7.5 2018

7.5 Definasikan kuasa elektrik / Define electric power

Idea Kuasa ialah kadar P= E
Rajah 7.5.1 menunjukkan alat-alat elektrik yang tenaga elektrik t
mengeluarkan pelbagai bentuk tenaga. Lampu digunakan atau
mengeluarkan tenaga cahaya dan haba manakala dipindahkan.  P = VIt = VI
radio mengeluarkan tenaga bunyi. Apakah bentuk Power is the rate of t
tenaga yang dikeluarkan oleh sterika dan kipas? electrical energy
Diagram 7.5.1 shows electical appliances which dissipated or transferred.
produce varieties of energy. A lamp produce light and
heat energy while a radio produce sound energy. What Kuasa = Tenaga
is the form of energy produced by an iron and a fan? masa

Power = Energy
Time

unit = J s-1 = Watt = W P = VI

Untuk perintang, lampu P = I2R
dan elemen pemanas, P=V2
gabung V = IR dengan V
= IR R
For resistors, lamps and
Walaupun alat ini mengeluarkan pelbagai bentuk heating elements
tenaga, semua alat ini menggunakan tenaga combine P = VI with V
elektrik. Even though these appliances produce variety = IR
form of energy, they use electrical energy.
Kadaran Kuasa / Power rating
Definasikan tenaga elektrik /Define electrical energy Cerek elektrik berlabel 240 V 1500 W bermaksud
cerek itu akan menggunakan tenaga elektrik
Hubungan antara tenaga elektrik dengan beza sebanyak 1500 J setiap 1 saat jika ia dibekalkan
keupayaan, arus dan masa dengan beza keupayaan 240 V.
Relation-ship between electrical energy, voltage, An electrical kettle which is marked 240 V 1500 W
current and time. means that the electric kettle will consume 1500 J of
electrical energy every 1 second if it is connected to the
1. Beza keupayaan, V ialah tenaga elektrik, E 240 V.
yang digunakan atau dipindahkan oeh 1 C
cas, Q yang bergerak antara dua titik. Formula untuk tenaga yang digunakan
The potential difference, V is defined as the Formula for energy consumed
energy, E dissipated or transferred by 1 C of
charge, Q that moves through the two points. Tenaga digunakan = Kuasa x masa
Energy consumed = Power rating x time
V=E
Q E = Pt

Kuasa disukat dalam unit kilowatt dan masa dalam
unit jam. Unit bagi tenaga elektrik ialah kilowatt x
jam = kilowatt jam atau kWj
Power is measured ini unit kilowatt and time in unit
hour. The unit for electrical energy is kilowatt x hour =
kilowatt hour or kWh.
1 kWj = 1 unit elektrik / 1 kWh = 1 unit of electric

2. Arus ialah Q = It Aktiviti 1 / Activity 1
kadar Tujuan: Untuk menentukan kuasa digunakan oleh
pengaliran cas E = VQ = VIt mentol
Current is the Aim: To determine the power consumed by a bulb
rate of charge E = I 2 Rt
flow.

3. Daripada
hukum Ohm,
From ohm’s law,

V = IR I = V  E = V 2t
RR

Unit tenaga elektrik ialah Joule, J
The unit of electrical energy is Joule, J

1. Laraskan beza keupayaan merentasi mentol ke 2 3. Bandingkan kuasa yang digunakan oleh mentol
V dc dan rekod bacaan ammeter dan voltmeter. 2.5 V dan mentol 6.2 V apabila beza keupayaan 2
Adjust the voltage across the bulb to 2 V dc and V dibekalkan kepada kedua-dua mentol itu.
record the ammeter and voltmeter readings. Compare the power consumed by the 2.5 V bulb
and the 6.2 V bulb when a voltage 2 V is applied to
2. Gantikan mentol dengan mentol 6.2 V tanpa both.
mengubah beza keupayaan. Rekod bacaan baru
ammeter dan voltmeter. ………………………………………………………………
Replace the bulb with a 6.2 V bulb without adjusting
the voltage. Record the new ammeter and 4. Apakah yang berlaku kepada kuasa yang
voltmeter readings. digunakan oleh mentol 6.2 V apabila bekalan
kuasa 6 V dibekalkan?
3. Laraskan bekalan kuasa ke 6 V dc dan rekod What happens to the power consumed by the 6.2 V
semula bacaan ammeter dan voltmeter. bulb when you apply a voltage of 6.0 V to it?
Adjust the power supply to 6 V dc and record the
readings of the ammeter again. ………………………………………………………………

