BAHAGIAN TEKNIK DAN VOKASIONAL
KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA
ARAS 5 & 6, BLOK E14, KOMPLEKS E,
PUSAT PENTADBIRAN KERAJAAN PERSEKUTUAN
62604 PUTRAJAYA
KOLEJ VOKASIONAL PORT DICKSON
NOTA KULIAH 1
SEMESTER SEMESTER 1 DVM SESI 2022/2023
JABATAN JABATAN TEKNOLOGI ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK
PROGRAM DIPLOMA TEKNOLOGI ELEKTRONIK
KOD/KURSUS DEA 2342 BASIC ELECTRONIC OF ENGINEERING
KOMPETENSI 1.0 RESISTOR
KOMPETENSI UNIT
1.1 Fixed resistor
1.2 Variable resistor
1.3 Ohm’s Law
1.4 Kirchoff’s Law
KOMPETENSI Trainee must be able to:
PEMBELAJARAN
1. Apply basic electric and electronic law principle to solve
electronic circuit. (C3,PLO3)
2. Differentiate between passive and active component in
terms of functionality. (P1,PLO2)
3. Discuss semiconductor devices in terms of applications.
(A2,PLO5)
NO KOD DEA 2342/K 01 MUKA : 01 DARIPADA 18
DEA 2342 / K 01
PERINTANG / RESISTOR
Perintang adalah komponen yang mempunyai rintangan elektrik. Kegunaannya ialah
untuk mengawal atau menghadkan pengaliran arus di dalam litar. Ia terbahagi kepada
beberapa jenis iaitu:-
1. Perintang tetap / fixed resistor
2. Perintang berubah / variable resistor
3. Perintang boleh laras / adjustable resistor
PERINTANG TETAP
Perintang tetap mempunyai nilai rintangan yang tetap. Perintang tetap biasanya
mempunyai jalur-jalur warna tertentu untuk menentukan rintangannya. Terdapat pada
perintang jenis Komposisi Karbon. Untuk perintang wayar berlilit /wire wound nilainya
dicetak pada badannya. Perintang kasbon dan saput logam (metal film) , ia digunakan
untuk arus yang rendah. Apabila arus yang tinggi diperlukan, perintang wayar berlilit
digunakan.
Terdapat beberapa jenis perintang tetap:-
a. Perintang Komposisi Karbon ( Carbon Resistor)
b. Perintang Wayar Berlilit ( Wire Wound)
c. Perintang Saput Karbon ( Carbon-Film Resistor)
d. Perintang Saput Logam ( Metal Film Resistor)
e. Perintang Saput Simen (Ceerment Film Resistor)
a. Perintang Komposisi Karbon
Perintang Komposisi Karbon dibuat daripada campuran serbuk karbon dan
bahan penebat. Percampuran serbuk ini dimasukkan dan dibalut didalam
bekas plastik. Kedua hujung plastik ditutup dengan bahan logam. Tutup bahan
logam ini pula disambung dengan dawai tembaga, tugas dawai tembaga ini
ialah sebagai penyambung komponen dengan komponen lain. Nilai rintangan
didalam perintang ini bergantung kepada npercampuran diantar kedua serbuk
teersebut. Nilai rintangan biasanya diantara 1 - 20 M. Perintang ini
mempunyai kestabilan yang beermutu rendah dan rintangannya beerubah-
ubah mengikut suhu dan beban kuasa yang lesap adalah kecil.
b. Perintang Wayar Berlilit
Bahan pengalir yang mempunyai rintangan yang dinamakan Manganin.
Dawai Manganin ini dibelit pada penebat seperti Porcelin dan Simen. Lilitan
dawai ini disapu atau dilapik dengan bahan penebat seperti plastik atau
seramik. Kedua-dua hujung logam ini dilekat dengan tutup logam dan
DEA 2342 / K 01
dilekatkan pada satu dawai yang dipanggil punca /terminal. Punca ini
digunakan sebagai penyambung komponen dengan komponen yang lain. Nilai
rintangannya berubah mengikut berapa banyka lilitan dawai Manganin di dalam
perintang tersebut. Olehkerana Manganin memberi rintangan yang paling
sedikit kepada pengaliran arus elektrik, maka nilai rintangan untuk perintang ini
kurang dari 1. Pekali bagi suhu rintangan ini adalah rendah, menjadikan
rintangannya sentiasa malar dengan perubahan suhu. Oleh itu perintang wayar
berlilit mempunyai cirri-ciri kestabilan yang paling baik.
