω

R=15Ω

R=20Ωt =

R=?


Contoh 2

V=100

I= 20 amp

Gambarajah di sebelah menunjukkan voltan bekalan ialah 100 volt dan arus yang mengalir dalam litar ialah 20 amp.Berapakah nilai rintangan pada R?

Penyelesaian R = V / I R = 100 / 20

R = 5 Ω

Contoh Latihan Untuk mencari Kuasa (P) dalam Litar Siri

Contoh 1

P?V=60

I=13 A

Gambarajah di sebelah menunjukkan voltan bekalan ialah 60 volt dan nilai rintangan ialah 12 Ω dan nilai arus ialah 13 amp.Berapakah nilai Kuasa (P) yang digunakan di dalam litar tersebut

Penyelesaian 1 P = V X I P = 60 x 13 P = 780 watt

Contoh 2

P?V=240

I=?

Gambarajah di sebelah menunjukkan voltan bekalan ialah 240 volt dan nilai rintangan ialah 24 Ω amp.Berapakah nilai Kuasa (P) dan Arus (I) yang digunakan di dalam litar tersebut

Penyelesaian 1: P = V X I Carikan jumlah I dahulu I = V/R P = 240 x ? I = 240/24 P = 240 x 10 I = 10 Amp P = 2400 watt

Penyelesaian 2: P = V² / R Penyelesaian 3: P = I² x R P = 240² / 24 P = 10 ² x 24 P = 57600/24 P = 100 x 24 P = 2400 watt P = 2400 watt

Contoh 3

P?V=220

I=?

Gambarajah di sebelah menunjukkan voltan bekalan ialah 220 volt dan nilai rintangan ialah 40 Ω amp.Berapakah nilai Kuasa (P) dan Arus (I) yang digunakan di dalam litar tersebut

Cara 1: P = V X I Carikan jumlah I dahulu I = V/R P = 220 x ? I = 220/40 P = 220 x 5.5 I = 5.5 Amp P = 12100 watt

Cara 2: P = V² /R Cara 3: P = I² x R P = 220² / 40 P = 5.5 ² x 40 P = 48400 / 40 P = 30.25 x 40 P = 12100 watt P = 12100watt

R=?

R=8Ω

R=24Ω

R=40Ω


Contoh 4

P?V=240

I=12 amp

Gambarajah di sebelah menunjukkan voltan bekalan ialah 220 volt dan nilai arus yang mengalir sebanyak 12 amp.Berapakah nilai Kuasa (P) dan Rintangan Ω yang digunakan di dalam litar tersebut?

Mencari nilai Rintangan : R = V / I R = 240 / 12 R = 20 Ω Cara 1 Cara 2Mencari nilai Kuasa : P = V X I P = V² /R P = 240 x 12 P = 240² / 20 P = 2880 watt P = 57600 / 20 P = 2880 watt

Cara 3 P = I² x R P = 12² x 20 P= 144 x 20 P= 2880 watt

Mencari nilai Rintangan, Voltan dan Kuasa dalam Litar Siri

It = 2 amp Pt = ?

Soalan 1Gambarajah di atas menunjukkan voltan bekalan ialah 100 volt dan arus yang mengalir dalam litar ialah 2 amp.Berapakah nilai Rintangan pada R 3?Penyelesaian:

: Rt = Vt It

: Rt = 100 2: Rt = 50 ohm

: Rt = R1 + R2 + R3: 50Ω = 5 Ω + 10 Ω + ? : 50Ω = 5 Ω + 10 Ω + 35 Ω

: R3 = 35 Ω

Soalan 2Berapakah nilai Voltan pada V1,V2 dan V3?Penyelesaian:

V1 = I1 x R1V1 = 2 x 5V1 = 10 volt

V2 = I 2 x R 2V2 = 2 x 10 V2 = 20 volt

Soalan 3Berapakah nilai kuasa yang digunakan pada Pt, P1,P2 dan P3 ? Mencari nilai Pt Pt = Vt x ItPt = 100 x 2Pt = 200 watt

Mencari nilai P1 P1 = V1 x I1P1 = 10 x 2

Mencari nilai P2 P2 = V2 x I2P2 = 20x 2P1 = 40 watt

Mencari nilai P3 P3 = V3 x I3P3 = 70x 2

R= ?

I 1V1 = ?R1= 5 Ω

I 2 =V 2 = ?R2 = 10 Ω

I 3 =V 3 = ?R 3 = ?

It = Vt = 100 voltRt = ?

P1=?

P2= ?

P3= ?

P1 = 20 watt P3 = 140 watt


Latihan 2 : Mencari nilai Rintangan, Voltan dan Kuasa dalam Litar Siri

It = 6 amp

Soalan 1Gambarajah di atas menunjukkan voltan bekalan ialah 240 volt dan arus yang mengalir dalam litar ialah 6 amp.Berapakah nilai rintangan pada R 3 ?Penyelesaian:: Rt = Vt It: Rt = 240 6: Rt = 40 ohm

: Rt = R1 + R2 + R3: 40Ω = 10 Ω + 15 Ω + ? : 40Ω = 10 Ω + 15 Ω + 25 Ω

: R3 = 25 Ω

Soalan 2Soalan 2Berapakah nilai Voltan pada V1,V2 dan V3?Penyelesaian:

V1 = I1 x R1V1 = 6 x 10V1 = 60 volt

V2 = I 2 x R 2V2 = 6 x 15 V2 = 90 volt

V3 = I 3 x R 3V3 = 6 x 25V3 = 150volt

Soalan 3Berapakah nilai kuasa yang digunakan pada Pt, P1,P2 dan P3 ? Mencari nilai Pt Pt = Vt x It

Pt = 240 x 6

Pt = 1440 watt

Mencari nilai P1 P1 = V1 x I1

P1 = 60 x 6

P1 = 360 watt

Mencari nilai P2 P2 = V2 x I2

P2 = 90x 6

P2 = 54 watt

Mencari nilai P2P3 = V3 x I3

P3 = 150x 6

P3 = 900 watt

I 1V1 = ?R1= 10 Ω

I 2 =V 2 = ?R2 = 15 Ω

I 3 =V 3 = ?R 3 = ?

It = Vt = 240 voltRt = ?

Pt: ?P1: ?

P2 : ?

P3 : ?

