Asas Elektrik Dan Elektronik

7/31/2019 Asas Elektrik Dan Elektronik

1/40

ASAS ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK

ASAS ELEKTRIK:

Struktur atom

Sifat pengalir dan penebat

Kuantiti dan unit elektrik

Arus terus dan arus ulang alik

Sumber dan kegunaan elektrik

NAMA : NUR JANNAH NABIHAH BT SABRI


2/40

STRUKTUR ATOM

Semua jirim mempunyai atom.

Atom terdiri daripada nukleus di bahagian

tengah dan dikelilingi oleh elekton.


3/40

Nukleus terdiri daripada proton dan neutron.

Proton = cas positif

Neutron = tidak bercas

Atom mempunyai elektron yang sentiasabergerak mengelilingi nukleus dalam orbit.

Elektron = cas negatif

Berat elektron = 1/1840 berat proton


4/40

Bilangan elektron bergantung kepada jenis

atom.

Contoh :

Karbon = 6 elektron

Kuprum = 29 elektron

Dalam keadaan biasa bilangan elektronsesuatu atom adalah sama dengan bilangan

proton.


5/40

Atom mempunyai orbit berlapis-lapis. Setiaporbit mempunyai bilangan elektron dan parastenaga yang tertentu.

Orbit-orbit ini ditandakan dengan huruf K, L, M, Ndan seterusnya.

Orbit yang paling hampir dengan nukleus ialahorbit K dan orbit paling luar sekali dikenali

sebagai orbit valensi.

Elektron yang terdapat dalam orbit valensidipanggil elektron valensi.


6/40

Bilangan maksimum yang boleh ditampung

oleh setiap orbit ditentukan dengan

menggunakan formula 2n^2, di mana n

mewakili nombor orbit mengikut kedudukan

dari nukleus.


7/40

Elektron bergerak mengelilingi nukleus dalam

orbitnya. Elektron-elektron ini kekal beredar dalam

orbitnya kerana kesan daya tarikan di antara proton

dengan elektron.

Elektron yang berada hampir dengan nukleus lebih

kuat terikat. Ianya sukar dikeluarkan dari orbit

berbanding dengan elektron yang berada jauhdaripada nukleus. Jika elektron di orbit valensi

dikenakan tenaga luar, ia akan keluar dari orbitnya

dan dan menjadi elektron bebas.

Terdapat pelbagai cara untuk mengeluarkan elektron

dari orbitnya, antaranya ialah secara aruhan magnet,

tindakan haba, kimia, cahaya, tekanan dan elektrik.


8/40

Bilangan elektron valensi sesuatu atom

menentukan ciri elektrik atom itu.

Bil. Elektron

valensi

Ciri elektrik Contoh unsur

1, 2 atau 3 Pengalir Kuprum, emas,aluminium

4, 5 Bahan separuh

pengalir

(semikonduktor)

Karbon, silikon,

germanium

5, 6, 7 Penebat Posforus, sulfur


9/40

HUKUM CAS ELEKTRIK :

Hukum ini menjadi asas penting untuk

memahami bagaimana aliran arus elektrik terjadi.

Jika 2 objek yang berlainan cas dihampirkan,

objek tersebut akan menarik antara satu sama

lain. Jika 2 objek yang sama casnya dihampirkanmaka ia akan menolak antara satu sama lain.


10/40

SIFAT PENGALIR DAN PENEBAT

PENGALIR

Bahan yang membenarkan arus eletrik

mengalir melaluinya. Aliran arus dalam

sesuatu pengalir tidak dapat bergerak

dengan bebas kerana halangan elektron

dan atom-atom dalam pengalir ini.

Halangan ini dikenali sebagai rintangan.

Bahan pengalir yang rendah

rintangannya adalah pengalir yang baik.

Contoh pengalir : kuprum, aluminium,

emas besi, plumbum.


11/40

Rintangan yang diberikan oleh pengalir bergantung kepada :

1. Panjang bahan

Semakin panjang suatu bahan, semakin tinggirintangannya.

2. Luas muka keratan bahan Semakin besar luas permukaan sesuatu bahan, semakin

rendah rintangannya.

3. Jenis bahan

Bahan yang berlainan jenis mempunyai rintangan yangberbeza.

4. Suhu

Semakin tinggi suhu bahan, semakin tinggi rintangannya.


12/40

PENEBAT

Bahan yang tidak membenarkan arus

elektrik mengalir melaluinya. Penebat

yang baik mempunyai rintangan yang

sangat tinggi.