c. Perintang Saput karbon
Perintang Saput Karbon dibuat daripada karbon keras yang dimasukkan dalam satu
rod seramik. Rintangan yang diperlukan diperolehi melalui pemotongan jejak-jejak
lingkaran melalui saput tersebut. Kestabilan perintang ini lebih baik dari jenis
komposisi karbon
d. Perintang Saput Logam
Perintang Saput Logam ini adalah gabungan cirri-ciri stabil jenis wayar berlilit dengan
jenis saput karbon yang diubahsuai dan dipermudahkan. Satu saput nipis sebatian
platinum emas disalutkan keatas tiub kaca atau plit. Nilai rintangannya dilaras dengan
mengukir jejak-jejak lingkaran melalui saput teersebut.
e. Perintang Saput Simen
Mempunyai lapisan karbon diatas substrate ceramic. Tujuannya adalah untuk
mendapatkan nilai rintangan yang lebih tepat dan kestabilan yang tinggi.
Kadar Kuasa / Power Rating
Selain dari nilai rintangan dan tolerance pada perintang, power rating adalah satu
perkara yang penting. Power rating dipilih dengan teliti kerana perintang yang
mempunyai kuasa rendah mungkin terbakar dan menyebabkan litar rosak. Ini
disebabkan arus yang tinggi melaluinya. Sais dan berat perintang adalah perkara yang
menentukan power rating. Bila power rating kecil, sais perintang juga kecil.
Kuasa lesapan /dissipated dalam perintang
Kuasa ini hilang sebagai haba dalam perintang. Power dilesapkan oleh perintang
bersamaan dengan keluaran arus yang menerusi perintang darab dengan susutan voltan
melintangi perintang. Perhubungan ini diringkaskan sebagai:-
DEA 2342 / K 01
P = EI di mana,
P = lesapan kuasa oleh perintang dalam watt
E = susutan voltan melintangi perintang dalam voltan
I = arus melalui perintang dalam ampere
Gambarajah dibawah ini adalah sistem kod warna bagi perintang dan simbol yang
digunakan
1. fixed resistor
4th tolerance 2. Variable
3rd number of multipier resistor
2nd digit
1 st digit
3. preset resistor
KOD WARNA DAN KADARAN KUASA PERINTANG
4. resistor variable
Kod warna dan kadaran kuasa adalah dua lagi perkara penting yang harus diniksetteaphsu. i
mengenai perintang.
1. Kadar Kuasa 5. Potentiometer
used as a
variable voltage
Setiap perintang mempunyai kadar kuasanya sendiri. Kadar kuasanyadivider
ditentukan oleh saiz perintang.
Kadar kuasa sesuatu perintang boleh dipengaruhi oleh saiz perintang.
Kesan yang terjadi jika saiz perintang ditambah:
i. kadaran kuasanya semakin tinggi.
ii. kebolehan haba panas melaluinya tanpa terbakar semakin tinggi
iii. kadar arus yang melaluinya juga bertambah
DEA 2342 / K 01
Unit piawai yang digunakan ialah Watt (W). Semakin tinggi watt ketahannya
semakin bertambah.
Contoh-contoh saiz kuasa perintang: ¼ watt , ½ watt , 1 watt
2. Kod Warna
Nilai perintang tetap boleh ditentukan melalui kod warna.
Nilai rintangan dapat ditentukan dengan mentafsirkan warna jalur yang tercetak pada
badannya.
Formula yang digunakan :
Nilai Rintangan, R = A B x C ± D
Jalur A (Digit Pertama)
Jalur B (Digit Kedua)
Jalur C (Nilai Pendarab)
Jadual 2.2: Kod Warna, Nilai dan Toleran Had Terima Bagi Jalur Perintang
Jalur D (Had terima)
KOD WARNA JALUR A JALUR B JALUR C JALUR D
NILAI TOLERAN HAD
HITAM NILAI PENDARABAN
COKLAT 0 TERIMA
MERAH 1 0 10º = 1
OREN/JINGGA 2 ± 1%
KUNING 3 1 10¹ = 10 ± 2%
HIJAU 4 2 10² = 100 ± 3%
BIRU 5 ± 4%
UNGU 6 3 10³ = 1000
KELABU 7 4 104 = 10000 ± 5%
PUTIH 8 5 105 = 100000 ± 10%
EMAS 9 6 10 6= 1000000 ± 20%
PERAK - 7 10 7= 10000000
WARNA BADAN - 8 10 8= 100000000
9 109= 1000000000
- 10 -1 = 0.1
- 10 -2 = 0.01
-
DEA 2342 / K 01
Contoh 2.4:
Dapatkan nilai perintang di bawah beserta dengan had terimanya.
