111917038-modu-letrik
DESCRIPTION
mengenai pembelajaran elektrik dan elektronik sesuai untuk guru ,pelajar PJJ dan murid sekolah menengah yang mengambil jurusan teknikalTRANSCRIPT
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
PROGRAM PENSISWAZAHAN GURU SEKOLAH RENDAH (PGSR)
MOD KURSUS DALAM CUTI
MODUL
SEMESTER 4
MAJOR
IJAZAH SARJANA MUDA PERGURUAN IPGM
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Maklumat Agihan Topik-topik Dalam Kursus Proforma Yang Dimodulkan Dan Yang Memerlukan Interaksi Bersemuka Kod & Nama Kursus: RBT 3107 EKNOLOGI ELEKTRIK & ELETRONIK
AGIHAN TAJUK
Kandungan modul ini akan menggantikan satu kredit bersamaan dengan 15 / 30 jam interaksi
bersemuka. Jadual di bawah menjelaskan agihan tajuk-tajuk untuk interaksi bersemuka atau
pembelajaran melalui modul.
(Agihan Tajuk Interaksi Bersemuka dan Modul Mengikut Kursus Proforma )
Bil. Tajuk/Topik Interaksi
Bersemuka
(jam)
Modul
(jam)
Jum.
Jam
1. Litar Ulang-alik
Pengenalan Arus Ulang Alik (AU)
Bentuk Gelombang AU,
Pemuat, Aruhan, Galangan
Menghitung kemuatan,kearuhan dan galangan dalam litar siri, selari dan siri-selari
4 4
2. Motor Elektrik
Sistem pendawaian
Pengujian pemasangan
Litar Kawalan Utama
Litar Kecil Akhir
4 4
3. Pemasangan Elektrik 1 Fasa
Jenis-jenis motor
Motor AT
Bahagian utama motor AT dan fungsinya,
4 4
BAHAGIAN PENDIDIKAN GURU SEKTOR PEMBANGUNAN PROFESIONALISME KEGURUAN KEMENTERIAN PELAJARAN MALAYSIA
Berkuat kuasa pada Jun 2010
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Prinsip kendalian motor AT
Litar asas motor AT
Penggunaan motor AT
4. Komponen Elektronik dan Aplikasi pada Litar Elektronik
Aplikasi komponen elektronik kepada litar mudah seperti litar Suis, litar Penguat, litar bekalan kuasa dan sebagainya.
4 4
5 Asas Elektrik Berdigit
Konsep Logik,Get Logik, Litar Kombinasi Get Logik.
4 4
6. Asas Teknologi Komputer dan Rangkaian
Asas Binaan komputer
Perkakasan Dan Perisian
Asas Rangkaian
4 4
7. Robotik
Menerangkan kendalian asas robot dan penderia
Litar asas kawalan robotik
Fungsi litar kawalan robotik
6 6
JUMLAH 30
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
TAJUK 1 LITAR ARUS ULANG-ALIK
SINOPSIS
Modul ini memperkenalkan litar arus ulang-alik (AU) meliputi bentuk gelombang,
mentakrif kemuatan, kearuhan dan galangan, menghitung kemuatan, kearuhan
dan galangan dalam litar siri, selari dan siri selari.
HASIL PEMBELAJARAN
Di akhir unit ini anda akan dapat:
Memberi definisi AU
Mengenal bentuk gelombang sinus
Mengenal pasti kitar, tempoh dan amplitud gelombong
Mentakrif kemuatan dan kearuhan
Mengenal jenis pemuat dan pearuh
Melakar simbol pemuat
Menghitung kemuatan, kearuhan dalam sambungan siri, selari dan
siri-selari
KERANGKA TAJUK-TAJUK
Litar Arus Ulang Alik
Definisi Arus Ulang Alik
Bentuk Gelombang AU
Kemuatan, Kearuhan & Galangan
Menghitung kemuatan, kearuhan dalam sambungan siri, selari dan siri-selari
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.1 Definisi Arus Ulang Alik
1.2 Penjanaan AU
Sumber arus ulang alik yang utama ialah penjana AU. Penjana AU terdiri
daripada gelung dawai pengalir yang diputarkan di dalam medan magnet. Aruhan
elektromagnet berlaku apabila pengalir bergerak dalam medan magnet di mana fluks
magnet dipotong oleh pengalir.
Dalam Rajah 1(a) dan Rajah 1 (b), pada pertengahan pertama pusingan, arus
mengalir dari B ke A dan keluar melalui X ke Y, kemudian masuk semula melalui D ke
C. Pada pertengahan kedua pusingan, arus mengalir dari C ke D dan keluar melalui Y
ke X dan kemudian masuk semula melalui A ke B.
Kesimpulannya, dalam pengalir ABCD, arus berubah-ubah haluan pada setiap
setengah pusingan, begitu juga dengan litar luar (R ).
R
U S
C B
A D X
Y
Rajah 1 (a)
R
U S
C B
A D
X
Y
Rajah 1 (b)
Arus ulang-alik (AU) ialah arus yang sentiasa berubah-ubah
alirannya mengikut masa dan mengalir di dalam dua keadaan sama
ada pada nilai negatif ataupun nilai positif
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Rajah 1.2 : Penjana gegelung AU
Rajah 1.3 menunjukkan magnitud dan arah d.g.e teraruh yang dihasilkan oleh
penjana AU bergantung kepada kedudukan sudut putaran gegelung pengalir. Andaikan
pengalir berpusing pada kelajuan yang sama. Apabila pengalir pada kedudukan 0, ia
akan berada selari dengan medan magnet. Oleh kerana daya gerak elektrik (d.g.e)
hanya dijana apabila pengalir memotong garisan fluks magnet, maka tiada d.g.e yang
terjana pada kedudukan 0. Apabila pengalir sampai pada kedudukan 1, ia akan
Rajah 1.3 : Magnitud dan arah d.g.e teraruh yang dihasilkan oleh penjana AU
0 90
180 270 360
9
3
4
5
6
7
8 10
11
12 0
1
2
30
60
120 150
210 250 300 330
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
memotong fluks magnet secara serong dan d.g.e akan terjana sedikit. D.g.e yang
terjana akan terus meningkat pada kedudukan seterusnya sehinggalah pada kedudukan
3. Pada kedudukan ini, pengalir akan memotong fluks pada sudut tepat dan d.g.e akan
menjadi maksimum seketika.
Seterusnya, d.g.e yang teraruh akan mula mengurang sehinggalah menjadi sifar
pada kedudukan 6. Keadaan perubahan yang sama akan berlaku apabila pengalir
berpusing pada satu lagi setengah pusingan.
Pada kedudukan 7, 8, 9, 10, 11 pengalir akan memotong uratdaya dalam arah
terbalik, oleh yang demikian d.g.e. akan berbalik walaupun mempunyai nilai yang sama.
Apabila sampai pada kedudukan 12, d.g.e. yang teraruh akan kembali menjadi sifar
seperti kedudukan 6. Dari sini pusingan akan bermula sekali lagi seperti yang berlaku
sebelumnya, bermula dari kedudukan 1 kembali.
Renung sejenak!
Arus ulang alik mempunyai beberapa kebaikan dan keburukan yang jelas. Nyatakan
kebaikan dan keburukan penggunaan arus ulang alik.
Sila layari laman web berikut untuk mendapatkan lebih kefahaman iaitu
http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/jva/ac/index.html
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.3 Bentuk Gelombang AU
Gelombang AU mempunyai pelbagai bentuk termasuklah gelombang
sinus, gerigi, kompleks dan segi empat seperti ditunjukkan dalam Rajah 1.4.
Rajah 1.4 Pelbagai Bentuk Gelombang
Rajah 1.5 : Kitaran Lengkap Gelombang Sinus
Gelombang Sinus
Gelombang Gerigi
Gelombang Kompleks
Gelombang Segiempat
1 Kitar
Vp-p
Vpmkd 0.637
0.707
Vm
-Vm
ωt
Vmin
00 1800
3600
V(t) = Vm sin ωt
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Gelombang sinus mengandungi beberapa siri gelombang yang serupa
yang mana dipanggil kitar (cycle). Masa dalam saat untuk satu kitar dipanggil
tempoh (periodic time) manakala bilangan kitar bagi satu saat adalah dipanggil
frekuensi (frequency). Jika T adalah masa seketika dalam saat dan „f‟ adalah
ulangan dalam Hertz (c/s), maka f = 1/T atau T = 1/f.
Arus yang terhasil ketika pengalir berada pada suatu ketika tertentu diberi oleh
persamaan gelombang
di mana
v(t) = arus seketika (ampiar)
Vm = voltan maksimum/puncak (volt)
ωt = sudut fasa berbanding masa(rad/darjah)
T = saat
1.4 Istilah-istilah Arus AU
Terdapat beberapa istilah yang perlu diketahui dan difahami iaitu:
1.4.1 Vp (Voltan puncak)
Merupakan voltan maksimum yang diambil dari Rajah 1.5. Bagi
gelombang AU voltan puncaknya adalah Vm.
1.4.2 Vpp (Voltan puncak ke puncak)
Merupakan nilai yang diambil bermula dari maksimum +ve ke nilai
maksimum –ve.