Hitung kuasa yang digunakan dalam jadual. 5. Dalam situasi yang manakah mentol menyala
Calculate the power consumed in the table. lebih cerah?
In which situation is the bulb brighter?
Beza keupayaan 2.5 V 6.2 V
mentol yang disyorkan 2V 2V 6V ………………………………………………………………
Recommended Voltage
of bulb / V 6. Apa yang akan berlaku jika anda menyambung
Beza keupayaan mentol 2.5 V ke bekalan kuasa 6.0 V?
merentasi mentol / V What will happen if you connect the 2.5 V bulb to a
Voltage across the bulb / supply voltage of 6.0 V?
V
Bacaan voltmeter / V ………………………………………………………………
Voltmeter reading V
Latihan 1 / Exercise 1
Bacaan ammeter / A 1. Satu mentol dilabel “240 V, 60 W”. Hitung
Ammeter reading / A
tenaga yang digunakan oleh mentol dalam masa
Kuasa digunakan / W satu minit jika mentol itu disambungkan ke
Power consumed / W bekalan 240 V.
A bulb is labeled “240 V , 60 W”. Calculate energy
Kesimpulan / Conclusion used by the bulb in one minute if the bulb is
1. Berapakah kuasa yang digunakan oleh mentol connected to a 240 V supply.

6.2 V apabila beza keupayaan 2 V dibekalkan 2. Rajah 1 menunjukkan satu litar elektrik.
kepadanya? Diagram 1 shows an electric circuit.
What is the power consumed by the 6.2 V bulb
when a voltage of 2 V is applied to it? Berapakah kuasa yang hilang dalam perintang
apabila suis ditekan?
……………………………………………………………… What is the power dissipated in the resistor when
the switch is on?
2. Berapakah kuasa yang digunakan oleh mentol
6.2 V apabila beza keupayaan 6 V dibekalkan
kepadanya?
What is the power consumed by the 6.2 V bulb
when a voltage of 6 V is applied to it?

………………………………………………………….

Perbincangan / Discussion
1. Mentol yang manakah lebih cerah apabila

bekalan kuasa ialah 2 V?
Which bulb is brighter when the supply voltage is 2
V?

………………………………………………………………

2. Apakah yang anda boleh jangkakan mengenai
kecerahan mentol apabila bekalan kuasa yang
dibekalkan sama dengan label beza keupayaan
pada mentol?
What can you predict about the brightness of the
bulb when the applied voltage is equal to the
voltage marked on the bulb?

………………………………………………………………

3. Maklumat tentang dua biji mentol lampu suluh L
dan M adalah seperti dalam jadual di bawah.
Information about two tourch light bulbs L and M are
given in table below.

Mentol L M Latihan 2 / Exercise 2:
Bulb 2.5 6.2 1. Satu cerek elektrik disambungkan ke 240 V
Beza keupayaan, V / V
Voltage, V /V 0.3 0.5 bekalan kuasa. Jika rintangan elemen pemanas
Arus pengendalian ialah 40 Ω, hitung
normal , I / A An electric kettle is connected across a 240 V power
Normal current, I / A supply. If the resistance of the heating element is
40 Ω, calculate
Bandingkan kecerahan dua biji mentol ini (a) Arus yang mengalir
apabila digunakan secara normal.
Compare the brightness of both bulbs when they the current flowing
are used normally.
(b) Kuantiti haba yang dihasilkan dalam
……………………………………………………………… masa 10 minit.
the quantity of heat produced in 10 minutes
………………………………………………………………
2. Satu pemanas rendam mempunyai kadaran
4. Berapakah joule tenaga elektrik yang terdapat kuasa “240 V, 750 W”.
dalam 1 kWj? An immersion heater has a power rating of 240
What joule of electrical energy in 1 kWh? V, 750 W.

……………………………………………………………… (a) Apakah maksud kadaran kuasa itu?
What is the meaning of its power rating?
5. Lengkapkan jadual di bawah dengan mengira
tenaga yang digunakan ………………………………………………………………
Complete the table by calculating the energy
consumption. ………………………………………………………………

Alat Kadaran Masa Penggunaan (b) Apakah rintangan pemanas rendam?
Appliance kuasa / jam tenaga / kWj What is the resistance of the immersion
Power Time heater?
Kipas / hr Energy
Fan rating / W consumption / (c) Berapakah tenaga elektrik yang
Television digunakan dalam masa 15 minit?
kWh What is the electrical energy consumed in 15
minutes?
50 1
3. Sebiji lampu motorsikal dilabel “12 V, 15 W”.
100 1 The lamp of a motorcycle is labeled “12 V, 15 W”.
(a) Berapakah nilai arus yang mengalir
komputer 200 1 melalui lampu itu apabila ia
Computer 1 000 1 disambungkan ke bekalan 12 V?
Penyaman 1 800 ½ What is the value of the current flowing
udara through the lamp when it is connected to a
Air condition 3 600 ½ 12 V supply?
Mesin
basuh (b) Berapakah rintangan filament lampu itu?
Washing How much is the resistance of the filament of
machine the lamp?
Pemanas
air
Water
heater

6. Satu alat elektrik mempunyai kuasa 2 kW yang
digunakan selama 10 minit, tiga kali sehari. Jika
kos satu unit tenaga ialah 25 sen, apakah kos
mengendalikan alat itu sepanjang bulan April?
An appliance with a power of 2 kW is used for 10
minutes, three times a day. If the cost of electricity
is 25 cents per unit, what is the cost of operating the
appliance in the month of April?