Jalur 1 Jalur 2 Jalur 3 Jalur 4
Kuning Biru Merah Perak
Penyelesaian 2.4:
Jalur 1 Jalur 2 Jalur 3 Jalur 4
(nilai) (nilai) (pendarab) (had terima)
Kuning Biru
Merah Perak
4 6 100 10%
46 X 100 = 4600 Ω
4600 ± 10%
4600 X 10 =460
100
(4600 - 460) Ω = 4140 Ω
(4600 + 460) Ω = 5060 Ω
Nilai perintang 4600Ω dengan had terima antara 4140 Ω hingga 5060 Ω
HUKUM OHM
Satu ohm ditakrifkan sebagai rintangan yang membenarkan satu ampiar arus (1
A) untuk mengalir bila voltan satu volt (1 V) dibekalkan merentanginya.
Hubungan ini dirumuskan oleh seorang ahli sains bernama George Simon Ohm
dan dinamakan Hukum Ohm.
Hukum Ohm menyatakan bahawa pengaliran arus di dalam sesuatu litar
elektrik adalah berkadar terus dengan voltan tetapi berkadar songsang dengan
rintangan.
Arus berkadar terus dengan voltan I V
Arus berkadar songsang dengan rintangan I 1/R
Rintangan tetap, Arus meningkat jika voltan meningkat
Voltan tetap, Arus menurun jika voltan menurun
Arus meningkat jika rintangan menurun
Arus menurun jika rintangan meningkat
DEA 2342 / K 01
Hukum Ohm Secara matematiknya, Hukum Ohm dapat ditulis
V = IR seperti berikut:
V = IR
V
I=V IR
R
R=V
Jadual 1.1: Unit dan Simbol Kuantiti Elektrik
I Unit Simbol
Kuantiti Elektrik
Arus Ampiar A
Voltan Volt V
Rintangan Ohm
Contoh 1-1:
Kirakan voltan yang diperlukan untuk mengalirkan arus sebanyak 8 A melalui
rintangan 4 Ω.
Penyelesaian 1-1:
V = IR
= 8X4
= 32 V
Contoh 1-2:
Kirakan rintangan yang diperlukan untuk mengalirkan arus 20mA dari bekalan voltan
100V.
Penyelesaian 1-2:
DEA 2342 / K 01
R= V/I
= 100/(20 x 10-3)
=
= 5000 ohm
5 kΩ
Contoh 1-3:
Kirakan arus yang mengalir sekiranya diberi rintangan adalah 4 Ω dan voltan bateri
adalah 12 V.
Penyelesaian 1-3:
I= V/R
= 12/4
= 3A
1.3 KUASA DAN TENAGA ELEKTRIK.
1.3.1 KUASA ELEKTRIK
Kuasa elektrik ditakrifkan sebagai kadar tenaga yang ditukarkan atau
digunakan di dalam litar elektrik.
Unit untuk kuasa elektrik adalah Watt (W) dan ia diukur menggunakan
jangkawatt atau wattmeter.
Apabila 1 ampiar wujud di dalam sesuatu litar disebabkan oleh punca voltan
sebanyak 1 volt, maka kuasa sebanyak 1 watt telah digunakan dalam litar
tersebut.
Di dalam litar, kuasa elektrik dapat diperolehi daripada rumus berikut:
P = IV @ P = V2 @ P = I2 R
R
Di mana unit yang digunakan ialah seperti Jadual 1.2 :
Jadual 1.2: Unit Kuasa, Arus, Voltan dan Rintangan
Kuasa, P = Watt Arus, I = Ampiar
Voltan, V = Volt Rintangan, R = Ohm
Contoh 1-4:
Sebuah pembakar roti menggunakan bekalan 100 V dan
mengalirkan arus sebanyak 10A. Kuasa elektrik yang digunakan adalah
________________ W.
Cari kuasa
yuang saya
gunakan…
DEA 2342 / K 01
Penyelesaian 1-4:
P = IV
= (10A) X (100V)
= 1000 W
Contoh 1-5:
Sebuah penyedut hampagas dengan kuasa 50 W mengalirkan arus 5 A. Bekalan voltan
yang diperlukan oleh radio ini adalah _______________ V.