1.4.3 Vmin (Voltan purata)
Rajah 1.2 a
π ω
Vp = Vm
v(t) = Vm sin ωt
Vpp = 2Vm
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Merupakan nilai purata bagi gelombang sinus di mana nilainya adalah
merupakan nilai purata yang diambil bagi keluasan di bawah garis gelombang AU.
Nilainya adalah merupakan 63.7% daripada nilai maksimum.
1.4.4 Vpmkd (Voltan punca min kuasa dua)
Merupakan nilai yang terpenting di dalam litar elektrik. Kebanyakan
meter menunjukkan bacaan di dalam nilai pmkd yang sama dengan 70.7%
daripada nilai puncak voltan ulang alik.
Contoh 1.1 :
Kirakan nilai ppgd gelombang voltan di bawah.
Nilai pmkd gelombang voltan = 2
1 Vp
= 0.707 14.14
= 10 Vd
Vmin = 0.637Vm =
Vpmkd = 0.707Vm =
√
Vac
14.14V
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Contoh 1.2 :
Kirakan dan dapatkan Vp, Vp-p, Vppgd, Vpurata dan frekuensi
i) Vp = 30V
ii) Vp-p = 30 2
= 60 Vp-p
iii) Vppgd = Vmax 0.707
= 30 0.707
= 21.21 V
iv) Vpurata = Vmax 0.637
= 30 0.637
= 19.11 V
v) f = t
1
= 05.0
1
= 20 Hz
0.03
0
0.05
t (saat)
V
30
0.05s
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Contoh 1.3 :
Diberi V = 120 sin (280 + θ)
Kirakan frekuensi, Vmax, Vpp, Vpurata, Vrms dan voltan pada ketika t = 0.02s & θ =
30.
i) Frekuensi, f =
2
= 2
280
= 44.6 Hz
ii) Vmak = 120 V
ii) Vpp = Vp 2
= 120 2
= 240 Vp-p
iv) Vpurata = Vmax 0.637
= 120 0.637
= 76.44 V
v) Vpmkd = Vmax 0.707
= 120 0.707
= 84.84 V
vi) V = 120 sin (280 (0.02) + 30)
= 120 sin (5.6 + 30 180
)
= 120 sin (5.6 + 0.52)
= 120 sin (6.124)
= 120 (-0.16)
= -19.5 V
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.5 Gelombang Sefasa
Rajah 1.6 : Gelombang Sefasa
Rajah 1.6 menunjukkan gelombang A dan gelombang B adalah sefasa kerana
tidak terdapat perbezaan sudut di antaranya. Kedua-duanya mempunyai nilai voltan
maksimum yang berbeza. Bagi gelombang A, voltan maksimumnya ialah Vm1 dan
gelombang B, voltan maksimumnya Vm2. Oleh itu, kedua-dua gelombang tersebut boleh
dinyatakan dalam bentuk persamaan trigonometri berikut:
A : v(t) = Vm1 sin ωt
B : v(t) = Vm2 sin ωt
Vm2
Vm1
00 1800 3600 ωt
A
B
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.6 Gelombang Tidak Sefasa
Rajah 1.7 : Gelombang Tidak Sefasa
Nilai d.g.e. teraruh dalam ketiga-tiga gelombang yang ditunjukkan dalam Rajah
1.7 adalah sama (Vm) tetapi masing-masing berada pada nilai maksimum atau nilai sifar
secara serentak. Jarak perbezaan fasa antara ketiga-tiga gelombang bergantung
kepada nilai sudut fasa (α dan β). Gelombang yang melalui titik sifar (00) diambil
sebagai rujukan.
Oleh itu, dapat disimpulkan bahawa;
(a) Gelombang B sebagai rujukan ketiga-tiganya,
(b) Gelombang A mendahului gelombang B dengan α,
(c) Gelombang C menyusuli gelombang B dengan β.
Vm
A B C
ωt
0
β
α
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.7 Gambar Rajah Vektor/Fasa
Rajah vektor merupakan satu kaedah bergambar dalam menyampaikan
maklumat-maklumat yang terkandung dalam sesuatu gelombang sinus. Caranya adalah
dengan melukis vektor nilai punca min kuasa dua (pmkd) bagi gelombang tersebut
berdasarkan kepada sudut anjakan fasanya.
Rajah 1.8 : Rajah Gelombang
Rajah vektor bagi gelombang dalam Rajah 1.8 adalah seperti yang ditunjukkan dalam
Rajah 1.9. Panjang atau pendek anak panah yang dilukis bergantung kepada nilai
puncak (Vm) setiap gelombang. Nilai voltan, V1 diambil sebagai rujukan kerana ia
bermula dari sifar (00).
V2 = Vm sin (ωt + θ1)
A
B C
ωt
0
θ 2
θ 1
V2 = Vm sin ωt
V2 = Vm sin (ωt - θ2)
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Rajah 1.9 : Rajah Vektor/Fasa
1.8 PEMUAT
Proses menyimpan tenaga dalam kapasitor dikenali sebagai "mengecas",
dan melibatkan cas elektrik yang mempunyai magnitud yang sama, tetapi
kekutuban yang berlawan yang berkumpul di kedua-dua plat masing-masing.
Kapasitor biasanya digunakan dalam litar elektrik dan litar elektronik sebagai alat
storan tenaga. Kapasitor juga digunakan untuk memisahkan antara isyarat
frekuensi tinggi dan rendah. Oleh itu, kapasitor biasanya digunakan sebagai
penapis elektronik.
Pemuat atau kapasitor merupakan komponen elektrik atau elektronik
yang mampu menyimpan tenaga di medan elektrik antara sepasang
pengalir (plat).
00 1800
2700
900
V2
V1
V3
θ 1
θ 2
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Rajah 1.8: Jenis-jenis Pemuat
1.8.1 Takrif Pemuat
Satu pemuat mengandungi lapisan bahan penebat yang terapit di antara dua plat
logam. Medan elektrik di dalam pemuat mempunyai banyak kesamaan dengan medan
magnet. Nilai kemuatan pemuat ialah ukuran jumlah cas elektrik yang boleh distor di
dalam peranti. Kemuatan boleh dikira daripada pengetahuan mengenai matra pemuat
dan kebertelusan bahan penebat. Pemuat menggunakan unit Farad (F). Pemuat yang
mempunyai nilai kemuatan 1 farad bermaksud pemuat tersebut berupaya menyimpan 1
coulomb cas elektrik pada lapisan dielektrik apabila voltan sebanyak 1 volt diberikan
kepada tamatan pemuat tersebut
Pemuat ialah komponen yang menyimpan cas elektrik. Pada asasnya, pemuat
terdiri daripada dua plat logam atau 2 pengalir yang selari dan dipisahkan oleh penebat
yang dipanggil dielektrik. Dielektrik ini boleh terdiri daripada udara, kertas, mika,
polister atau elektrolitik
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Perubahan nilai kemuatan adalah mengikut luas permukaan berkesan plat
pengalir dan jarak antara dua plat serta jenis dielektrik seperti yang ditunjukkan melalui
perkaitan berikut:
dengan, C = kemuatan (F)
d = jarak di antara plat pengalair (m)
𝛆r = pemalar dielektrik (Ωm)
𝛆o = pemalar ketelusan ruang bebas
Pemuat jenis seramik mempunyai nilai kemuatan yang tinggi kerana bahan
seramik mempunyai pemalar dielektrik yang tinggi.
Rajah 1.9 : Pemuat Seramik
1.8.2 Jenis-jenis Pemuat
Pemuat boleh dibahagikan kepada dua kumpulan iaitu pemuat tetap dan pemuat
boleh ubah.
(a) Pemuat Tetap
Simbol bagi pemuat tetap
C = 𝛆r𝛆oA
d
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Pemuat tetap ialah pemuat yang mempunyai nilai kemuatan yang tetap.
Pemuat tetap terbahagi kepada dua jenis iaitu berkutub dan tidak berkutub.
Pemuat berkutub hanya sesuai untuk litar arus terus. Kekutuban pemuat perlu
disambung dengan betul bagi mengelakkan pemuat daripada rosak atau meletup. Jenis
pemuat tetap ialah pemuat kertas, pemuat mika, pemuat seramik atau pemuat
elektrolitik. Apabila memilih pemuat, faktor yang perlu diambil kira ialah nilai kemuatan,
had terima, voltan kerja dan bocoran.
1) Nilai kemuatan boleh dibaca dengan menggunakan kod bercetak atau kod
warna.
2) Had terima ialah nilai kelegaan bagi nilai sebenar sesuatu pemuat. Pemuat
biasanya mempunyai had terima sebanyak lebih kurang 10%.
3) Voltan kerja merupakan voltan AT dan voltan AU (puncak) yang boleh
dikenakan sebelum penebatan dielektrik pecah. Voltan kerja biasanya
ditandakan pada pemuat dengan huruf WV. (Jika voltan kerja bagi sebuah
pemuat dilampaui, maka penebatan dielektrik akan pecah dan plat
pemuat akan dilitar pintaskan. Apabila menggunakan pemuat hendaklah
pastikan bahawa voltan kerja pemuat lebih tinggi daripada voltan maksimum
di dalam litar.