GIATMARA MALAYSIA

KERTAS PENERANGAN

KURSUS PENDAWAIAN ELEKTRIK DOMESTIKMODUL ASAS ELEKTRIKELEMEN LITAR SELARIOBJEKTIF PENCAPAIAN TERMINAL / TERMINAL PERFORMANCE OBJECTIVENO KOD M4 E4.5 Muka:01 Drp: 06

ELEMEN 4.5 LITAR SELARISambungan Selari ialah sambungan dua atau lebih beban yang disambung secara selari.sambungan ini menyediakan lebih daripada laluan untuk arus mengalir

Ciri-ciri litar selari

Rintangan Jumlah rintangan adalah merupakan jumlah percampuran secara songsang tiap-tiap tiap-tiap rintangan yang ada dalam litar.Jumlah rintangan dalam litar selari adalah lebih rendah daripada nilai rintangan yang terkecil dalam litar1 = 1 + 1 + 1Rj R1 R2 R3

Voltan Didalam litar Selari,voltan pada setiap cabang adalah sama dengan voltan bekalanVj = VR 1 = VR2 = VR 3

Arus Jumlah arus yang masuk ke cabang-cabang adalah tidak sama antara satu sama lain.Ianya bergantung kepada jumlah rintangan pada tiap-tiap cabang litar tersebutIj = IR 1 + IR 2 + IR 3


Contoh Latihan Untuk mencari Rintangan Litar,Arus setiap Rintangan,Arus Keseluruhan Litar dan Kuasa yang digunakan dalam Litar Selari

Contoh 1

R1= 3 ohm

R 2= 8 ohm

R 3= 24 ohm Ij=? 48 v

Berpandukan gambarajah di disebelah kirakan i) Jumlah rintangan litar

ii) Jumlah arus bagi setiap rintanganiii) Jumlah arus keseluruhan litariv) Jumlah Kuasa yang digunakan oleh litar

Penyelesaian Soalan No i1 = 1 + 1 + 1Rj R1 R2 R3 = 1 + 1 + 1 3 8 24 8 + 3 + 1 241 = 12Rj 24Rj = 24 12 = 2 ohm Penyelesaian Soalan No iiii) Vj = VR1 + VR 2 + VR 3

I 1 = VR 1 I 2 = VR 2 I 3 = VR3 R1 R2 R3 = 48 48 48 3 8 24I 1 = 16 amp I 2 = 6 amp I 3 = 2 amp

Penyelesaian Soalan No iii

I j = I 1 + I 2 + I 3 atau = Vj / RjI j = 16 + 6 + 2 = 48 / 2I j = 24 amp = 24 amp

Penyelesaian Soalan No iv

Pj = V j x I j = 48 x 24 = 1152 watt

P j = I j ² x R j = 24 ² x 2 = 1152 watt

P j = V j / R j = 48 ² / 2 = 1152 watt

I1=?

I2=?

I3=?



Contoh 2

R1= 5 ohm

R 2= 10 ohm

R 3= 30 ohm Ij=? 48 v


ii) Jumlah arus bagi setiap rintanganiii) Jumlah arus keseluruhan litariv) Jumlah Kuasa yang digunakan oleh litar

Penyelesaian Soalan No i1 = 1 + 1 + 1Rj R1 R2 R3 = 1 + 1 + 1 5 10 30 6 + 3 + 1 301 = 10Rj 30Rj = 30 10 = 3 ohm Penyelesaian Soalan No iiii) Vj = VR1 + VR 2 + VR 3

I 1 = VR 1 I 2 = VR 2 I 3 = VR3 R1 R2 R3 = 48 48 48 5 10 30I 1 = 9.6 amp I 2 = 4.8 amp I 3 = 1.6 amp


I j = I 1 + I 2 + I 3 atau = Vj / RjI j = 9.6 + 4.8 + 1.6 = 48 / 3I j = 16 amp = 16 amp


Pj = V j x I j = 48 x 16 = 768watt

P j = I j ² x R j = 16 ² x 3 = 768 watt

P j = V j / R j = 48 ² / 3 = 768 watt

I3=?

I2=?

I1=?



Contoh 3

R1= 10 ohm

R 2= 5 ohm

R 3= 10ohm Ij=? 240 v


v) Jumlah arus bagi setiap rintanganvi) Jumlah arus keseluruhan litarvii) Jumlah Kuasa yang digunakan oleh litar

Penyelesaian Soalan No i1 = 1 + 1 + 1Rj R1 R2 R3 = 1 + 1 + 1 10 5 10 1 + 2 + 1 101 = 4Rj 10Rj = 10 4 = 2.5 ohm Penyelesaian Soalan No iiii) Vj = VR1 + VR 2 + VR 3

I 1 = VR 1 I 2 = VR 2 I 3 = VR3 R1 R2 R3 = 240 240 240 10 5 10I 1 = 24 amp I 2 = 48 amp I 3 = 24 amp


I j = I 1 + I 2 + I 3 atau = Vj / RjI j = 24 + 48 + 24 = 240 / 2.5I j = 96 amp = 96 amp


Pj = V j x I j = 240 x 96 = 23 040 watt

P j = I j ² x R j = 96 ² x 2.5 = 23 040 watt

P j = V j / R j = 240 ² / 2.5 = 23 040 watt

I1=?

I2=?

I3=?


Contoh Latihan Untuk mencari nilai Rintangan Litar yang mempunyai dua perintang Contoh 1

Rt

240 v

Satu litar mengandungi 2 perintang R1= 40 ohm dan R2 = 60 ohm disambung secara selari.Cari nilai rintangan....dan nilai arus yang mengalir pada R1 dan R2

Formula untuk mencari nilai rintangan yang mempunyai 2 perintang

Rt = R1 x R2 R1 + R2

Penyelesaian: Rt = 40 x 60 Rt = 2400 Rt = 24 ohm

40 + 60 100 Nilai arus Ir 1 : Ir 1 = V / R1 Ir 1 = 240 / 40 Ir 1 = 6 amp

Nilai arus Ir 2 : Ir2 = V / R2 Ir 2 = 240/ 60 Ir 2 = 4 amp

Contoh 2

Rt

240 v

Satu litar mengandungi 2 perintang R1= 35 ohm dan R2 = 55 ohm disambung secara selari.Cari nilai rintangan....Formula untuk mencari nilai rintangan yang mempunyai 2 perintang

Rt = R1 x R2 R1 + R2

Penyelesaian: Rt = 35 x 55 Rt = 1925 Rt = 21.38 ohm 35 + 55 90

Nilai arus Ir 1 : Ir 1 = V / R1 Ir 1 = 240 / 35 Ir 1 = 6.85 amp

Nilai arus Ir 2 : Ir2 = V / R2 Ir 2 = 240/ 55 Ir 2 = 4.36 amp

Contoh 3

Rt

240 v

Satu litar mengandungi 2 perintang R1= 65 ohm dan R2 = 95 ohm disambung secara selari.Cari nilai rintangan....