Penyelesaian 1-5 :
V=P
I
= 50W
5A
= 10V
1.3.2 TENAGA ELEKTRIK
Tenaga elektrik pula ditakrifkan sebagai kuasa elektrik yang digunakan untuk
tempoh tertentu.
Tenaga elektrik = Kuasa x Masa
T= P x t
Tenaga elektrik diukur dalam Wattjam (Wj) atau kiloWattjam (kWj)
menggunakan jangkakilowattjam atau kilowatthourmeter.
Apabila satu watt digunakan untuk sejam, jumlah tenaga yang digunakan
ialah satu wattjam (1 Wj).
Peringatan!
Dalam mengira tenaga
elektrik,
Kos penggunaan tmenaasgaaadealelakhtrikdadlaampatudniiutkjaumr d. engan mudah menggunakan
rumus berikut:
Kos = (Kuasa X Tempoh Penggunaan x Kadar)
Di mana : Kuasa dalam watt
Tempoh penggunaan dalam jam
Kadar bayaran adalah untuk 1 kWj
Contoh 1-6 :
Jumlah tenaga yang digunakan oleh sebuah periuk elektrik 3000 W selama 10 jam adalah
________________ Wj atau ________________ kWj.
DEA 2342 / K 01
Penyelesaian 1-6 : Kuasa x Masa
Tenaga elektrik = Px t
T= 3000W x 10j
T= 30 000 Wj atau 30 kWj
=
LITAR SESIRI DAN SELARI
Litar perintang sesiri ialah litar yang menyambungkan perintang secara
berderetan.
Nilai arus adalah sama pada semua perintang dan voltan berbeza bergantung
pada nilai perintang.
Litar perintang selari pula adalah litar yang menyambungkan beberapa
perintang merentasi satu punca voltan.
Nilai arus adalah berbeza di dalam litar bergantung pada nilai perintang
manakala voltan adalah sama.
2.5.1 Rintangan Jumlah, Pengaliran Arus dan Pembahagian Voltan Dalam
Litar Siri
R1
Voltan R2
-
Rajah 1.12: Litar Sesiri
Jadual 1.3: Rintangan, Arus dan Voltan Dalam Litar Siri
Litar Siri
Rj = R1 + R2 + .......
Ij = I1 = I2 = .......
DEA 2342 / K 01
Vj = V1 + V2 + .......
Di mana
V1 = Ij R1
V2 = Ij R2
V3 = Ij R3
Contoh 1.7:
Kirakan nilai Rj bagi litar di bawah.
10 Ω 5 Ω 2 Ω
Penyelesaian 1.7:
Rj = R1 + R2 + R3
= 10 Ω + 5 Ω + 2 Ω
= 17 Ω
Contoh 1.8:
Kirakan
i. arus yang mengalir dalam litar di bawah.
ii. voltan yang wujud pada perintang R1, R2 dan R3.
R1 = 5Ω
60 V - R2 = 10Ω
Penyelesaian 1.8: R3 = 15Ω
i. Rj = R1 + R2 + R3
= 5 Ω + 10 Ω + 15 Ω
= 30 Ω
I = V/R
= 60/30
= 2A
ii. V1 = Ij R1
= 2x5
= 10 V
V2 = Ij R2
= 2 x 10
= 20 V
V3 = Ij R3
= 2 x 15
= 30 V
DEA 2342 / K 01
1.4.2 Rintangan Jumlah, Susutan Voltan dan Pembahagian Arus Dalam Litar
Selari
Voltan R1 R2
-
Rajah 1.13: Litar Selari
Jadual 1.4: Rintangan, Voltan dan Arus Dalam Litar Selari
Litar Selari
Rj = 1
__________________
1/R1 + 1/R2 + .......
Vj = V1 = V2 = .......
Di mana Ij = I1 + I2 + .......
I1 = Vj
R1
I2= Vj
R2
I3= Vj
R3
Contoh 1.9:
Kirakan nilai Rj bagi litar di bawah.
Penyelesaian 1.9: 10 Ω
Rj =
1
________________
1/R1 + 1/R2
=1 5Ω
__________________
1/10 + 1/5
=1
__________________
0.1 + 0.2
=1
__________________
DEA 2342 / K 01
0.3
= 3.33 Ω
Contoh 1.10:
Sekiranya arus yang mengalir dalam litar di bawah adalah 15A, berapakah nilai
voltan bekalannya?