(b) Pemuat boleh ubah
Simbol bagi pemuat boleh ubah Pemuat boleh ubah mempunyai nilai kemuatan yang boleh diubah mengikut
keperluan litar. Kemuatan bagi sesebuah pemuat boleh ubah boleh diubah sama ada
dengan melaraskan luas permukaan plat yang berkesan atau jarak antara plat.
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Berikut merupakan contoh-contoh pemuat boleh ubah serta cara mengubah
kemuatannya:
(i) Perapi atau Praset.
Bagi kemuatan perapi seramik, ia diubah dengan melaraskan aci bagi mengubah
luas permukaan di antara plat. Dielektrik yang digunakan sebagai penebat ialah
seramik yang diletakkan diantara plat. Manakala, untuk pemuat perapi mika,
kemuatannya diubah dengan melaraskan skru bagi mengawal jarak di antaraplat. Plat
pemuat dipisahkan oleh dielektrik mika. Kedua-duajenis pemuat ini dinamakan pemuat
perapi kerana ia digunakan bagi merapi litar (Pelarasan yang kecil) supaya mempunyai
jumlah kemuatan yang tepat. Kemuatan maksimum pemuat perapi ialah 100pF.
(ii) Pemuat berputar (trimmer)
Kemuatan pemuat diubah dengan melaraskan aci bagi mengubah luas
permukaan berkesan di antara tindihan plat pegun dipisahkan oleh dielektrik udara.
Pemuat berputar yang lebih kecil biasanya menggunakan dielektrik saput plastik nipis di
antara plat. Nilai maksimum untuk pemuat berputar ialah 500pF. Ia digunakan dalam
litar talaan radio.
1.8.3 FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KEMUATAN
Kemuatan adalah bergantung kepada :
(a) Jarak antara plat.
Kemuatan di antara plat berkadar songsang dengan jarak di antara kedua-dua
platnya.
(b) Luas permukaan plat.
Kedua-dua permukaan plat hendaklah diperluaskan untuk mendapatkan nilai
kemuatan yang tinggi. Kemuatan di antara dua plat berkadar terus dengan luasnya.
(c) Bahan dielektrik yang digunakan.
C α 1 S
C α A
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Kemuatan bergantung kepada bahan dielektrik yang digunakan iaitu ketelusan di
antara dua plat.
(d) Ketebalan dielektrik
1.8.4 Jenis Sambungan Pemuat
Terdapat tiga jenis sambungan pemuat iaitu siri, selari dan siri-selari. Kaedah
penghitungan nilai kemuatan pemuat, C dalam sambungan tersebut adalah seperti
ditunjukkan dalam Jadual 1.1.
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Jadual 1.1 Jenis Sambungan Pemuat
Jenis Sambungan
Litar Skematik Jumlah Kemuatan, Cj Catatan
Siri
Jumlah kemuatan tiga pemuat siri
Jumlah kemuatan bagi dua pemuat sambungan siri
Jumlah kemuatan sebanyak n pemuat sambungan siri,
Jumlah kemuatan bagi n pemuat yang sama disambungan siri,
C1 C2 C3
Cj
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Selari
Jumlah kemuatan bagi tiga pemuat
sambungan selari
Jumlah kemuatan bagi n pemuat sambungan selari
Jumlah kemuatan bagi n pemuat yang sama disambung selari
Siri-selari
(a) Litar siri-selari diringkaskan menjadi litar siri.
Cj
C1
C3
C2
C1 dan C2 adalah selari
CA
C3
C2
C1
+
LITAR SIRI-SELARI LITAR SIRI CA C3
Cj
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Siri-selari
Petua Mengitung Jumlah Kemuatan
Kaedah penghitungan jumlah kemuatan bagi pemuat siri adalah sama seperti penghitungan R selari. Mengapakah begitu?
Bolehkah anda fikirkan sejenak bagaimana penghitungannya begitu? Apakah kaitannya penghitungannya dengan binaan
pemuat. Fikirkan sejenak.
CB
C3
CB
C3
Cj
LITAR SIRI-SELARI LITAR SELARI
CB dan C3 selari
C1 dan C2 sesisiri
C1
C2
Cj = C3 + CB
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Contoh 1.4
Merujuk Rajah 1.10 (a), (b) dan (c) namakan jenis sambungan dan hitung jumlah
kemuatan bagi setiap litar.
(a) (b) (c)
Rajah 1.10 Sambungan Litar Sambungan RC
Penyelesaian:
(a) Jenis sambungan litar siri.
Jumlah kemuatan,
=
μF +
μF +
μF
= 15 + 30 + 10
150 μF
16μF
Cj 1.5μF
22μF
16μF
16μF
2μF 2μF
Cj
10 μF 5 μF 15 μF
Cj
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.9 PEARUH
1.9.1 TAKRIF PEARUH
.
Pearuh menghasilkan kearuhan. Kearuhan adalah arus yang dialirkan melalui
satu pengalir, satu medan magnet kecil terbina mengelilingi pengalir itu. Sekiranya
pengalir ini berbentuk gelung, medan magnet akan membantu satu sama lain,
menjadikannya lebih kuat. Untuk menguatkan lagi medan magnet, satu teras boleh
ditambah. Prinsip gegelung pengalir dikenali sebagai kearuhan. Pearuh dibuat
daripada gegelung dawai dengan satu bahan teras seperti udara, besi dan bahan ferit.
Setiap bahan tersebut mempunyai ciri-ciri tertentu untuk mendapatkan nilai kearuhan.
Unit ukuran kearuhan ialah Henry (H). Peraruh diwakili oleh L.
1.9.2 JENIS-JENIS PEARUH
Pearuh boleh dibahagikan kepada dua kumpulan iaitu pearuh tetap dan
pearuh bolehubah.
(a) Pearuh Tetap
Pearuh tetap digunakan bagi litar yang memerlukan nilai kearuhan yang tidak
berubah. Empat jenis pearuh tetap ialah teras udara, teras besi, teras besi serbuk dan
teras ferit.
Simbol bagi pemuat tetap
(i) Pearuh teras udara
Simbol bagi pemuat teras udara
Pearuh ialah komponen yang mempunyai sifat menentang sebarang
perubahan pengaliran arus
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Pearuh teras udara biasanya mempunyai nilai aruhan mikro henry atau kurang.
Oleh kerana nilai kearuhannya rendah, ia biasanya digunakan pada frekuensi yang
tinggi. Contohnya, pearuh ini digunakan sebagai pencekik frekuensi radio bagi
menghalang arus frekuensi radio (frekuensi tinggi) daripada melalui laluan tertentu
dalam litar.
(ii) Pearuh teras besi
Simbol bagi pemuat teras besi
Teras besi yang digunakan ialah teras besi berlapis yang bersalut penebat nipis.
Nilai kearuhan pearuh teras besi adalah daripada beberapa mili henry hingga beberapa
henry. Pearuh teras besi digunakan sebagai penapis frekuensi rendah dalam litar
bekalan kuasa. Ia juga digunakan sebagai pencekik dalam litar lampu pendaflour
(iii) Pearuh teras serbuk besi dan teras ferit.
Simbol bagi pemuat teras serbuk besi/teras ferit
Teras serbuk besi dihasilkan dengan menampakkan serbuk besi yang diselaputi
oleh penebat. Teras ferit pula dibuat daripada bahan magnet bukan pengalir. Dengan
menggunakan teras serbuk besi atau teras besi ferit, nilai kearuhan akan lebih tinggi dan
saiz pearuh dapat dikecilkan. Pearuh teras besi serbuk dan teras ferit mempunyai tiga
bentuk iaitu solenoid, toroid dan teras pot. Jenis solenoid mempunyai nilai kearuhan 1
mikro henry atau kurang manakala toroid dan teras pot pula mempunyai nilai kearuhan
di antara beberapa mikro henry hingga beberapa milihenry. Pearuh teras besi serbuk
dan teras ferit biasanya digunakan di dalam litar talaan radio
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
(b) Pearuh Boleh Ubah
Simbol bagi pemuat boleh ubah
Kearuhan bagi pearuh boleh ubah akan bertambah apabila teras digerakkan ke
dalam belitan dan akan berkurangan apabila digerakkan keluar belitan. Teras yang
biasa digunakan ialah teras ferit dan teras besi serbuk. Terdapat beberapa bentuk
pearuh boleh ubah iaitu antaranya ialah pearuh yang menggunakan skru
logam(tembaga) bagi melaraskan kedudukan teras itu sendiri mempunyai bebenang
untuk pelarasan teras. Bagi pearuh boleh ubah berperisai, ia dipasangkan pada papan
litar bercetak. Kelebihannya ialah perisai logam dapat mengelakkan komponen
berhampiran daripada gangguan yang dihasilkan oleh pearuh.
1.9.4 FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI ARUHAN
Kekuatan arus teraruh (induced current) bergantung kepada ;
1) Bilangan lilitan(winding) dalam gelung.
2) Ketelapan bandingan (jenis teras).
3) Luas muka keratan rentas.
4) Arus yang mengalir
5) Panjang laluan fluks magnet.
6) Jumlah fluks.