Formula untuk mencari nilai rintangan yang mempunyai 2 perintang

Rt = R1 x R2 R1 + R2

Penyelesaian: Rt = 65 x 95 Rt = 6175 Rt = 38.59 ohm 65 + 95 160Nilai arus Ir 1 : Ir 1 = V / R1 Ir 1 = 240 / 65 Ir 1 = 3.69 amp


Contoh 4

Rt

240 v

Satu litar mengandungi 2 perintang R1= 35 ohm dan R2 = 55 ohm disambung secara selari.Cari nilai rintangan....Formula untuk mencari nilai rintangan yang mempunyai 2 perintang

Rt = R1 x R2 R1 + R2

Penyelesaian: Rt = 95 x 73 Rt = 6935 Rt = 41.27 ohm 95 + 73 168

Nilai arus Ir 1 : Ir 1 = V / R1 Ir 1 = 240 / 35 Ir 1 = 6.85 amp


R2= 60Ω

R1=40Ω

R2= 55Ω

R1=35Ω

R2= 95Ω

R1=65Ω

R2= 73Ω

R1=95Ω


Kesimpulan bagi ciri-ciri litar sesiri dan selariLitar Sesirii) Rintangan – Jumlah Rintangan: Rj = R1 + R2 + R3 Jika nilai rintangan adalah sama : Rj = R x n Dimana : R – Nilai bagi satu rintangan n – Bilangan rintangan dalam litarContoh :

Rt = 200 = 50 ohm 4

ii. Arus – Jumlah arus : I j = IR 1 = IR 2 = IR 3

iii. Voltan – Jumlah Voltan : V j = VR 1 + VR 2 +VR 3

Litar Selarii) Rintangan - Jumlah Rintangan : 1 = 1 + 1 + 1 Rj R1 R2 R3

Jika nilai rintangan yang sama : Rj = R N

Di mana : R - Nilai bagi satu rintangan N - Bilangan rintangan dalam litar

Jika dua rintangan : R j = R1 x R2 R1 + R2

ii) Arus - Jumlah arus : I j = IR 1 + IR 2 + IR 3

iii) Voltan – Jumlah voltan : V j = VR 1 = VR 2 = VR 3

R1=200Ω

R2=200Ω

R3=200Ω

R4=200Ω

Rj=50Ω

MENCARI RINTANGAN PERINTANG YANG SERUPA DI DALAM LITAR SELARI

GIATMARA MALAYSIA

KERTAS PENERANGAN

KURSUS PENDAWAIAN ELEKTRIK DOMESTIKMODUL ASAS ELEKTRIKELEMEN LITAR SESIRI SELARIOBJEKTIF PENCAPAIAN TERMINAL / TERMINAL PERFORMANCE OBJECTIVENO KOD M4 E4.6 Muka:01 Drp: 06

ELEMEN 4.6 LITAR SESIRI SELARI

Litar sesiri selari adalah merupakan gabungan antara litar sesiri dan selari.maka dengan sendirinya ciri-ciri bagi litar sesiri dan selari mempengaruhi litar jenis iniTerdapat dua jenis litar sesiri-selari iaitu: Contoh 1 Contoh 2

Contoh Soalan No 1

R j =?

P j = ?

I j = ? Vj = 48 voltDengan berpandukan gambarajah di atas kirakan .

i) Jumlah rintangan litar ii) Jumlah arus bagi keseluruhan litariii) Arus setiap rintangan iv) Jumlah kuasa yang digunakan oleh litar

R1 R2

R3

R2 = 3 ohm

R3 = 6 ohm

R4 = 4 ohmR1=6 ohm

R2

R3

R4R1


Penyelesaian Soalan No iKeluarkan gambarajah litar selari iaitu R2 dan R3 dahulu

Ra

Jumlah rintangan litarRa = R 2 x R 3 R 2 + R 3Ra = 3 x 6 3 + 6Ra = 18 9Ra = 2 ohm

Rj=?

V j = 48 volt

R j = R 1 + R a + R 4

R j = 6 + 2 + 4

R j = 12 ohm

Penyelesaian Soalan No ii

I j = ?

V j = 48 volt

Jumlah arus keseluruhan litarR j = R 1 + R a + R 4

R j = 6 + 2 + 4

R j = 12 ohm

I j = V j Ij = 48 Ij = 4 amp R j 12

R2 = 3 ohm

R3 = 6 ohm

R1 = 6Ω Ra = 2Ω R4 = 4Ω

R4 = 4Ω

Ra = 2ΩR1 = 6Ω

I j =

V j = 48 volt

IR 2=?

Ra

IR 3=?

Jumlah arus setiap rintangan litar siri

I J = I R 1 = I R a = I R 4 = 4 amp

Jumlah voltan pada litar selariV R a = I R a x R a = 4 x 2 = 8 volt

jadi jumlah voltan pada V R 2 dan V R 3 adalah 8 volt

Jumlah arus pada IR 2 dan IR3 litar selari

I R 2 = V R 2 R 2

I R 2 = 8 3I R 2 = 2.67 amp

I R 3 = V R 3 R 3

I R 3 = 8 6I R 3 = 1.33 amp


Penyelesaian Soalan no iv

P j = ?

I j = 4 amp

V j = 48 volt

Jumlah kuasa yang digunakan oleh keseluruhan litar

Cara 1 Cara 2 Cara 3P j = V j x I j = 48 x 4 = 192 watt

P j = I j ² x R j = 4 ² x 12 = 192 watt

P j = V J ² / R j = 48 ² / 12 = 192 watt

Contoh Soalan No 1

R j =?

P j = ?