4. Rajah 7.5.4 menunjukkan tiga mentol A, B 8. Rajah 7.5.7 menunjukkan sebuah motor elektrik
dan C disambung ke bekalan kuasa 12 V. disambung ke bekalan kuasa 240 V. Arus 2.5 A
Hitung bacaan ammeter. mengalir apabila motor itu mengangkat beban
The diagram shows three light bulbs A, B and seberat 20 kg.
C connected to a power supply of 12 V. Diagra 7.5.7 shows an electric motor connected to a
Calculate the ammeter reading. 240 V supply draw a current of 2.5 A from the
supply when it is lifting a load of 20 kg.

Beban itu bergerak ke atas dengan laju

5. Rajah 7.5.5 menunjukkan dua perintang 1 Ω dan seragam ke tinggi 25 m dalam masa 10 saat.
2 Ω disambung secara sesisri ke bateri 12 V.
Hitung kuasa yang digunakan oleh setiap Berapakah kecekapan motor itu?
perintang.
Diagram 7.5.5 shows two resistors of 1 Ω and 2 Ω The load moved up at a constant speed though a
connected in series to a 12 V battery. Calculate
power dissipated by each resistor. height of 25 m in 10 seconds. What is the

6. Rajah 7.5.6 menunjukkan dua perintang 1 Ω dan efficiency of the motor?
2 Ω yang disambung secara selari ke bateri 12 V.
Berapakah kuasa yang digunakan oleh setiap 9. Kegunaan alat elektrik di rumah Ali dalam satu
perintang?
Diagram 7.5.6 shows two resistors of 1 Ω and 2 Ω hari ditunjukkan dalam jadual di bawah.
connected in parallel to a 12 V battery. What is the The usage of electrical appliances in Ali’s
power dissipated by each resistor?
household in one day is as shown in the table
7. Sebiji lampu dilabel ‘240 V, 100 W’. Berapakah
kecekapan lampu itu jika ia menghasilkan below.
output cahaya 12 W?
A lamp is marked ‘240 V, 100 W’ What is the Alat Number of Kuasa Masa
efficiency of the lamp if it produces a light output Appliance Time
of 12 W? units Power

Lamp 8 100 W 12 hr

Television 1 700 W 8 hr

Kettle 1 2 kW 1 hr

Fridge 1 400 W 12 hr

Fan 3 70 10 hr

(a) Tentukan jumlah tenaga elektrik (dalam kWj)
yang digunakann dalam satu hari
Determine the total electrical energy (in kWh)
used in 1 day.

(b) Hitung kos penggunaan tenaga elektrik di
rumah Ali dalam masa satu bulan jika kos
setiap unit seperti berikut.
Calculate the cost of electrical energy usage in
Ali’s house in one month if the cost per unit is as
follows:
100 pertama = 22 sen per unit
First 100 units = 22 cents per unit
Setiap tambahan unit = 26 sen per unit
Every additional unit = 26 cents per unit.

TUTORIAL 7.5 5. What is the meaning of 60 W? (2009)
1. An electric bulb is labeled “240 V , 60 W”. How Apakah maksud 60 W?
A. The rate of change of power is 60 W.
much energy is used by the bulb in one minute Kadar perubahan kuasa ialah 60 W.
if the bulb is connected to a 240 V supply? B. The rate of change of energy is 60 W.
Satu mentol elektrik berlabel “240 V, 60 W”. Kadar perubahan tenaga ialah 60 W.
Berapakah tenaga yang digunakan oleh mentol C. The rate of change of voltage is 60 W.
dalam masa satu minit jika mentol itu Kadar perubahan voltan ialah 60 W.
disambungkan kepada bekalan kuasa 240 V? D. The rate of change of current is 60 W.
A. 60 J Kadar perubahan arus ialah 60 W.
B. 240 J
C. 360 J 6. Diagram 27 shows an electric circuit.
D. 3600 J Rajah 27 menunjukkan satu litar elektrik.