7) Kekuatan magnet
8) Kecepatan magnet itu ditujah ke dalam gelung
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.9.5 Jenis sambungan pearuh
Jenis Sambungan Litar Skematik Kaedah Penghitungan Jumlah Kearuhan, Lj
SIRI
Jumlah kearuhan bagi tiga pearuh disambung siri
Jumlah kearuhan bagi n pearuh disambung siri
SELARI
umlah kearuhan bagi tiga pearuh disambung selari
Jumlah kearuhan bagi n pearuh disambung siri
Jumlah kemuatan bagi n pemuat yang sama disambungan siri,
L2 L1 L3
Lj
Lj
L1
L2
L3
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
SIRI-SELARI
(a) Litar siri-selari diringkaskan menjadi litar siri
LITAR SIRI-SELARI LITAR SIRII
L1 dan L2 selari
L2
LA
L1 L3
LA dan L3 selari
Lj
LA L3
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
SIRI-SELARI
(b) Litar siri-selari diringkaskan menjadi litar selari
LITAR SIRI-SELARI
L3
LB
L1 L2
L1 dan L2 siri
LITAR SELARI
L1 dan L2 selari
Lj
L3
LB
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.10 JENIS LITAR AU
Litar AU ialah litar yang menggunakan punca voltan arus ulang alik. Sepertimana
dalam litar AT, hukum Ohm dan hukum Kirchhoff masih digunakan dalam menganalisis litar
AU. Litar AU terbahagi kepada dua bahagian iaitu AU tulen dan AU gabungan.
1.10.1 Litar AU Tulen
Litar AU tulen mempunyai sama ada perintang, pemuat atau pearuh sahaja. Litar
AU gabungan terdiri daripada gabungan terdiri daripda litar RL, RC atau RLC yang
disambung secara siri, selari atau siri-selari. Dalam modul ini hanya sambungan siri sahaja
yang akan dibincangkan.
(a) Litar Kerintangan Tulen
Rajah 1.10 : Litar Kerintangan Tulen
Rajah 1.10 menunjukkan litar kerintangan dengan punca voltan AU. Apabila voltan
ulang alik dikenakan merentasi perintang, arus ulang alik yang mengalir melalui litar tersebut
boleh ditentukan dengan menggunakan Hukum Ohm, seperti persamaan berikut:
dengan VR = susutan voltan pada perintang(volt, V)
R = rintangan dalam litar (ohm, Ω)
Voltan AU dinyatakan dalam nilai punca min kuasa dua (Vpmkd). Lesapan kuasa
pada perintang dalam litar AU dapat dihitung seperti menghitung lesapan kuasa pada
perintang dalam litar AT dan dinyatakan dalam watt (W). Lesapan kuasa dinyatakan dalam
pmkd iaitu,
PR = IVR
V
I R
+ VR -
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
atau
atau
Litar berintangan tulen AU, arus I dan voltan VR adalah sefasa (tiada anjakan sudut)
kerana kedua-dua gelombang mencapai nilai maksimum dan minimum serentak seperti
ditunjukkan dalam Rajah 1.11 kerana tidak terdapat anjakan sudut.
(a) (b)
Rajah 1.13 : Rajah Gelombang (a) dan Rajah Vektor (b) bagi Litar Kerintangan Tulen
1.10.1.1 Kesan kerintangan dalam litar AU
(a) Jika rintangan bertambah maka arus akan berkurangan.
(b) Jika rintangan berkurangan maka arus akan bertambah.
(c) Nilai arus ulang alik yang mengalir pada sebarang titik dalam litar yang
mengandungi rintangan tulin tidak dipengaruhi oleh nilai frekuensi litar tersebut.
(b) Litar Kemuatan Tulen
PR = I2R
PR = VR2
R
Vm1
00 180
0 360
0
I
VR
1800
900
00
I VR
2700
V
I
C
+ VC -
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Rajah 1.14 : Litar Kemuatan Tulen
Rajah 1.14 menunjukkan litar kemuatan dengan punca voltan arus ulang alik.
Apabila punca voltan AU dibekalkan merentasi pemuat, elektron akan mengalir berulang alik
antara plat logam pada pemuat. Proses mengecas dan menyahcas berlaku sehingga
mewujudkan aliran elektron bagi menghasilkan arus AU melalui pemuat. Arus yang melalui
pemuat sentiasa mendahului voltan pemuat dengan beza fasa sebanyak 900 .
Dalam Rajah 1.15 (a) dapat diperhatikan bahawa apabila arus mencapai nilai
puncak, Vc yang merentasi pemuat adalah sifar. Seterusnya, apabila Vc mencapai nilai
puncak, arus menjadi sifar.
(a) (b)
Rajah 1.15 Rajah Gelombang (a) dan Rajah Vektor (b) bagi Litar Pemuat Tulen
Berpandukan beza fasa antara gelombang voltan dan arus pada pemuat, rajah
vektor dapat dilukiskan seperti dalam rajah 1.15 (b). Sama seperti perintang, pemuat juga
memberi tentangan kepada aliran arus. Tentangan kepada aliran arus ini dinamakan
regangan berkemuatan (Xc).
dengan , f = frekuensi (Hz)
C = kemuatan (F)
XC = 1 2πfC
1800
900
00
I
VC
00 ωt 90
0
I
VC
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Unit regangan berkemuatan dinyatakan dalam ohm (Ω). Regangan berkemuatan
berkadar songsang terhadap frekuensi dan nilai kemuatan. Arus I yang mengalir melalui
pemuat dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :
dengan, VC = voltan merentasi pemuat (V)
XC = regangan berkemuatan (Ω)
1.10.1.2 Kesan kemuatan dalam litar AU
(a) Penentangan bagi pengaliran arus yang digambarkan oleh pemuat
dikenali sebagai regangan kemuatan.
(b) Regangan kemuatan adalah senilai dengan rintang bagi perintang.
(c) Regangan kemuatan adalah bergantung kepada nilai frekuensi
bekalan, di mana apabila frekuensi bekalan bertambah, maka nilai
regangan kemuatan akan turut bertambah.
(c) Litar Kearuhan Tulen
Rajah 1.16 : Litar Kearuhan Tulen
Rajah 1.16 menunjukkan litar kearuhan dengan punca voltan AU. Apabila voltan AU
dibekalkan merentasi sebuah pearuh, arus yang mengalir melaluinya akan membentuk fluks
magnet yang berubah-ubah. Perubahan fluks magnet ini menjana d.g.e. teraruh yang
sentiasa menentang pengaliran arus.
Susutan voltan yang merentasi pearuh sentiasa mendahului arus sebanyak 900.
Dalam Rajah 1.17 (a) dapat diperhatikan bahawa apabila VL mencapai puncak, arus yang
mengalir pearuh adalah sifar dan apabila VL sifar, arus yang melalui pearuh mencapai nilai
puncak. Dalam litar AU aruhan tulen, arus akan menyusuli voltan bekalan kuasa dengan
beza fasa sebanyak 900 seperti ditunjukkan dalam Rajah 1.17 (b).
I
+ VL -
V
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
(a) (b)
Rajah 1.17 : Rajah Gelombang (a) dan Rajah Vektor (b) bagi Litar Aruhan Tulen
Sebagaimana pemuat dan perintang, pearuh juga memberikan tentangan terhadap
pengaliran arus. Sifat pearuh menentang pengaliran arus ulang alik melaluinya dinamakan
regangan kearuhan (XL). Nilai XL dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
dengan, f = frekuensi (Hertz, Hz)
L = kearuhan (Henry, H)
Apabila voltan AU dibekalkan merentasi pearuh yang mempunyai regangan kearuhan XL,
arus yang mengalir melalaui pearuh ialah:
dengan VL = voltan merentasi pearuh (V)
XL = regangan berkearuhan (Ω)
1.10.1.3 Kesan Aruhan dalam Litar AU
(a) Penentangan bagi pengaliran arus yang digambarkan oleh aruhan dikenali
sebagai regangan kearuhan. Ia senilai dengan rintangan perintang.
(b) Regangan kearuhan adalah bergantung kepada frekuensi, di mana apabila
frekuensi bertambah, voltan kearuhan (VL) turut bertambah dan seterusnya regangan
kemuatan juga bertambah.
XL = 2πfL
2700
00 ωt 90
0
VL I
1800
900
00
I
VL
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Contoh 1. 5 :
Satu litar RL yang sesiri berintangan 10Ω dan berkearuhan 0.2H dibekalkan dengan bekalan
AU 250V, 50Hz. Kirakan:
(i) Galangan litar
(ii) Arus litar
(iii) Sudut fasa
Penyelesaian :
Diberi R = 10Ω, L = 0.2H, V = 250V dan f = 50Hz di mana,
XL = 2πfL = 2π(50)(0.2) = 62.83Ω
(i) Galangan, Z = √ , Z = √ = 63.62Ω
(ii) Arus litar, I = = = 3.93A
(iii) Sudut fasa, θ = tan-1( ) = tan-1 ( )
1.10.2 Litar Gabungan Siri
Litar gabungan yang dibincangkan dalam bab ini ialah litar siri RL, siri RC dan litar siri
RLC. Dalam ltar siri, arus yang mengalir pada setiap komponen adalah sama. Oleh itu,
paksi arus menjadi paksi rujukkan pada rajah vektor yang dilukis. Kuantiti yang berkaitan
serta sudut fasa antara I dan V bagi litar dapat dihitung dengan menggunakan kaedah
trigonometri dan teorem Pythagoras.