I j = ? Vj = 240 volt

Dengan berpandukan gambarajah di atas kirakan .i) Jumlah rintangan litar ii) Jumlah arus bagi keseluruhan litariii) Arus setiap rintangan iv) Jumlah kuasa yang digunakan oleh litar

Penyelesaian Soalan No iKeluarkan gambarajah litar selari iaitu R2 dan R3 dahulu

R4 = 4Ω

Ra = 2Ω

R3 = 6 ohm

R1 = 6Ω

R2 = 3 ohm

R1 = 6Ω

Ra = 2Ω R4 = 4Ω

R2 = 9 ohm

R3 = 12ohm

R4 = 10 ohmR1=14 ohm

Ra

Jumlah rintangan litarRa = R 2 x R 3 R 2 + R 3Ra = 9 x 12 9 + 12Ra = 108 21Ra = 5.14 ohm

Rj=?

V j = 240 volt

R j = R 1 + R a + R 4

R j = 14 + 5.14 + 10

R j = 29.14 ohm


Penyelesaian Soalan No ii

Ij=?

V j = 240 volt

Jumlah arus keseluruhan litarR j = R 1 + R a + R 4

R j = 14 + 5.14 + 10

R j = 29.14 ohm

I j = V j Ij = 240 Ij = 8.23 amp R j 29.14


R3 = 12 ohm

R2 = 9 ohm

R1 =14 Ω Ra = 5.14 Ω R4 = 10Ω

R1 =14 Ω Ra = 5.14 Ω R4 = 10Ω

IR 1 IR 2 IR 3

Ij

V j = 240 volt

Ra

Jumlah arus setiap rintangan litar siri

I J = I R 1 = I R a = I R 4 = 8..23 amp

Jumlah voltan pada litar selariV R a = I R a x R a = 8.23 x 5.14 = 42.30 volt

jadi jumlah voltan pada V R 2 dan V R 3 adalah 42.30 volt

Jumlah arus pada IR2 dan IR3 litar selari

I R 2 = V R 2 R 2

I R 2 = 42.30 9I R 2 = 4.7 amp

I R 3 = V R 3 R 3

I R 3 = 42.30 12I R 3 = 3.52 amp


Pj=? Ij= 8.23

V j = 240 volt

Jumlah kuasa yang digunakan oleh keseluruhan litar

Cara 1 Cara 2 Cara 3

P j = V j x I j = 240 x 8.23 = 1976.66

P j = I j ² x R j = 8.23 ² x 29.14 = 1976.66

P j = V J ² / R j = 240 ² / 29.14 = 1976.66


Contoh 2 Rj=?

Pj=?

Ij=? Vj = 48 volt

Dengan berpandukan gambarajah kirakan:i) Jumlah rintangan litarii) Jumlah arus keseluruhan litar

R3 = 12 ohm

R2 = 9 ohm

R1 =14 Ω Ra = 5.14 Ω R4 = 10Ω

R1 =14 Ω Ra = 5.14 Ω R4 = 10Ω

R3=6Ω

R2=3ΩR1=6Ω

iii) Jumlah arus setiap rintanganiv) Jumlah kuasa keseluruhan litar

Penyelesaian Soalan No i

Ra

Jumlah rintangan litar

Ra = R1 + R2 = 6 + 3 = 9 ohm

Rj = Ra x R3 Ra + R3 = 9 x 6 9 + 6 = 54 15 = 3.6 ohm

Rj=?

Ij=?

Vj=48 volt

Penyelesaian Soalan No iiJumlah arus keseluruhan litarI j = V j / RjI j = 48 3.6I j = 13.3 amp


Rj=?

Vj=48 volt

Jumlah voltan pada litar selariV j = VR a = V3 = 48 volt

Jumlah arus setiap rintangan: IR a = VR a R a: IR a = 48 9: IR a = 5.33 amp

: IR 3 = VR3 R3: IR 3 = 48 6: IR 3 = 8 amp


IR a = 5.33 amp

IRa = IR 1 = IR 2 = 5.33 amp (litar sesiri)


R1=6Ω R2=3Ω

Ra=9Ω

R3=6Ω

Ra=9Ω

R3=6Ω

IRa=?

IR3=?

R1=6Ω R2=3Ω

Jumlah Kuasa Litar

Pj = Vj x I j = 48 x 13.3 = 639.84 watt

Pj = I j ² x R j = 13.3 ² x 3.6 = 639.84 watt

Pj = Vj ² / R j = 48 ² / 3.6 = 640 watt

GIATMARA MALAYSIA

KERTAS PENERANGAN

KURSUS PENDAWAIAN ELEKTRIK DOMESTIKMODUL ASAS ELEKTRIKELEMEN DEFINASI DAN ISTILAH ARUS VOLTAN,RINTANGAN,ARUHAN

KAPASITAN,FREKUENSI DAN GALANGAN

OBJEKTIF PENCAPAIAN TERMINAL / TERMINAL

PERFORMANCE OBJECTIVE

NO KOD M4 E4.7 Muka:01 Drp: 01ELEMEN 4.7 DEFINASI DAN ISTILAH ARUS VOLTAN,RINTANGAN,ARUHAN KAPASITAN,FREKUENSI DAN GALANGAN

Arus I Merupakan pengaliran elektron bebas pada pengalirFormula untuk mencari Arus ( I ) I = V R

Voltan V Merupakan Daya dan Beza upaya untuk menggerakan elektronFormula untuk mencari Voltan ( V ) V = I x R

Rintangan Menghadkan pengaliran arus dan merupakan halangan untuk menghasilkan kesan elektrik contohnya cahaya,haba,bunyi dan lain-lainFormula untuk mencari rintangan ( R ) R = V I

Kuasa P Banyaknya kerja yang dilakukan dalam suatu masa elektrikFormula P = V x I P = I ² x R P = V ² / R P = V I Cos θ P = √3 x V x I Cos θ

Aruhan (XL) Merupakan Gelung tembaga yang mewujudkan Fluks magnet.pada setiap kali Fluks memotong pengalir.Voltan akan teraruh dalam gelung dan menentang voltan yang dibekalkanFormula untuk mencari Aruhan (XL)XL = 2 π f L

Kapasitan(XC)Merupakan komponen yang menentang perubahan Arus sewaktu berlaku perubahan Voltan.Apabila berlaku perubahan Voltan,arah Arus akan berlawanan dengan arah asalFormula untuk mencari Kapasitan ( XC)XC = 1 2 π f C

Frekuensi ( f ) Bilangan kitaran Sinus dalam sesaat.Kebiasaanya di Malaysia frekuensi adalah 50 HZ hingga 60 HZ