R1 = 5Ω R3 = 15Ω
?
-
R2 = 10Ω
Penyelesaian 1.10:
Langkah pertama: cari nilai Rj
Rj = 1
________________
1/R1 + 1/R2 + 1/R3
=1
__________________
1/5 + 1/10 + 1/15
=1
__________________
0.2 + 0.1 + 0.07
=1
__________________
0.37
= 2.702 Ω
Langkah kedua: cari nilai V
V= IRj
= (15) x (2.702)
DEA 2342 / K 01
= 40.53 V
3. Berapakah arus bagi perintang R1 dan R2 dalam litar di bawah?
R1 = 5Ω
100V R2 = 20Ω
-
Langkah pertama: cari nilai I1 dan I2
I1 = Vj
R1
= 100
5
= 20 A
I2 = Vj
R2
=
100v
20Ω
= 5A
DEA 2342 / K 01
HUKUM KIRCHOFF
Kirchoff boleh dibahagikan kepada 2 bahagian iaitu
i. Hukum Kirchoff Arus
ii. Hukum Kirchoff Voltan
Hukum Kirchoff Arus
Hukum Kirchoff Arus ditakrifkan sebagai jumlah algebra arus
yang memasuki sebarang titik persimpangan atau node di dalam
litar elektrik adalah bersamaan dengan jumlah algebra arus yang
keluar dari titik persimpangan tersebut .
Arus masuk = Arus Keluar
I5 I4 I1+ I2 = I3+I4+ I5
i.e. I 1 + I 2 + (- I 3 ) + (- I 4 ) + (-I 5 )
I3
I1 =0
I2
Rajah 3.11: Hukum Kirchoff Arus =0
DEA 2342 / K 01
Hukum Kirchoff Voltan
Hukum Kirchoff Voltan ditakrifkan sebagai dalam sebarang litar
elektrik yang lengkap jumlah algebra bagi d.g.e mestilah
bersamaan dengan jumlah algebra kejatuhan ( susut ) voltan
pada perintang dalam litar ( gelung ) tersebut .
I R1
E = I R1 + I R2
E R 2 E = I ( R1 + R2 )
E + (- I R1 ) + (- I R2) = 0
Rajah 3.12: Hukum Kirchoff Voltan
Anda telah mempelajari takrifan Hukum Kirchoff Arus dan Voltan . Anda juga telah
mempelajari Hukum Kirchoff dengan menggunakan gambarajah . Sekarang anda
dikehendaki untuk mencuba menyelesaikan litar-litar linear berdasarkan gambarajah
yang diberi di bawah .
Contoh 2
Cari nilai arus pada I 1, I 2 dan I 3
R 1 I1 I2 R2
I3 Gelung 2
E = 12 Gelung 1 R3 R4
Di beri
R1 = 5 R3 = 3
R2 = 2 R4 = 4
Penyelesaian DEA 2342 / K 01
1
Dengan menggunakan Hukum Kirchoff Arus
I1 = I2 + I3
Dengan Menggunakan Hukum Kirchoff Voltan
Gelung 1 : E = R1I1 + R3I3
E = R1I1 + R3(I1-I2)
12 V = 5 I 1 + 3 ( I 1 - I 2 )
12 V = 5 I 1 + 3 I 1 - 3 I 2
12 V = 8 I 1 - 3 I 2
Gelung 2 : E = R 2 I 2 + R 4 I 2 + R 3 (-I 3 )
E = R2I2 + R4I2 -R 3(I3 )
E = R2I2 + R4I2 -R 3 (I1-I2) 2
0V = 2I2 + 4I2 - 3I1 +3I2
0 V = -3 I 1 + 9 I 2
Persamaan 1 3 ; 36 V = 24 I 1 - 9 I 2
DEA 2342 / K 01
Persamaan 1 ditolak dengan persamaan 2
36 V = 21 I1
12
I1 =
21
I1 = 1.714 Amp
Masukkan I1 = 1.091 Amp dalam persamaan 1
12 V = 8 I1 - 3 I2
12 V = 8 ( 1.714 ) - 3 I2
3 I2 = 13.712 - 12
I2 = 1.712
3
I2 = 0.571 Amp
Dari Hukum Kirchoff Arus I1 = I2 + I3
I3 = I1 - I2
I3 = 1. 714 + 0.571
I3 = 1.143 Amp