Contoh bahan : plastik, kertas, getah,

PVC dan kain.

Bahan penebat selalunya digunakan

untuk menghalang kebocoran arus

elektrik


13/40

KUANTITI DAN UNIT ELEKTRIK

CAS ARUS

VOLTAN RINTANGAN


14/40

1. CAS

Tenaga elektrik terdiri daripada cas positif yangdibawa oleh proton dan negatif oleh elektron.

Cas positif mempunyai lebih banyak bilanganproton.

Cas negatif mempunyai lebih banyak bilanganneutron.

Objek yang mempunyai bilangan proton danneutron yang sama ianya neutral.


15/40

Kuantiti cas yang dibawa oleh satu proton dan

satu elektron adalah sama besar.

Kuantiti cas elektrik (Q) ini disukat dalam unit

coulomb (C). Satu coulomb cas ialah sejumlah

cas yang dipunyai oleh 6.24 x 10^18 (proton

atau elektron)


16/40

Contoh :

Seutas dawai tembaga mempunyai 24.96 x 10^18 elektron bebas.Berapakah jumlah cas yang terdapat dalam wayar tersebut?

Penyelesaian

Diberi: bilangan elektron ialah 24.96 x 10^18 elektron

1 coulomb ialah 6.24 X 10^18 elektron

Oleh itu: Cas (Q) = 24.96 X 10^18 elektron6.24 X 1018 elektron

= 4 coulomb


17/40

2. ARUS

Arus elektrik (I) disukat dalam unit ampere

(A).

Jika 1 coulomb cas mengalir melalui satu titik

pada pengalir setiap saat, pengalir tersebut

membawa arus sebanyak 1 ampere.Hubungan

tersebut boleh ditulis dalam bentuk

persamaan berikut:


18/40

Arus = cas(Q)

Masa(t)

I = Q

t

I disukat dalam ampere, Q dalam

coulomb dan t dalam saat


19/40

Contoh :

Hitung nilai arus yang mengalir dalam satu litar elektrikapabila 75 coulomb cas elektrik melalui titik tertentuselama 30 saat.

Penyelesaian

Diberi: Q = 75 C dan t = 30s

Oleh itu : arus = 75 C

30s

= 2.5 C/s

= 2.5 A


20/40

3. VOLTAN

Apabila dua terminal suatu bateri disambungkan olehpengalir, arus elektrik akan mengalir. Satu terminalakan membekalkan elektron melalui pengalir tersebutmanakala terminal yang satu lagi menerimanya.

Pengaliran arus ini disebabkan oleh voltan (V), ataubeza upaya, merentasi kedua-dua terminal bateri itu.

Semakin banyak elektron yang boleh dibekal danditerima oleh terminal bateri tersebut, semakin tinggivoltannya.

Voltan diukur dalam unit volt (V).


21/40

4. RINTANGAN

Rintangan ialah suatu ciri bahan pengalir yang menghalangpengaliran arus elektrik di dalamnya.

Bagi satu nilai voltan (V) yang dikenakan pada suatu litar

elektrik, kuantiti rintangan (R) dalam litar tersebut akanmenentukan jumlah arus (I) yang mengalir.

Kuantiti rintangan (R) disukat dalam unit ohm (W).

Satu bahan dikatakan mempunyai nilai rintangan 1 ohmapabila ianya dapat membenarkan arus 1 ampere mengalir

dalam litar apabila voltan 1 volt dikenakan kepadanya. Pertalian ketiga-tiga kuantiti ini dinyatakan dalam Hukum

Ohm.


22/40

ARUS TERUS DAN ARUS ULANG ALIK

1. ARUS TERUS (AT)

Arus elektrik ialah suatu pergerakan cas-cas.

Kejadian ini boleh ditunjukkan dengan

menyambung satu mentol kepada kutub positifdan negatif satu bateri melalui wayar kuprum.

Arus akan mengalir melalui wayar dan filamen

mentol menyebabkan mentol menyala. Arus yangterhasil daripada bateri ini mengalir dalam satu

arah sahaja dan dinamakan arus terus (AT).


23/40

Bentuk gelombang arus terus


24/40

2. ARUS ULANG-ALIK

Bekalan elektrik daripada stesen janakuasa kerumah, sekolah, kilang dan sebagainya

mempunyai ciri aliran arus yang berlainan. Arah arus ini sentiasa bertukar fasa dari positif

ke negatif dan sebaliknya berulang-ulang.