Galangan ( Z ) Adalah jumlah regangan aruhan,regangan kapasitan dan rintangan dalam litar AC.Unitnya ohm ( Ω )Formula untuk mencari GalanganZ = √ R² + (XL – XC ) ²Z = √ R² + (XL – XL) ²

GIATMARA MALAYSIA

KERTAS PENERANGAN

KURSUS PENDAWAIAN ELEKTRIK DOMESTIKMODUL ASAS ELEKTRIKELEMEN ARUHAN TULIN (PURELY INDUCTIVE) (XL)

OBJEKTIF PENCAPAIAN TERMINAL / TERMINAL PERFORMANCE OBJECTIVE

NO KOD M4 E4.8 Muka:01 Drp: 03ELEMEN 4.8 ARUHAN TULIN (PURELY INDUCTIVE) (XL)

Dalam litar aruhan tulin,Arus I L sentiasa mengekori voltan,V L pada sudut 90°.Ciri khususnya mempunyai gegelung yang mana arus mengalir melauinya dan menghasilkan aruhan medan magnet.Setiap aruhan voltan dalam gelung akan menentang voltan yang dibekalkan.Pengaliran yang berlawanan daripada arus ulang alik ini dinamakan ARUHAN REGANGAN

Sifat-sifat Beban Dan Ciri Arus Yang Mengalir Dalam Litar A.CRintangan Tulin IR Dalam litar rintangan tulin,arus IR dan voltan, VR adalah sentiasa sefasa.Ciri khususnya adalah untuk menghasilkan haba,bunyi,cahaya dan sebagainya


Contoh Latihan untuk mencari Aruhan (XL) Pada 1 Kadar Frekuensi

Gelombang Arus dan Voltan

I R

V R

Rajah Sefasa

IR IR

VR

Rajah Litar

VR

IR


Latihan 1

I = ?

R=14Ω 240 v 50 Hz

L= 0.1 H

PenyelesaianBerapakah nilai kadaran arus pada kadar frekuensi 50 Hz?I = V Z

Z = √ R² + XL²Z = √ 14² + XL²Z = √ 14² + 31.41²Z = 34.38

XL = 2 π F LXL = 2 π ( 50) (0.1)XL = 31.41

Jawapan:I = V Z

I = 240 34.38

I = 6.98 amp

Latihan 2

I = ?

R=8Ω 120 v 55 Hz

L= 2 H


Z = √ R² + XL²Z = √ 8² + XL²Z = √ 8² + 691.15²Z = 691.19

XL = 2 π F LXL = 2 π ( 55) (2)XL = 691.15

Jawapan:I = V Z

I = 120 691.19

I = 0.173 amp

Latihan 3

I = ?

R=18Ω 240 v 75 Hz

L= 0.8 H


Z = √ R² + XL²Z = √ 18² + XL²Z = √ 18² + 376.99²Z = 377.41

XL = 2 π F LXL = 2 π ( 75) (0.8)XL = 376.99

Jawapan:I = V Z

I = 240 377.41

I = 0.64 amp


Contoh Latihan untuk mencari Aruhan (XL) Pada 2 Kadar Frekuensi

Latihan 1

I = ?

R=18Ω 240 v 50 Hz 75 Hz

L= 0.1 H


Z = √ R² + XL²Z = √ 18² + XL²Z = √ 18² + 31.41²Z = 36.20

XL = 2 π F LXL = 2 π ( 50) (0.1)XL = 31.41

Jawapan:

I = V Z

I = 240 36.20

I = 6.62 amp

Berapakah nilai kadaran arus pada kadar frekuensi 75 Hz?

I = V Z

Z = √ R² + XL²Z = √ 18² + XL²Z = √ 18² + 47.12²Z = 36.20

XL = 2 π F LXL = 2 π ( 75) (0.1)XL = 47.12

Jawapan:

I = V Z

I = 240 50.44

I = 4.75 amp

GIATMARA MALAYSIA

KERTAS PENERANGANKURSUS PENDAWAIAN ELEKTRIK DOMESTIKMODUL ASAS ELEKTRIKELEMEN KAPASITIF TULIN (XC)



ELEMEN 4.9 KAPASITIF TULIN (XC) Dalam litar kapasitif tulin,arus I c sentiasa mengelori Vc pada sudut 90°.Ciri khususnya apabila bekalan dikenakan pada dua punca yang bertentangan yang mana di anatarnya bertebat oleh bahan elektrik dan apabila berlaku perubahan voltan,arah arus akan berlawanan dengan arah asal yang mana dipanggil REGANGAN KAPASITAN

V R

I R

Ic

Gelombang Arus dan Voltan Rajah Litar

I c

Vc

Contoh Latihan untuk mencari Kapasitif (XC) Pada 1 Kadar Frekuensi

Latihan 1

I = ?

R=23Ω 240 v 50 Hz

C= 30 µf


Z = √ R² + XC²

Z = √ 23² + XC²

Z = √ 23² + 106.10²

Z = 108.56

XC = 1 2 π F LXC = 1 2 π ( 50) (30 µf)

XC = 106.10

Jawapan:I = V Z

I = 240 108.56

I = 2.21 amp

R=5Ω

V c


Latihan 2

I = ?

R=15Ω 240 v 50 Hz

C= 20 µf


Z = √ R² + XC²

Z = √ 15² + XC²

Z = √ 15² + 159.15²

Z = 159.85

XC = 1 2 π F LXC = 1 2 π ( 50) (20 µf)

XC = 159.15

Jawapan:I = V Z

I = 240 159.85

I = 1.50 amp

Pada 2 Kadar Frekuensi

Latihan 3

I = ?

R=22Ω 240 v 50 Hz 75 Hz

C= 14 µf


Z = √ R² + XC²

Z = √ 22² + XC²

Z = √ 22² + 227.36²

Z = 228.42

XC = 1 2 π F LXC = 1 2 π ( 50) (14 µf)

XC = 227.36

Jawapan:I = V Z

I = 240 228.42

I = 1.05 amp

Berapakah nilai kadaran arus pada kadar frekuensi 75 Hz?I = V Z

Z = √ R² + XC²Z = √ 22² + XC²Z = √ 22² + 151.57²Z = 153.15

XC = 1 2 π F LXC = 1 2 π ( 75) (14 µf)XC = 151.57

Jawapan:I = V Z

I = 240 153.15

I = 1.56 amp

GIATMARA MALAYSIA

KERTAS PENERANGANKURSUS PENDAWAIAN ELEKTRIK DOMESTIKMODUL ASAS ELEKTRIKELEMEN GALANGAN



ELEMEN 4.10: GALANGANContoh Latihan untuk mencari Galangan (XC & XL)

Latihan 1

I = ?