(a) Litar siri RL
Rajah 1.18 menunjukkan perintang dan pearuh yang disambung siri dengan punca
voltan AU. Dalam litar ini, voltan pada pearuh sentiasa mendahului arus dengan sudut 900
manakala voltan pada perintang adalah sefasa dengan arus. Rajah 1.19 menunjukkan
rajah vektor segi tiga voltan bagi litar siri RL, θ ialah sudut fasa antara punca voltan V
V
Z
250
63.62
XL
R
63.62 10
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
dengan arus I. VR ialah sudut voltan merentasi perintang R dan VL ialah voltan susut
merentasi pearuh L.
Dengan menggunakan teorem Pythagoras, daripada segi tiga voltan didapati punca
voltan ialah :
dan, daripada persamaan di atas diperolehi
Kuantiti √ dikenali sebagai galangan (Z), iaitu :
dengan XL ialah regangan berkearuhan. Unit galangan ialah ohm (Ω).
Rajah 1.20 menunjukkan rajah vektor segi tiga galangan bagi litar siri RL.
Daripada segi tiga galangan didapati,
VS =√
I =
√
VS
Z = √
I + VL -
VR I
VL
I
VL VR
Rajah 1.18 : Litar siri RL
Rajah 1.19: Rajah vektor segi tiga voltan bagi litar siri RL
θ
VL VS
VR I
Z
θ
XL
R I Rajah 1.20: Rajah vektor segi
tiga galangan bagi litar siri RL Rajah 1.21: Rajah vektor segi tiga kuasa bagi litar siri RL
PS
θ
PL
PR I
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
maka,
Sudut fasa antara punca voltan dengan arus dapat juga diperoleh dengan
menggunakan segi tiga voltan, (Rajah 1.20), iaitu :
Persamaan bagi segi tiga voltan dapat dinyatakan seperti berikut :
Susut voltan pada pearuh (VL) dikenali juga sebagai
voltan regangan, iaitu VL = IXL
Susut voltan pada perintang (VR) dikenali juga sebagai
voltan aktif iaitu VR = IR
Punca voltan, VS = IZ = √
Rajah 1.21 menunjukkan vektor segi tiga kuasa bagi kuasa nyata(PR), kuasa regangan (PL)
dan kuasa ketara (PS). Persamaan bagi ketiga-tiga kuasa tersebut dapat dinyatakan seperti
berikut :
Kuasa nyata, PR = IVR = IVS kos θ
Unit kuasa nyata ialah watt (W).
Kuasa regangan, PL = IVL = Ivs sin θ
Unit kuasa regangan ialah volt-ampere rengangan (VAR).
Kuasa ketara, PS = IVS
Unit kuasa ketara ialah volt-ampere (VA)
Kuasa ketara juga dapat dihitung dengan menggunakan teorem Pythagoras :
PS = √
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Dengan merujuk rajah segi tiga voltan, segi tiga galangan dan segi tiga kuasa, faktor
kuasa dapat didefinisikan sebagai nisbah antara ;
rintangan dengan galangan
susut voltan pada perintang dengan punca voltan
kuasa nyata dengan kuasa ketara
Faktor kuasa dapat juga dinyatakan dalam bentuk persamaan seperti berikut :
atau
Kuasa nyata dan faktor kuasa dikaitkan seperti berikut :
Faktor kuasa akan bernilai rendah jika sudut fasa antara kuasa nyata dan
kuasa ketara besar. Kuasa nyata menjadi kecil kerana kuasa regangan
bertambah. Keadaan ini berlaku disebabkan kebanyakan beban pada peralatan
elektrik seperti motor aruhan, lampu nyahcas dan alat pengimpal adalah terdiri
daripada perintang dan gegelung berkearuhan tinggi. Jadi beban ini menyebab-
kan fasa punca voltan mendahului arus. Sudut fasa antara voltan dan arus dapat
dikecilkan dengan menambah pemuat dalam litar supaya dapat berfungsi
sebagai pembaik faktor kuasa.
(b) Litar siri RC
Rajah 1.22 menunjukkan perintang dan pemuat yang disambung siri dengan punca voltan
AU. Dalam litar ini, voltan pada pemuat sentiasa mengekori arus dengan sudut 900
manakala voltan pada perintang adalah sefasa dengan arus.
R VR PR(watt) Faktor kuasa = = = = kos θ Z VS PR(VA)
Kuasa nyata Faktor kuasa = = kos θ Kuasa ketara
PR = IVS kos θ
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Rajah 1.23 menunjukkan rajah vektor segi tiga voltan bagi litar siri RC, θ ialah sudut
fasa antara punca voltan VS dengan arus I. VR ialah sudut voltan merentasi perintang R dan
VC ialah voltan susut merentasi pemuat C. Dengan menggunakan teorem Pythagoras,
daripada segi tiga voltan didapati
punca voltan ialah :
dan, daripada persamaan di atas diperolehi
Kuantiti √ dikenali sebagai galangan (Z), iaitu
dengan XC ialah regangan berkemuatan. Unit galangan ialah ohm (Ω).
Rajah 1.24 menunjukkan rajah vektor segi tiga galangan bagi litar siri RC.
I =
√
VS
Z = √
θ
VL VS
VR
I
Rajah 1.23: Rajah vektor segi tiga voltan bagi litar siri RC
Rajah 1.22 : Litar siri RC
VS =√
Rajah 1.24: Rajah vektor segi
tiga galangan bagi litar siri RC Rajah 1.25: Rajah vektor segi tiga kuasa bagi litar siri RC
θ
XC Z
R
I θ
PC PS
PR
I
I + VL -
VR I
VC
I
VR VC
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Daripada segi tiga galangan didapati,
maka,
Sudut fasa antara punca voltan dengan arus dapat juga diperoleh dengan
menggunakan segi tiga voltan, (Rajah 1.23), iaitu :
Persamaan bagi segi tiga voltan dapat dinyatakan seperti berikut :
Susut voltan pada pearuh (VC) dikenali juga sebagai
voltan regangan, iaitu VC = IXC
Susut voltan pada perintang (VR) dikenali juga sebagai
voltan aktif iaitu VR = IR
Punca voltan, VS = IZ = √
Rajah 1.25 menunjukkan vektor segi tiga kuasa bagi kuasa nyata(PR), kuasa regangan (PC)
dan kuasa ketara (PS). Persamaan bagi ketiga-tiga kuasa tersebut dapat dinyatakan seperti
berikut :
Kuasa nyata, PR = IVR = IVS kos θ
Unit kuasa nyata ialah watt (W).
Kuasa regangan, PC = IVC = Ivs sin θ
Unit kuasa regangan ialah volt-ampere rengangan (VAR).
Kuasa ketara, PS = IVS
Unit kuasa ketara ialah volt-ampere (VA)
Kuasa ketara juga dapat dihitung dengan menggunakan teorem Pythagoras :
PS = √
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Dengan merujuk rajah segi tiga voltan, segi tiga galangan dan segi tiga kuasa, didapati
faktor kuasa iaitu kos θ bagi litar siri RC dapat ditentukan sama seperti pada litar siri RL,
iaitu
Contoh 1. 6
Satu litar RC yang sesiri berintangan 10Ω dan berkemuatan 200 μF dibekalkan dengan AU
75V, 50 Hz. Kirakan :
(i) galangan litar
(ii) jumlah arus
(iii) faktor kuasa
Penyelesaian :
Diberi R = 10Ω, C = 200 μF, V dibekalkan dengan bekalan AU 75 μF dan f = 50 Hz, di mana
XC = = = 15.92 Ω
(i) galangan, Z = √ = Z = √ = 18.8 Ω
(ii) jumlah arus, I = = = 4.71 A
(iii) faktor kuasa, cos θ = = = 0.628
1 2π(50)(200 x 10-6)
1 2πfC
R VR PR(watt) Faktor kuasa = = = = kos θ Z VS PR(VA)
V R
75 15.92
R Z
10 15.92
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
(c) Litar Siri RLC
Rajah 1.26 menunjukkan perintang, pearuh dan pemuat yang disambung siri dengan
punca voltan AU. Dalam litar ini, voltan pada perintang adalah sefasa dengan arus, voltan
pada pearuh sentiasa mendahului arus dengan sdut fasa sebanyak 900 manakala voltan
pada pemuat sentiasa mengekori arus dengan sudut fasa sebayak 900 .
