SEE10013 TEKNOLOGI ELEKTRIK (TOPIK 1 ASAS ELEKTRIK)

SEE10013
TEKNOLOGI ELEKTRIK
TOPIK 1 : ASAS ELEKTRIK

ASAS ELEKTRIK

DEFINISI ELEKTRIK

Elektrik adalah merupakan satu tenaga yang tidak dapat dilihat
tetapi boleh dirasai dan digunakan oleh manusia pada hari ini
dan akan datang.

Tenaga elektrik dapat dihasilkan kesan daripada
tindakan:-
• Geseran, Haba, Aruhan elektromagnet

Tindakan daripada tenaga elektrik boleh ditukarkan
kepada beberapa punca tenaga yang
lain yang boleh digunakan seperti:-

• Tenaga cahaya - seperti lampu
• Tenaga haba - seperti seterika
• Tenaga bunyi - seperti radio
• Tenaga gerakan - seperti motor

Elektrik terdiri daripada dua (2) jenis iaitu:-

• Elektrik Statik – Keadaan di mana tiada
pergerakan elektron dalam arah tertentu.

• Elektrik Dinamik – Keadaan di mana terdapat
pergerakan elektron dalam arah tertentu.

ELEKTRON BEBAS

• Daya untuk menggerakkan elektron ini dikenali sebagai
tenaga elektrik (daya gerak elektrik - d.g.e) atau
sumber elektrik dinamik.

• Tenaga ini perlu kuat bagi menolak elektron dan
seterusnya bergerak mengatasi rintangan litar dan
lampu.

KUANTITI ASAS ELEKTRIK

NO. KUANTITI ASAS TAKRIFAN SIMBOL UNIT
1. Daya Gerak Elektrik E Volt(V)
Daya atau tekanan elektrik yang
(d.g.e) menyebabkan cas elektrik mengalir. Contoh Q Coulomb(C)
sumber yang menghasilkan tenaga elektrik
2. Cas Elektrik
adalah bateri dan
janakuasa.

Terdiri daripada cas positif dan cas
negatif. Kuantiti cas ini dinamakan Coulomb.

3. Arus Pergerakan cas elektrik yang I Ampere (A)

disebabkan oleh pergerakan elektron bebas. Ia

mengalir dari terminal positif ke terminal negatif.

4. Bezaupaya (voltan) Perbezaan keupayaan di antara dua titik V Volt(V)
5. Rintangan dalam litar elektrik R Ohm

Merupakan penentangan terhadap
pengaliran arus.

Jadual 1 : Kuantiti Asas Elektrik

SUMBER DAN PENJANAAN
TENAGA ELEKTRIK

TENAGA YANG TIDAK BOLEH
DIPERBAHARUI

• Sumber tenaga yang tidak boleh diperbaharui (non-
renewable energy) merupakan tenaga yang tidak boleh
ditambah, digantikan atau diperbaharui, ianya terhad
dan akan kehabisan pada masa akan datang. Contoh-
contoh sumber tenaga yang tidak boleh diperbaharui
adalah seperti:-

• Bahan api fosil (petroleum, gas asli, arang batu).
• Bahan radioaktif (tenaga nuklear).

TENAGA YANG BOLEH
DIPERBAHARUI

Sumber tenaga yang boleh diperbaharui (renewable
energy ) merupakan tenaga yang boleh ditambah atau
diperbaharui selepas ianya digunakan.

• Tenaga angin
• Tenaga Hidro
• Tenaga solar
• Tenaga terma

Rajah 1 : Agihan tenaga angin

TENAGA SOLAR

• Stesen solar menggunakan tenaga cahaya matahari
untuk menghasilkan tenaga elektrik yang berterusan.

• Sumber tenaga utama bagi semua kehidupan di alam
ini. Ia tidak dapat digunakan secara terus dan
‘penyadapan’ perlu dilakukan sebelum tenaga ini
dapat digunakan.

• Sebagai contoh tenaga solar ini digunakan di kalkulator,
kenderaan solar dan lain-lain.

Rajah 2 : Sumber Tenaga Solar

Rajah 3 : Agihan tenaga hidro

• menggunakan tenaga air untuk menggerakkan turbin

• Empangan dibina melintangi sungai-sungai di kawasan

tanah tinggi bagi penyimpanan air.

• Air di dalam empangan mempunyai tenaga keupayaan.
• Apabila air dibiarkan mengalir dari empangan ke

turbin, tenaga keupayaan air bertukar menjadi tenaga
kinetik.
• Tenaga kinetik air digunakan untuk memutarkan turbin
seterusnya menggerakkan penjana untuk menghasilkan
tenaga elektrik

Rajah 4 : Gambarajah blok janakuasa hidro

TENAGA TERMA

• menggunakan tenaga stim untuk menggerakkan turbin

• Stesen kuasa terma menggunakan air bersih yang diisi
ke dalam kitar tertutup.