2. A fluorescent lamp used in a normal household What is the power dissipated in the resistor
has a power of 40 W. If the cost per unit of when the switch is on? (2011)
electrical energy used is 20 cents, what is the Berapakah kuaa yang dilesapkan dalam perintang
cost of switching on the fluorescent lamp for 20 apabila suis dihidupkan?
hours? A. 0.8 W
Sebuah lampu florescent digunakan dalam rumah B. 1.2 W
normal yang mempunyai kuasa 40 W. Jika kos C. 7.2 W
tenaga elektrik yang digunakan per unit ialah 20 D. 30.0 W
sen, berapakah kos untuk menghidupkan lampu
selama 20 jam? 7. Diagram below shows an electric circuit. The
A. 1.6 cents reading of the ammeter is 0.2 A and the reading
B. 16 cents of the voltmeter is 2.8 V.
C. RM 1.60 Rajah 26 menunjukkan satu litar elektrik. Bacaan
D. RM 16.00 ammeter ialah 0.2 A manakala bacaan voltmeter
ialah 2.8 V.
3. Two filament bulbs P and Q are connected in
parallel to a 12 V power supply. Calculate the electrical energy released by the
bulb in 2 minutes. (2006)
Which observation below is not true? Hitung tenaga elektrik yang dibebaskan oleh
A. Bulb Q is brighter than bulb P mentol dalam tempoh 2 minit.
B. The current passing through bulb Q is
A. 0.56 J
bigger than the current passing through B. 1.12 J
bulb P. C. 28.00 J
C. Resistance of bulb P is lower than that of D. 67.20 J
bulb Q.
D. Bulb Q produces more heat per second 8. An electric motor device has the input energy
than bulb P.
of 200 J and output energy of 180 J. Which
4. Which graph shows the relationship between
the power, P, and the square of the current, I2,
of a wire with constant resistance? (2008)
Graf manakah yang menunjukkan hubungan
antara kuasa, P, dengan kuasa dua arus, I2, bagi
suatu dawai pada rintangan tetap?

statement is correct? [2012]

Sebuah alat motor elektrik mempunyai tenaga

input sebanyak 200 J dan tenaga output sebanyak

180 J. Pernyataan manakah yang betul?

Efficiency of Energy change

device Perubahan tenaga

Kecekpakan alat

(%)

A 90 Electrik to kinetik

Elektrik ke kinetik

B 111 Chemical to electric

Keupayaan ke kinetik

C 180 Potential to kinetic

Keupayaan ke kinetik

D 200 Kinetic to electric

Kinetik ke elektrik

9. The amount of electrical energy converted into (c) A student conducts an experiment to compare
heat energy is 2.0 J when a current of 0.4 A the heating effect of immersion heaters P,Q an
flows through a wire for 10 seconds. What is R. The volume and initial temperature of the
the potential difference across the wire? water is fixed. The following table shows the
Jumlah tenaga elektrik yang ditukarkan kepada result of the experiment.
tenaga haba ialah 2.0 J apabila arus 0.4 A Seorang pelajar menjalankan satu eksperimen
mengalir melalui wayar selama 10 saat. untuk membandingkan kesan pemanasan oleh
Berapakah beza keupayaa merentasi mentol? pemanas rendam P, Q dan R.
A. 0.5 V
B. 0.8 V Time for the
C. 4.0 V water to tart
D. 8.0 V boiling/ minute

1. SPM 2004: QUESTION 8 Current/A
Figure shows an immersion heater with
specification of 240V, 1 000 W. Potential
Rajah menunjukkan satu pemanas rendam dengan difference/V
label 240 V, 1 000 W.
Immersion
(a) Name one suitable material to be used to a heater
heating element in the immersion heater.
Namakan satu bahan yang sesuai untuk P 240 6.0 8.0
digunakan sebagai elemen pemanas dalam Q 240 5.0 10.0
pemanas rendam. R 240 4.0 9.0

……………………………………………………………… (i) State the energy change that occurs when
the immersion heater switched on.
(b) The immersion heater is connected to a 240 V Nyatakan perubahan tenaga yang berlaku
supply. Calculate: apabila pemanas rendam dihidupkan.
Pemanas rendam disambung kepada bekalan
kuasa 240 V. Hitung: ………………………………………………………………
(i) the current that passes through the
immersion heater. (ii) Calculate the energy supplied by each of
Arus yang melalui pemanas rendam the immersion heaters P,Q and R to start
boiling the water.
(ii) the resistance of the immersion heater. Hitung tenaga yang dibekalkan oleh setiap
Rintangan pemanas rendam. pemanas rendam P, Q dan R untuk mula
mendidihkan air.

(iii) Using your answer in (c)(ii) suggest which

immersion heater is the most

suitable to heat water. Give one reason

for your answer.

Menggunakan jawapan di (c)(ii) cadangkan

pemanas rendam yang paling sesuai untuk

memanaskan air. Beri satu sebab untuk

jawapan anda.

………………………………………………………………