R = 16 Ω240 v50 Hz

L = 0.2

C = 25 µf


Z = √ R² + (XL –XC)²Z = √ 16² + (62.83 - 127.32) ²Z = √ 16² + (- 64.49) ²Z = √ 16² + 64.49 ²Z = 66.44

XL = 2 π F LXL = 2 π ( 50) (0.2)XL = 62.83XC = 1 2 π F LXC = 1 2 π ( 50) (25 µf)XC = 127.32

Jawapan:I = V Z

I = 240 66.44

I = 3.61 amp

Latihan 2

I = ?

R = 10 Ω240 v50 Hz

L = 0.3

C = 15 µf

PenyelesaianBerapakah nilai kadaran arus pada kadar frekuensi 50 Hz ?I = V Z

Z = √ R² + (XL –XC)²Z = √ 10² + (94.24 – 212.20) ²Z = √ 16² + (- 117.96) ²Z = √ 16² + 117.96 ²

Z = 119.04

XL = 2 π F LXL = 2 π ( 50) (0.3)XL = 94.24XC = 1 2 π F LXC = 1 2 π ( 50) (15 µf)XC = 212.20

Jawapan:I = V Z

I = 240 119.04

I = 2.01 amp

GIATMARA MALAYSIA

KERTAS PENERANGANKURSUS PENDAWAIAN ELEKTRIK DOMESTIKMODUL ASAS ELEKTRIKELEMEN KUASA



ELEMEN 4.11: KUASAKuasa Tiga Segi Tepat dan Faktor Kuasa


I V

T

θ

VV Sin θ

θ I V Cos θ

Dalam rajah di atas menunjukkan gelombang arus dan voltan dalam litar rintangan dan aruhan,di mana arus mengekori voltan pada sudut θSesedut bagi θ adalah V Cos θSetentang bagi θ adalah V Sin θSekiranya setiap voltan fasa didarabkan dengan arus I maka kuasa tiga sudut dapat diperolehi seperti berikut:

S=VIQ = VI Sin θ

P=VI Cos θKuasa Sebenar P = VI Cos θ (watt)Kuasa Ketara S= VI (VA)Kuasa Reaktif Q = VI Sin θ (VAR)

Faktor Kuasa,p.f = Kuasa Sebenar = P = VI Cos θ = Cos θ Kuasa Ketara S VI


Hubungan Antara Kuasa Sebenar,Kuasa Ketara dan Kuasa Reaktif terhadap Faktor Kuasaa) Kuasa sebenar (Real Power) unit watt atau kilowatt.Adalah kuasa sebenar yang digunakan oleh sesuatu beban(peralatan atau pepasangan elektrik) seperti yang tercatit pada beban tersebut

Kuasa Sebenar,P = V I Cos θ (watt)

b) Kuasa ketara (Apparent Power) – unit VA atau KVAAdalah kuasa yang dibekalkan oleh sumber pembekal tenaga elektrik(alat ubah kuasa atau set janakuasa) kepada beban atau kuasa sebenar yang digunakan oleh beban beserta kehilangan kuasa pada beban tersebut

Kuasa Ketara S = V I (VA)

c) Kuasa Reaktif (Reactive Power) – unit VAR atau KVARKuasa yang diwujudkan oleh beban-beban yang bersifat reaktif (induktif atau kapasitif) bila bekalan elektrik dikenakan kepada beban-beban tersebut

Kuasa Reaktif Q = V I Sin θ (VAR)

d) Faktor Kuasa (Power Factor – Tiada UnitKosain sudut fasa di antara arus fasa beban dengan voltan fasa yang dibekalkan sama ada arus fasa beban mendahului atau mengekor voltan fasa tersebut atau dengan kata lain boleh juga disebut sebagai nisbah kuasa sebenar dengan kuasa setara

Faktor Kuasa ,P,F = Kuasa Sebenar = P = VI Cos θ = Cos θ Kuasa Ketara S V I

e) Sebab-sebab berlaku penurunan faktor kuasa i) Pepasangan yang banyak mengandungi motor elektrik,lampu nyah cas dan sebagainya ii) Beban yang terlalu jauh dari punca bekalan iii) Sistem pepasangan yang tidak betul iv) Saiz kabel yang tidak sesuai dengan beban yang dipasang

f) Kesan dari penurunan Faktor Kuasa i) Dikenakan caj penalti bagi bil elektrik ii) Kehilangan kuasa dalam kabel penyuap(feeder pillar) iii) Kejatuhan voltan dalam kabel iv) Penurunan keberkesanan kabel v) Penurunan keupayaan kuasa pada alat ubah vi) Kejatuhan voltan pada alat ubah vii) Kehilangan kuasa pada alat ubah g) Alat yang digunakan untuk menaikkan faktor kuasa di dalam pepasangani) Pemaju putaran (Phase Advance)ii) Motor Segerak (synchronous motor)iii) Kapasitor Statik (Statik (Static Capasitor)

GIATMARA MALAYSIA

KERTAS PENERANGANKURSUS PENDAWAIAN ELEKTRIK DOMESTIKMODUL ASAS ELEKTRIKELEMEN FAKTOR KUASA



ELEMEN 4.12 FAKTOR KUASA1. Faktor KuasaFaktor Kuasa adalah satu angka yang menggambarkan kecekapan sesuatu alat elektrik menggunakan kuasa elektrik.Kuasa masukan kepada sesuatu alat atau mesin elektrik tidak seratus peratus dapat diperolehi pada bahagian keluaran alat atau mesin tersebut.Sebahagian dari kuasa masukan tersebut akan digunakan atau hilang di dalam alat atau mesin tersebut.Oleh itu kuasa keluaran mestilah kurang dari kuasa masukan dan ia digambarkan dengan angka

Kuasa di sebut dalam beberapa bentuk iaitu KVA (kuasa Ketara / apparent Power),kilowatt (kuasa sebenar/kuasa reaktif) dan KVAR (kuasa reaktif).KVA adalah jumlah kuasa tanpa mengira apa-apa kehilangan atau ketidakkan cekapan oleh apa-apa sebab.Kilowatt adalah kuasa aktif sebenar yang boleh digunakan sebagai kuasa keluaran .KVAR ilah kuasa reaktif yang tidak dapat digunakan di bahagian keluaran.