• Air ini akan dipanaskan dengan menggunakan arang
batu atau minyak atau nukleus atau gabungan
antaranya di dalam dandang sehingga menghasilkan
stim pada suhu dan tekanan yang tinggi.

• Stim ini disalurkan ke turbin untuk menggerakkan
bilah-bilah kipas turbin itu agar dapat berputar.

• Tenaga stim yang maksimum akan berpindah ke turbin
dan bertukar kepada tenaga mekanik.

• Tenaga mekanik hasil putaran turbin pula akan
ditukar ke tenaga elektrik oleh penjana.

• Stim yang telah kehilangan tenaga dan bertekanan rendah
setelah memutarkan turbin, akan diekzoskan ke bahagian
pemeluap untuk disejukkan dan menjadi air.

• Air ini kemudiannya disimpan dalam takungan dan dipam
semula ke dandang stim untuk mengulangi kitar proses
ini.

Rajah 5 : Gambarajah blok janakuasa terma

BEKALAN ARUS TERUS (AT)

• Arus yang mengalir dalam sesuatu litar pada satu arah
sahaja dinamakan arus terus (AT).

• Arus terus diperoleh daripada sumber seperti bateri,
sel suria dan penjana arus terus.

• Kebaikan bekalan AT ialah ia boleh dibawa ke mana-
mana dan dicas semula apabila kehabisan cas

20

Rajah 6 : Graf arus terus (AT)

21

BEKALAN ARUS ULANG ALIK (AU)

• Arus ulang-alik (AU) ialah arus yang sentiasa berubah arah
pengalirannya mengikut perubahan kutub sumber bekalan.

• Penjanaan arus ulang-alik merupakan sumber utama
bekalan tenaga elektrik di Malaysia.

• Arus ulang-alik dijana di stesen janakuasa.

• Kebaikan bekalan AU ialah arusnya boleh dinaikkan dan
diturunkan.

• Contoh bekalan AU ialah bekalan elektrik di rumah kediaman

22

Rajah 7 : Graf arus ulang alik (AU)

• Nilai arus akan meningkat dari sifar ke maksimum pada
arah positif dan kemudian menurun ke sifar.

• Seterusnya, nilai arus ini akan menurun ke maksimum
pada arah negatif.

• Kemudian, nilai arus naik kembali ke sifar.

MENGENAL SEL KIMIA

(a) Sel Primer
• Sel kimia yang tidak boleh dicas semula apabila telah

kehabisan cas dikenal sebagai sel primer.
• Antara sel primer ini ialah

– Sel kering
– Sel alkali
– Sel merkuri

25

(b) Sel Sekunder
• Sel kimia yang boleh dicas semula dikenal sebagai
sel sekunder.
• Antara sel sekunder ialah :-
 Akumulator asid – plumbum
Sel nikel – cadmium
Sel solar

26

PENYAMBUNGAN LITAR

Terdapat tiga jenis penyambungan litar iaitu :-

i. Sambungan sesiri / litar siri
ii. Sambungan selari / litar selari
iii. Sambungan siri-selari / litar siri-selari

i. Sambungan Sesiri

Rajah 8 : Rajah sambungan secara sesiri

• Terminal positif satu sel disambung ke terminal negatif yang
yang berikut seperti di atas

• Jika d.g.e satu sel ialah 1.2 volt dan empat sel disambung
siri jumlah d.g.e, E ialah 1.2 x 4 = 4.8 volt.

• Perhatikan voltan telah naik 4 kali keupayaan bateri untuk
menghasilkan arus adalah sama dengan satu sel.

28

Latihan sambungan sesiri

S1. Berdasarkan litar di atas , kirakan jumlah dge

29

ii. Sambungan Selari

• Terminal positif satu sel disambung ke terminal positif sel
yang berikut dalam selari seperti rajah di atas.

• Jika d.g.e satu sel ialah 1.2 volt, jumlah voltan melintangi
bateri adalah sama dengan satu sel saja iaitu masih 1.2
volt.

• Walaupun voltan tidak naik tetapi bateri tahan lama
disebabkan arus adalah daripada kesemua sel bukan
hanya satu sel sahaja.

30

Latihan sambungan selari

S2. Berdasarkan rajah, kirakan jumlah d.g.e.

31

ii. Sambungan Siri - Selari

• Ini adalah gabungan antara bateri siri dan selari
• Jika d.g.e satu sel ialah 1.2 volt, dua sel siri disambung

secara selari dengan dua sel siri. Jumlah d.g.e E ialah 1.2
x 2 = 2.4 volt
• Perhatikan voltan telah naik sebanyak 2 kali keupayaan
untuk menghasilkan arus juga 2 kali keupayaan.

32

Latihan sambungan siri - selari

S3. Kirakan jumlah dge bagi litar di atas

33