Rajah 1.26 : Sambungan Litar Siri RLC, Bentuk Gelombang Voltan dan Arus,
dan Rajah Vektor Voltan dan Arus
Galangan dalam litar RLC adalah jumlah penentangan perintang, pearuh dan pemuat
terhadap arus dalam litar. Nilai galangan dapat dihitung daripada hasil tambah secara
vektor antara rintangan, R dengan jumlah regangan (XL–XC) seperti ditunjukkan dalam
Rajah 1.27. Rajah 1.27 (a) dan (b) menunjukkan kedudukan sudut fasa apabila XL ˃ XC dan
XL ˂ XC sehingga menyebabkan sudut fasa masing-masing berada pada kedudukan sukuan
pertama dan sukuan keempat. Sudut fasa antara punca voltan dengan arus dapat
ditentukan seperti berikut :
I
VS
VC VL VR
VL
I VR I
I
Vm1
θ0
I
VR
ωt
I VC
θ0
ωt
VL I
θ0
VC
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
(a) (b)
Rajah 1.27 : Rajah Vektor Segi Tiga Galangan Litar Siri RLC
Rajah 1.28 menunjukkan rajah segi tiga voltan bagi litar RLC. Dalam Rajah 1.28(a)
VL ˃ VC menghasilkan segi tiga voltan dalam sukuan pertama. Apabila VL ˂ VC, maka VL - VC
adalah negatif dan menghasilkan segi tiga voltan yang berada pada sukuan keempat seperti
ditunjukkan dalam Rajah 1.28(b). Keadaan ini menyebabakan arus litar mendahului punca
voltan.
(a) VL ˃ VC (b) VL ˂ VC
Rajah 1.28 : Rajah Vektor Segi Tiga Voltan Litar Siri RLC
Z
θ
XL
R I
XC
(XL- XC)
R
θ
XL
R
I
XC
(XL- XC)
Galangan litar siri RLC dapat ditentukan dengan menggunakan teorem Pythagoras
Z = √ )2
VS
θ
VL
VR I
VC
(VL- VC)
R
θ
XL
R
I
XC
(XL- XC)
Punca voltan litar siri RLC dapat ditentukan dengan menggunakan teorem Pythagoras,
VS =√
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Rajah 1.29 menunjukkan rajah segi tiga vektor kuasa bagi kuasa nyata, kuasa regangan
dan kuasa ketara. Ketiga-tiga kuasa tersebut dapat dinyatakan seperti berikut:
Kuasa ketara juga dapat dihitung dengan menggunakan teorem Phytagoras, iaitu:
Dengan merujuk kepada segi tiga galangan, segi tiga voltan dan segi tiga kuasa,
faktor kuasa iaitu kos θ dapat ditentukan seperti berikut:
(a) VL ˃ VC (b) VL ˂ VC
Rajah 1.29 : Rajah Vektor Segi Tiga Voltan Litar Siri RLC
Contoh 1. 7
Sebuah litar RLC berintangan 100Ω, berkearuhan 100mH dan berkemuatan 200μF
dibekalkan dengan bekalan kuasa AU 240V, 50Hz. Kirakan :
Kuasa nyata, PR = IVR = IVS kos θ
Kuasa regangan, PX = I(VL - VC) = IVS sin θ
Kuasa ketara, PS = IVS
PS = √
PR = IVR = I2R = VR2/R
PL = IVL
PC = IVC
PX = I(VL - VC)
PS = IVS = I2Z = VS2/R
R VR PR(watt) Faktor kuasa = = = = kos θ Z VS PR(VA)
PS
θ
PL
PR I
PC
PX PR
θ
PL
PR
I
PC
PX
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
(i) Galangan litar
(ii) Arus litar
(iii) Faktor kuasa dan sudut fasa
(iv) Kuasa kVA, kuasa kW dan kuasa kVAR
Penyelesaian :
Di mana, XL = 2πfL = 2π(50)(100x10-3) = 31.42 Ω
XC = = = 15.92 Ω
(i) Z = √ )2 = √ + (31.42 – 15.91)2 = 101.2 Ω
(ii) Arus litar, I = = = 2.37 A
(iii) Faktor kuasa, cos = =
TAMAT
1 2πfC
1 2π(50)(200 x 10-6)
V Z
240 101.2
R Z
240 101.2
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
TAJUK 2 MOTOR ARUS TERUS (AT)
Sinopsis
Dalam tajuk ini pelajar akan mempelajari beberapa isi pelajaran yang berkaitan
dengan mesin elektrik iaitu motor arus terus. Antara perkara yang berkaitan itu ialah
berkenaan dengan jenis-jenis dan simbol motor arus terus, bahagian-bahagian
utama motor arus terus, kendalian dan kegunaannya.
Hasil Pembelajaran:
Di akhir bab ini anda seharusnya dapat
1. Menjelaskan kandungan ilmu yang berkaitan dengan motor AT
2. Menjelaskan kandungan ilmu yang berkaitan dengan jenis-jenis motor
3. Menggunakan kemahiran berfikir aras tinggi dalam prinsip asas motor AT
4. Menggunakan kemahiran berfikir aras tinggi dalam litar asas motor AT
Kerangka Konsep
1.1 Pengenalan
Motor elektrik ialah mesin yang menukarkan tenaga elektrik kepada tenaga mekanik.
Motor ini mengunakan bekalan elektrik sebagai sumber dan menghasilkan tenaga
mekanik dalam bentuk daya kilas dan putaran. Motor elektrik telah digunakan secara
meluas dalam kehidupan manusia moden pada hari ini. Antara
kegunaan yang biasa dilihat seperti pengisar, kipas angin .
penyaman udara dan sebagainya. Malah pada hari ini motor
Jenis-jenis motor Motor AT
Bahagian utama motor AT dan fungsinya
Prinsip kendalian motor AT
Asas Teknologi Komputer dan
Rangkaian
Litar Asas dan pengunaan motor AT
Keretapi Laju
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Pencuci Vaccum
Motor Elektrik
MAKLUMAT Motor DC yang bersaiz kecil. Cuba lihat saiz motor
tersebut dibandingkan dengan mata pensil.
1 Kuasa Kuda (HP) = 746 Watt
elektrik telah digunakan sebagai kenderaan pengangkutan manusia.
Unit kuasa motor elektrik ialah Watt (W) dan juga kuasa kuda (HP)
1.2 Jenis dan simbol motor
Mesin Elektrik terbahagi kepada dua jenis iaitu motor arus terus
(AT) dan motor arus ulang-alik(AU). Binaan motor AT hampir
menyamai penjana AT. Oleh itu tugasnya boleh ditukar ganti
dengan mudah. Jenis mesin elektrik
memperolehi namanya berdasarkan kepada
jenis bekalan kuasa yang digunakan. Motor AT
berkendali menggunakan bekalan kuasa AT sebagai punca
bekalan. Motor AU pula berkendali menggunakan bekalan kuasa
AU. Motor AU pula terbahagi kepada iaitu motor AU fasa tunggal
(240V) dan motor AU fasa tiga (415V). biasanya motor AU fasa tunggal digunakan di
rumah-rumah kediaman dan motor AU fasa tiga digunakan di indusri.
M M
Motor AT Motor AU
SIMBOL MOTOR ELEKTRIK
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Namakan bahagian bahagian motor DC yang bergerak dan
tidak bergerak apabila bekalan elektrik dibekalkan kepada
motor tersebut?
1.3 Motor AT
Binaan asas motor AT terbahagi kepada dua bahagian iaitu pemegun dan pemutar.
I. Pemegun
Pemegun ialah bahagian yang mengandungi belitan medan yang
menghasilkan fluks medan magnet. Biasanya pemegun dipasang pada
rangka atau kuk motor dan merupakan bahagian motor yang tidak
bergerak.
II. Pemutar
Pemutar ialah bahagian motor yang berputar dalam motor elektrik.
Pemutar berada di tengah-tengah motor iaitu ditempat pemasangan aci.
1.4 Bahagian Utama Motor AT
Bahagian utama motor AT terdiri daripada angker, penukartertib ,kutub medan dan
berus karbon.
i) Angker
Angker ialah bahagian motor yang berputar dan merupakan bahagian yang
menerima tenaga elektrik. Angker terdiri daripada beberapa bahagian iaitu teras
angker,belitan angker,dan lubang alur.
ii) Teras angker:
Pemegun
Pemutar
Gambar Keratan Motor DC
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Penukartertib
Gelung Angker &
penukartertib
Teras angker berfungsi sebagai elektromagnet untuk mengahsilkan medan
magnet yang akan bersaling tindak dengan magnet pemegun untuk
menghasilkan daya putaran aci.
iii) Belitan angker
Belitan angker berfungsi untuk mengalirkan arus supaya teras angker menjadi
elektromagnet.
iv) Lubang alur
Lubang alur berfungsi sebagai laluan untuk belitan angker dan memisahkan
angker kepada beberapa ruas.
v) Penukartertib
Penukartertib ialah komponen berbentuk silinder yang terdapat di dalam
pemutar. Komponen ini merupakan susunan ruas palang logam
yang bertebat antara satu sama lain. Bilangan ruas bergantung
kepada bilangan belitan angker. Penghujung setiap belitan angker
akan dipaterikan pada palang logam tersebut. Pengaliran arus ke
belitan angker adalah melalui penukartertib dengan
menggunakan berus karbon. Penukartertib dipasang
pada aci berhampiran dengan angker dan turut
berputar bersama-sama angker. Penukartertib
berfungsi untuk menghubungkan pengaliran arus
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Medan Magnet
Kekal
Gelung Medan
dari bekalan kepada belitan angker melalui berus karbon.
vi) Kutub medan
Kutub medan ialah untuk menghasilkan medan magnet kekal
dalam motor AT. Motor AT bersaiz kecil menggunakan magnet
kekal sebagai kutub medan. Motor AT bersaiz
besar menggunakan elektromagnet sebagai
kutub medan. Belitan untuk menghasilkan
kekuatan medan magnet pada kutub medan dinamai belitan
medan.
vii) Berus karbon
Berus karbon berbentuk bongkah karbon kecil yang
bertindak sebagai media penyambung litar elektrik yang
berputar dengan bahagian yang pegun.Berus karbon
seperti yang ditunjukkan dalam gambar foto 5.8,digunakan
untuk membawa arus masuk ke belitan angker atau keluar
dari belitan angker.