KVAR ialah kuasa reaktif yang digunakan oleh alat untuk menukarkan tenaga elektrik kepada medan magnet dengan menggunakan tenaga elektrik kepada medan magnet dengan menggunakan gelung dan kemudian menukarnya semula kepada tenaga elektrik atau tenaga mekanikal.Oleh itu mesin-mesin atau alat yang mempunyai gelung (reaktif) mempunyai faktor kuasa kurang daripada satu.Contoh yang paling biasa ialah cok,ballast,motor dan transformer.Alat-alat tersebut menggunakan kuasa regangan untuk medan magnetnya.

Faktor kuasa ialah nisbah antara kuasa sebenar,kuasa aktif dengan kuasa ketara,apparent power.Faktor kuasa maksima ialah 1 dan minima ialah hampir kepada 0.Faktor kuasa minima yang diterima oleh semua pihak iaitu pembekal dan pengguna serta pihak bekalan ialah tidak kurang dari 0.85.Hubungkait di antara ketiga-tiga kuasa tersebut adalah seperti di bawah:

KWθ

KVARKVA


2.Kesan faktor kuasa rendaha) Denda tambahan kepada bil elektrikb) Kehilangan yang tinggi kepada kabel kemasukanc) Arus menjadi lebih tinggid) Susut voltan yang ketara kepada kabele) Susutan kepada keberkesanan kabelf) Susut nilai kuasa yang diperolehig) Susut voltan dibahagian sekunder pengubahh) Kehilangan yang ketara di dalam pengubahi) Kos permulaan dan kendalian menjadi tinggij) Merugikan pihak berkuasa bekalan dan pemegang lesen (TNB)

3. Pembaikan /Pembetulan Faktor KuasaPembaikan faktor kuasa sangatlah penting untuk meningkatkan kecekapan penggunaan penggunaan kuasa elektrik.Dengan faktor kuasa yang baik iaitu tidak kurang dari 0.85 kita akan menikmati faedah-faedah berikut:a) Tiada denda dikenakan oleh pihak TNBb) Cekap dan jimat dalam penggunaan tenagac) Beban yang rendah kepada pengubahd) Arus menjadi rendahe) Peningkatan paras voltanf) Kos permulaan dan kendalian menurung) Beban keseluruhan yang berkuranganh) Kehilangan kuasa yang rendah akibat arus yang berkurangan

Pembetulan atau pembaikan faktor kuasa tentunya memerlukan pemasangan peralatan yang mempunyai ciri-ciri berlawanan dengan kuasa reaktif yang menjadi punca faktor kuasa rendah

Cara lain adalah dengan menggunakan motor segerak(synchronous motor) ,tetapi cara ini melibatkan kos yang tinggi dan senggaraan yang tinggi juga sebab banyak bahagian mekanikal yang berputar.Sebaliknya harga kapasitor tidaklah begitu tinggi dan ia adalah statik dan tiada bahagian mekanikal yang berputar.Kos senggaraan tersangat rendah dan mempunyai kecekapan yang tinggi

4. Pembaikan TunggalPembaikan tunggal bermakna pembaikan faktor kuasa pada sesuatu alat atau mesin itu sendiri.Untuk beban kecil seperti sebuah motor kebiasaannya dipasangkan kapasitor pembaikan faktor kuasanya sendiri.Jika terdapat banyak motor-motor dengan berbagai-bagai saiz,kuasa kuda dalam sesebuah pemasangan cara ini menjadi tidak praktikal sebab senggaraannya menjadi lebih.Tambahan pula dalam satu hari faktor boleh berubah-ubah mengikut jenis beban yang beroperasi pada satu-satu-satu masa.Oleh itu kapasitor yang dipasang hendaklah mempunyai ciri-ciri boleh diubah-ubah mengikut perubahan faktor kuasa


Latihan Mencari Faktor Kuasa

Soalan 1

750 KVAR

PF θ ? 500 kw

Formula : i) Cos θ = KW KVA

ii) KVA = √KW² + KVAR² atauii) Tan θ = KVAR KW

Berapakah Faktor Kuasa?

PenyelesaianCara 1

Cos θ = KW KVA

Cos θ = 500 KVA

Cos θ = 500 901.38

Cos θ = 0.554

KVA = √KW² + KVAR²

KVA = √ 500² + 750²

KVA = 901.38

Cara 2

Tan θ = KVAR KW

Tan θ = 750 500

Tan θ = 1.5

θ = Tan –¹ 1.5

θ = 56.30

P. f = Cos θ

P.f = Cos 56.30

P.f = 0.554

Soalan 2

150 KVAR P/F θ ? 100 kw




PenyelesaianCara 1

Cos θ = KW KVA

Cos θ = 100 KVA

Cos θ = 100 180.27

Cos θ = 0.554


KVA = √ 100² + 150²

KVA = 180.27

Cara 2

Tan θ = KVAR KW

Tan θ = 150 100

Tan θ = 1.5

θ = Tan –¹ 1.5

θ = 56.30

P. f = Cos θ

P.f = Cos 56.30

P.f = 0.554


Soalan 3

150 KVAR

P/ F

200 kw




PenyelesaianCara 1

Cos θ = KW KVA

Cos θ = 200 KVA

Cos θ = 200 250

Cos θ = 0.8

KVA = √KW² + KVAR² KVA = √ 200² + 150² KVA = 250

Cara 2

Tan θ = KVAR KW

Tan θ = 150 200

Tan θ = 0.75

θ = Tan –¹ 0.75

θ = 36.86

P. f = Cos θ

P.f = Cos 36.86

P.f = 0.8

Soalan 4

150 KVAR

P/F θ ?

250 kw




PenyelesaianCara 1

Cos θ = KW KVA

Cos θ = 250 KVACos θ = 250 291.54

Cos θ = 0.85


KVA = √ 250² + 150²

KVA = 291.54

Cara 2

Tan θ = KVAR KW

Tan θ = 150 250

Tan θ = 0.6

θ = Tan –¹ 0.6

θ = 30.96

P. f = Cos θ

P.f = Cos 30.96

P.f = 0.85


Soalan 5

450 KVAR

P/F θ ?