Perubahan arah aliran arus ulang alikdisebabkan oleh perubahan kekutuban puncavoltan secara berselang-seli.


25/40


26/40

SUMBER DAN KEGUNAAN ELEKTRIK

Tenaga elektrik boleh dihasilkan melalui

beberapa sumber tenaga seperti cahaya, haba

dan kimia. Tenaga elektrik untuk kegunaan

harian banyak dihasilkan dengan tindakankimia dan kemagnetan.


27/40

Proses penghasilan tenaga elektrik :

1. Tindakan kimia

2. Tindakan kemagnetan3. Tindakan cahaya

4. Tindakan haba

5. Tindakan tekanan6. Tindakan geseran


28/40

1. TINDAKAN KIMIA

Sel kering dan sel basah

a. Sel kering


29/40

Digunakan untuk alat-alat yang tidak

memerlukan tenaga elektrik yang banyak.

Tindakan kimia berlaku di dalam sel apabila

sel kering digunakan.

Voltan sel kering biasanya 1.5 V.

Boleh didapati dalam pelbagai bentuk dan

saiz.

Jenis arus ialah arus terus


30/40

b. Sel basah


31/40

Dapat menghasilkan tenaga elektrik yang banyak.

Sel asid plumbum ialah sejenis sel basah.

Bekas sel basah dibuat daripada plastik atau getah.

Plat berpositif berbilangan ganjil, plat bernegatif

berbilangan genap. Voltan sel asid plumbum biasanya 2 V.

Sel basah boleh dicas apabila tenaga elektrik menjadilemah.

Apabila paras elektrolit berkurangan, boleh dipenuhkandengan air suling.

Bacaan meter tumpat kurang daripada 1.2 menunjukkan selitu perlu dicas semula.


32/40

2. Tenaga elektrik daripada kemagnetan

a. Arus elektrik boleh dijana apabila;

1 pengalir memotong medan magnet yang

tidak bergerak.

Medan magnet bergerak memotong pengalir

yang tidak bergerak.


33/40

b. Arus yang dihasilkan boleh ditambahkan

sekiranya;

Magnet yang lebih kuat digunakan.

Bilangan lilitan pengalir ditambah.

Kelajuan pemotongan di antara pengalir

dengan medan magnet ditambah.


34/40

c. Penghasilan arus melalui aruhan ialah prinsip

yang digunakan di dalam sebuah dinamo :


35/40

Roda berpusing di dalam dinamo memutarkanmagnet.

Putaran ini mengaruhkan tenaga elektrik di

dalam gelung dawai yang dililit di sekelilingteras besi.

Teras besi meningkatkan lagi arus yangdijanakan.

Arus yang dijanakan oleh dinamo adalah arusulang alik.


36/40

3. Tenaga elektrik daripada cahaya

Sedikit arus elektrik terhasil apabila cahayamemancar ke atas permukaan bahan tertentu

seperti kalium, natrium, selenium dankalsium.

Digunakan dalam satelit.

Sel solar digunakan untuk menukar cahayadaripada matahari kepada tenaga elektrik.Digunakan dalam kalkulator dan kamera.


37/40

4. Tenaga elektrik daripada haba

Boleh dihasilkan oleh 2 logam yang berlainan

yang dibelit dan dipanaskan.

Alat ini disebut termokupel dan digunakan

sebagai termometer untuk menyukat suhu

haba dalam relau gas automatik dan oven.


38/40

5. Tenaga elektrik daripada tekanan

Sedikit arus elektrik boleh dihasilkan apabilatekanan dikenakan pada sejenis hablur kuartz

dan garam Rochelle. Kuasa elektrik yang dihasilkan bergantung

kepada banyaknya tekanan dikenakan ke atashablur yang terkapit di antara 2 plat logam.

Prinsip ini digunakan dalam alat penyala gas,alat pemain piring hitam dan mikrofon.


39/40

6. Tenaga elektrik daripada geseran Apabila benda-benda tertentu digeserkan,

elektron berpindah dari satu bahan ke bahanyang lain.

Bahan yang menerima elektron itu menjadi casnegatif dan yang menghilangkan elektronmenjadi cas positif.

Apabila 2 bahan yang berlainan casdisambungkan, cas elektrik bergerak.

Pergerakan cas elektrik ini dipanggil elektrikstatik.


40/40

SEKIAN

Asas Elektrik Dan Elektronik

Documents