1.5 Prinsip Kendalian Motor AT
Lazimnya.putaran yang berlaku pada motor AT diperoleh melalui saling tindak
medan magnet iaitu antara medan magnet kekal dari kutub medan di pemegun
Berus Karbon
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
dengan medan magnet angker. Saling tindak kedua-dua medan ini menghasilkan
daya kilas yang akan menyebabkan pemutar berputar.
i) Penghasilan Daya Kilas
Kekuatan daya kilas yang terhasil bergantung kepada kekuatan medan
magnet di angker dan kutub medan. Penghasilan daya kilas dalam motor AT
ditunjukkan seperti dalam rajah 1. Rajah 1(a) menunjukkan fluks magnet yang
wujud antara dua kutub medan. Rajah 1(b) pula menunjukkan arah arus pada
pengalir di angker melalui penukartertib. Rajah 1(c)menunjukkan fluks magnet
yang wujud pada pengaliran di angker dan fluks dari kutub medan yang
bersaling tindak.
Rajah 1(a): Medan Magnet pada stator Rajah 1(b): Arus dibekalkan pada
rotor
Rajah 1(c) : Daya Kilas terhasil pada Rotor
Apabila dua
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Petua Tangan Kiri Fleming
medan magnet saling tindak, daya kilas akan wujud pada pengalir. Arah daya
dapat ditentukan dengan Petua Tangan Kiri Fleming.
Kendalian motor AT adalah seperti yang dalam digambarkan dalam Rajah 2.
Merujuk kepada rajah 2(a) semasa gelung mendatar (pada 0 darjah), arus
dalam gelung mengalir dalam arah „pqrs‟. Daya
kilas untuk memutarkan gelung akan wujud
mengikut arah lawan jam sehingga mencapai kedudukan 90 darjah seperti
yang ditunjukkan dalam rajah 2(b). Pada kedudukan 90 darjah (Rajah 2(b))
arus tidak lagi mengalir dalam gelung, maka tiada lagi daya kilas yang wujud
pada gelung di angker.
Walau bagaimanapun, disebabkan oleh momentum dalam angker semasa
berputar,gelung terus berputar melepasi kedudukan 90 darjah. Apabila gelung
mula berputar dari,kedudukan 90 darjah ke 180 darjah,arus dalam gelung
akan mengalir semula pada arah „srpq‟seperti yang ditunjukkan dalam rajah
2(c). Arah arus ini menyebabkan wujud semula daya kilas dalam arah yang
sama seperti dalam rajah 2(a) .Proses ini akan berterusan sehingga sumber
tenaga elektrik diputuskan.
Biasanya, angker mempunyai lebih daripada satu belitan. Tambahan belitan
meningkatkan daya kilas pada pusingan motor. Selain itu, angker juga
mempunyai lebih daripada satu gelung. Tambahan gelung akan
menghasilkan putaran yang lebih lancar.
Apabila angker berputar dalam medan magnet voltan teraruh akan wujud
dalam arah yang bertentangan dengan arah voltan bekalan seperti yang
dinyatakan dalam Hukum Faraday dan Hukum Lenz.Voltan teraruh ini
dinamai daya gerak elektrik balikan.
Rajah 2 : Proses Putaran angker
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Rajah 3 : Litar Motor AT Siri
ii) Daya Gerak Elektrik (dge) Balikan
Apabila angker berputar,belitan angker akan memotong fluks kutub medan
dan menghasilkan daya gerak elektrik atau voltan teraruh dalam angker,
Voltan ini mempunyai ciri menentang arah voltan bekalan dan dinamai daya
gerak elektrik (dge)balikan. Dge balikan berkadar terus dengan kelajuan
angker dan kekuatan fluks kutub medan. Dge balikan menentukan kekuatan
arus sebenar yang mengalir ke belitan angker.
1.6 Litar Asas Motor AT
Motor AT dikelaskan kepada tiga jenis iaitu motor siri,motor pirau dan motor majmuk.
Pengelasan ini dibuat mengikut cara penyambungan antara belitan angker dengan
punca bekalan.
i. Motor AT Siri
Bagi motor AT siri belitan medan dan belitan angker disambung bersiri
dengan punca bekalan seperti yang ditunjukkan dalam rajah 3. Arus dalam
belitan medan akan mengalir dalam belitan angker. Ketika voltan bekalan
mula dibekalkan, tidak terdapat dge balikan di angker. Ini membolehkan arus
permulaan yang tinggi mengalir pada belitan medan dan belitan angker.
Keadaan ini menghasilkan daya kilas permulaan yang tinggi . Oleh berbeban
pada permulaan kerja seperti kren, tali sawat dan mesin CNC.
Soalan
1. Terangkan kendalian motor AT.
2. Terangkan maksud Daya Gerak Elektrik Balikan
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
ii. Motor AT Pirau
Motor AT pirau menggunakan sambungan selari bagi menyambung antara
belitan angker dengan punca bekalan seperti yang ditunjukkan dalam rajah 4.
Sambungan selari menyebabkan arus pada belitan medan sentiasa malar.
Arus pada belitan angker pula bergantung kepada dge balikan. Motor AT
pirau lebih sesuai digunakan apabila kelajuan malar diperlukan dan tidak
memerlukan daya kilas permulaan yang tinggi. Oleh itu, motor ini sesuai
untuk mengendalikan sistem yang memerlukan kelajuan malar seperti
pekakas mesin.penggilap dan penyambur.
iii. Motor AT Majmuk
Motor AT majmuk mempunyai dua belitan medan. Satu daripadanya di
sambung secara siri dengan belitan angker dan punca bekalan manakala
belitan yang satu lagi disambung secara selari dengan punca bekalan. Cara
penyambung keseluruhan litar ditunjukkan dalam rajah 5.
Motor AT majmuk menggabungkan ciri motor AT siri dengan motor AT pirau.
Bilangan belitan medan sambungan siri adalah kurang daripada bilangan
belitan medan sambungan pirau. Motor AT majmuk mempunyai daya kilas
permulaan yang baik dan member kelajuan malar. Motor jenis ini biasanya
digunakan untuk beban lampau berat seperti mesin pemotong dan pengisar.
Rajah 4 : Litar Motor AT Pirau
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Soalan 1. Nyatakan kelebihan antara motor siri, pirau dan motor
majmuk.
2. Nyatakan faktor-faktor yang boleh meningkatkan kelajuan
motor DC.
1.7 Menukar Arah Putaran Angker Motor AT
Arah putaran motor AT dapat ditukar dengan dua cara sama ada dengan
menyongsangkan sambungan belitan angker atau menyongsangkan sambungan
belitan medan. Jadual 1 menunjukkan kaedah menukarkan arah putaran angker
motor AT.
Dengan merujuk kepada motor AT pirau, bagi menyongsangkan belitan angker
sambungan A1 dan A2 hendaklah disongsangkan cara penyambungannya ke punca
bekalan.A1 disambung ke punca negatif dan A2 ke punca positif bekalan dengan
merujuk kepada litar asal. Kesan daya pada pemutar boleh diperhatikan pada
gambar rajah fluks dalam jadual 1. Bagi menyongsangkan belitan
medan,sambungkan F1 ke punca negatif dan F2 ke punca positif bekalan dengan
merujuk kepada litar asal.
Dengan menyongsangkan sambungan satu daripada belitan medan atau belitan
angker, saling tindak antara medan magnet pemegun dan pemutar akan mengubah
arah daya kilas pada pengalir di angker.Ini akan mengubah arah putaran motor
seperti yang ditunjukkan pada gambar rajah fluks dalam Jadual 1.
Rajah 5 : Litar Motor AT Majmuk
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.8 Penggunaan Motor AT
Motor AT banyak digunakan dalam peralatan elektrik mudah alih. Contoh peralatan
yang menggunakan motor AT ialah pemutar pita, alat permainan bermotor,
penghidup kenderaan, kipas radiator kereta, motosikal elektrik dan penyejuk unit
CPU komputer.
Jadual 1
Kereta mainan Kipas Penyejuk Komputer Basikal elektrik
Soalan 1. Nyatakan fungsi penukartertib.
2. Nyatakan dua cara bagaimanakan arah putaran
pada motor DC dapat disongsangkan
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
TAJUK 3 ASAS ELEKTRONIK BERDIGIT
SINOPSIS
Modul ini memperkenalkan asas elektronik berdigit meliputi get-get logik, jadual
kebenaran, Algebra Boolean, jumlah hasil darab dan hasil darab jumlah, peta
Karnaugh serta logik jujukan.