350 kw




PenyelesaianCara 1

Cos θ = KW KVA

Cos θ = 350 KVACos θ = 350 570.08

Cos θ = 0.61


KVA = √ 350² + 450²

KVA = 570.08

Cara 2

Tan θ = KVAR KW

Tan θ = 450 350

Tan θ = 1.28

θ = Tan –¹ 1.28

θ = 52

P. f = Cos θ

P.f = Cos 52

P.f = 0.61

Soalan 6

550 KVAR

P/F θ ?

400 kw




PenyelesaianCara 1

Cos θ = KW KVA

Cos θ = 400 KVA

Cos θ = 400 680.07

Cos θ = 0.58


KVA = √ 400² + 550²

KVA = 680.07

Cara 2

Tan θ = KVAR KW

Tan θ = 550 400

Tan θ = 1.37

θ = Tan –¹ 1.37

θ = 53.87

P. f = Cos θ

P.f = Cos 53.87

P.f = 0.58


Pengiraan Saiz Kapasitor Bank

Soalan:Sebuah kilang mengandungi motor-motor seperti berikut

Bil

Butir-butir beban Faktor Kuasa AsalCos θ 1

Faktor Kuasa yang DiperbaikiCos θ 2

a) 5 x motor 120 kuasa kuda 0.7 0.95b) 1 x motor 250 kuasa kuda 0.63 0.95c) 1 x 50 motor kuasa kuda 0.7 0.95d) 1 x 75 motor kuasa kuda 0.7 0.95e) 3 x 6 motor kuasa kuda 0.7 0.95f) 5x10 motor kuasa kuda 0.7 0.95

Kirakan saiz kapasitor bank KVAR yang diperlukanDiberi Formula: Cara 1 KVAR = KW ( Tan @1-Tan @ 2) atau Cara 2 Cos θ = KW KVAR = √KVA² - KW² KVAJawapanCara 1

Bil Butir-butir beban

a) 5 x motor 120 kuasa kuda

5 x 120 = 600 kuasa kuda

600 x 746 = 447,600 watt

447,600 watt = 447.6 KW

KVAR = KW ( Tan @1-Tan @ 2) KVAR = 447.6 ( Cos –¹ 0.7) -( Cos –¹ 0.95)KVAR = 447.6 (Tan 45.57 – Tan 18.19)KVAR = 447.6 (1.02 - 0.32)KVAR = 447.6 x 0.7KVAR = 313.32

Cara 2Bil Butir-butir beban Pada Nilai 0.7 Pada Nilai 0.95

a) 5 x motor 120 kuasa kuda

Cos θ = KW KVA

0.7 = 447.6 KVAKVA = 447.6 0.7KVA = 639.42

KVAR = √ KVA² - KW²KVAR = √ 639.42² - 447.6²KVAR = 456.63

Cos θ = KW KVA0.95 = 447.6 KVAKVA = 447.6 0.95KVA = 471.15KVAR = √ KVA² - KW²KVAR = √ 471.15² - 447.6²KVAR = 147.09

KVAR = 229.94 – 61.28KVAR = 168.66


Cara 1


b) 1 x motor 250 kuasa kuda

1 X 250 kuasa kuda

250 x 746 = 186,500 watt

447,600 watt = 186.5 KW


Cara 2

Bil Butir-butir beban Pada Nilai 0.63 Pada Nilai 0.95

b) 1 x motor 250 kuasa kuda

Cos θ = KW KVA

0.63 = 186.5 KVA

KVA = 186.5 0.63

KVA = 296.07


Cos θ = KW KVA

0.95 = 186.5 KVA

KVA = 186.5 0.95

KVA = 196.31


KVAR = 229.94 – 61.28KVAR = 168.66


Cara 1


c) 1 x 50 motor kuasa kuda


50 x 746 = 37,300 watt

37,300 watt = 37.3 KW

KVAR = KW ( Tan @1-Tan @ 2) KVAR = 37.3 ( Cos –¹ 0.7) -( Cos –¹ 0.95)KVAR = 37.3 (Tan 45.57 – Tan 18.19)KVAR = 37.3 ( 1.02 - 0.32)KVAR = 37.3 x 0.7KVAR = 26.11

Cara 2


c) 1 x 50 motor kuasa kuda

Cos θ = KW KVA

0.7 = 37.3 KVA

KVA = 37.3 0.7

KVA = 53.28

KVAR = √ KVA² - KW²KVAR = √ 53.28² - 37.3²KVAR =38.04

Cos θ = KW KVA

0.95 =37.3 KVA

KVA = 37.3 0.95

KVA = 39.26



Cara 1


d) 1 x 75 motor kuasa kuda

1 X 75 kuasa kuda

75 x 746 = 55,950 watt

55,950 watt = 55.95 KW


Cara 2


d) 1 x 75 motor kuasa kuda

Cos θ = KW KVA

0.7 = 55.95 KVA

KVA = 55.95 0.7

KVA = 79.92


Cos θ = KW KVA

0.95 = 55.95 KVA

KVA = 55.95 0.95

KVA = 58.89


KVAR = 57.06 – 18.37KVAR = 38.69


Cara 1


e) 3 x 6 motor kuasa kuda


18 x 746 = 13,428 watt

13,428 watt = 13.42KW


Cara 2


e) 3 x 6 motor kuasa kuda

Cos θ = KW KVA

0.7 = 13.42 KVA

KVA = 13.42 0.7

KVA = 19.17


Cos θ = KW KVA

0.95 =13.42 KVA

KVA = 13.42 0.95

KVA = 14.12


KVAR = 13.68 – 4.39KVAR = 9.29


Cara 1


f) 5x10 motor kuasa kuda

5 X 10= 50 kuasa kuda

50 x 746 = 37,300 watt

37,300 watt = 37.3 KW


Cara 2


Pada Nilai 0.7 Pada Nilai 0.95

f) 5x10 motor kuasa kuda

Cos θ = KW KVA

0.7 = 37.3 KVA

KVA = 37.3 0.7

KVA = 53.28


Cos θ = KW KVA

0.95 =37.3 KVA

KVA = 37.3 0.95

KVA = 39.26


KVAR = 57.06 – 18.37KVAR = 25.89

Berapkah jumlah KVAR untuk keseluruhan pemasangan tersebut

= 313.32 + 169.71 +26.11 + 39.16 + 9.39 + 26.11

= 583.8 KVAR

Asas Elektrik

Documents