HASIL PEMBELAJARAN
Di akhir unit ini anda akan dapat:
Melakar simbol get-get logik
Menerangkan fungsi get-get logik
Membina jadual kebenaran get-get logik
Menyatakan kegunaan get-get logik
Menerangkan konsep asas Algebra Boolean
Mendapatkan ungkapan logik dari suatu jadual kebenaran dalam jumlah
hasil darab (SOP) dan hasil darab jumlah (POS)
Mereka bentuk dan membina litar logik kombinasi
Meringkas ungkapan Boolean menggunakan peta Karnaugh
Mengenalpasti litar logik jujukan
KERANGKA TAJUK-TAJUK
3.1 GET LOGIK
Tahukah anda siapakah yang memperkenalkan Algebra Boolean? George Boole(1815 – 1864) telah memperkenalkan konsep tersebut pada tahun 1854 dalam masalah berkaitan dengan logik.
Get Logik
Konsep Asas Algebra Boolean
Reka Bentuk Litar Logik
Berkombinasi
Peta Karnaugh
Asas Elektronik Berdigit
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Seperti juga algebra-algebra yang lain, ia juga menggunakan pemboleh ubah
(dipanggil pernyataan) dan operasi (dipanggil hubungan). Pemboleh ubah dalam
algebra Boolean ini dipanggil pemboleh ubah logik yang hanya mempunyai dua nilai
sahaja sama ada BENAR (1) atau PALSU (0) dan operasinya dipanggil operasi
logik.
Komputer digital hanya memahami maklumat di dalam bentuk digit binari. Binary
digit – bit (digit binari terdiri daripada 0 atau 1). Manipulasi maklumat binari
dilakukan oleh litar logik yang dipanggil Get (gates).
Get logik merupakan unsur logik paling asas yang digunakan dalam reka betuk litar
peralatan berdigit. Fungsi suatu set logik diterjemahkan dalam bentuk jadual
kebenaran dan juga ungkapan logik. Isyarat yang digunakan dalam sistem berdigit
mempunyai 2 aras voltan iaitu )V dan antara 3 ke 5 V. Nilai 0V mewakili logik 0
(RENDAH) manakala nilai 3 – 5 V mewakili logik 1 (TINGGI).
Jadual memperjelaskan logik 1 dan logik 0
Jadual 3.1 : Logik tinggi dan logik rendah
Litar Denyut Keluaran Logik
5 V
1
5V 5V
t
V
t
V
V
S
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
0 V
0
3.2 Jenis-Jenis Get Logik dan Jadual Kebenaran
Get DAN, get ATAU, get TAK DAN, get TAK ATAU, get EKSLUSIF ATAU dan get
EKSLUSIF TAK ATAU adalah get-get logik asas. Setiap get logik mempunyai jadual
kebenaran dan ungkapan logiknya yang tersendiri.
Jadual kebenaran ialah satu kaedah untuk menerangkan bagaimana suatu litar logik
bekerja. Salah satu fungsi Jadual Kebenaran ialah untuk mengetahui keluaran atau
hasil bagi setiap kemungkinan gabungan nilai pemboleh ubah bagi fungsi Boolean
yang diberikan. Saiz Jadual Kebenaran adalah berbeza mengikut bilangan
pemboleh ubah dalam sesuatu fungsi Boolean.
Jadual 3.2 menunjukkan simbol, fungsi dan jadual kebenaran untuk kesemua get
logik.
5V
V
S
t
V
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Jadual 3.2 Get-Get Logik
Nama Simbol dan ungkapan logik
Fungsi Jadual Kebenaran
Rajah Pemasaan
GET DAN
Menghasilkan keluaran 1, hanya jika kesemua masukannya adalah 1.
Masukan Keluaran
A B Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
GET ATAU
Menghasilkan keluaran 1 apabila terdapat mana-mana atau semua masukannya 1.
Masukan Keluaran
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
Y = A B
Y = A + B
A B
A B
Y
Y
t6
t2
t1 t2 t3 t4
t2
t5
t2
Masukan A
0
1
Masukan B 0
1
t1 t2 t3 t4
t2
t5
t2
1 Keluaran Y 0
Masukan A
0
1
Masukan A
0
1
1
Keluaran Y
0
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Nama Simbol dan ungkapan logik
Fungsi Jadual Kebenaran
Rajah Pemasaan
GET TAK (INVERTER)
Menterbalikkan status logik masukan.
Masukan Keluaran
A Y
0 1
1 0
GET TAK DAN
Menghasilkan keluaran 0 apabila kedua-dua masukannya 1.
Masukan Keluaran
A B Y
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
GET TAK ATAU
Menghasilkan keluaran 1 hanya jika kedua-dua masukannya 0.
Masukan Keluaran
A B Y
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
A
B
Y = A B
A B
Y = A + B
A
Y = A
Y
Y
Y
1
Keluaran, Y
0 000000)0
1
Masukan , A
0 0
1
Masukan, A
0
Masukan, B 0
1
Keluaran, Y
0
Keluaran, Y 0
Masukan, A
0
1
1
t1 t2 t3 t4 t5
t1
t6
t2
Masukan , Y 0
1
t3 t3 t4 t5
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Nama Simbol dan ungkapan logik
Fungsi Jadual Kebenaran
Rajah Pemasaan
GET EKSLUSIF ATAU
Menghasilkan keluaran 1 apabila salah satu masukannya 1.
Masukan Keluaran
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
GET EKSLUSIF TAK ATAU
Menghasilkan keluaran 1 apabila kesemua masukannya 1 atau kesemua masukannya 0.
Masukan Keluaran
A B Y
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Y = A B
Y = A B
Y
1
Keluaran Y, 0
1
Masukan , B 0
1
Masukan, B, 0
Masukan , A 0
1 t1 t2 t3 t4 t4 t6
Masukan, A
0
1
t1 t2 t3 t4 t5 t6
Keluaran, Y 0
1
1
Get logik boleh mempunyai lebih daripada dua masukan. Walau bagaimanapun
get EKSLUSIF ATAU dan get EKSLUSIF TAK ATAU hanya mempunyai dua
masukan. Get TAK hanya mempunyai satu masukan. Jumlah kombinasi
masukan sesuatu get logik adalah bergantungan kepada jumlah masukan get
tersebut, Formula yang boleh digunakan untuk menentukan bilangan kombinasi
masukan ialah:
N = 2n dengan
N : jumlah bilangan kombinasi masukan.
n : jumlah masukan sesuatu get logik itu.
3.3 Litar-litar Logik
Litar terbahagi kepada dua jenis iaitu:
1. Litar logik kombinasi get logik
2. Litar logik berjujukan
Litar kombinasi get logik ialah litar rangkaian get dengan keluaran yang
bergantung kepada keadaan masukan get pada keadaan semasa. Litar ini tidak
bergantung kepada keadaan logik sebelumnya. Antara kegunaan litar kombinasi
get logik ialah dalam pembinaan litar penambah atau penolak dan juga dalam
melaksanakan sesuatu reka bentuk litar logik. Kebolehan menganalisi litar
kombinasi get logik adalah diperlukan terutamanya dalam mereka bentuk litar
logik.
3.4 OPERASI ASAS ALGEBRA BOOLEAN
Terdapat tiga operasi logik asas iaitu :
DAN “” (operasi dari get DAN)
ATAU “+” (operasi dari get ATAU)
TAK “+” (operasi dari get INVERTER)
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Berikut adalah bebarapa contoh ungkapan logik dengan A, B dan C merupakan
pemboleh ubah logik yang hanya boleh bernilai 0 ( atau PALSU) atau 1 ( atau
BENAR) sahaja.
A = TAK (A) NOT A
A B + C = TAK ( A DAN B) ATAU C NOT (A AND B) OR C
(A B) + (B C) = (A DAN TAK (B)) ATAU (B DAN C) (A AND NOT (B) OR (B AND C)
Algebra Boolean adalah algebra logik yang merupakan keadah matematik asas
untuk menyelesaikan masalah berkaitan litar berdigit. Algebra Boolean adalah
set k = 0,1 menggunakan dua operasi binari iaitu “+” (hasil tambah) dan “”
(hasil darab), yang mengandungi Hukum Boolean. Berikut merupakan beberapa
contoh hukum dalam Algebra Boolean.
3.5 Teorem-teorem Asas Aljabar Hukum
1. Hukum Tukar Tertib
(a) A + B = B + A
(b) A B = B A
2. Hukum Taburan
(a) A (B + C) = A B + A C
(b) A + B C = (A + B) (A + C)
3. Hukum Identiti
(a) A + 0 = A
(b) A + 1 = A
(c) A 1 = A
(d) A 0 = 0
4. Hukum Songsang
(a) A + A = 1
(b) A A = 0
5. Hukum Idempotent
(a) A + A = A
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
(b) A A = A
6. Hukum Boundess
(a) A + 1 = 1
(b) A A = 0
7. Hukum Serapan
(a) A + (A B) = A
(b) A (A + B) = A
8. Hukum Sekutuan
(a) A + (B + C ) = (A + B) + C
(b) A (B C) = (A B) C
9. Hukum Penghapusan
(a) A + (A B) = A + B
(b) A (A + B) = A B
10. Teorem De Morgon
(a) (A + B) = A B
(b) (A B) = A + B
3.6 Ungkapan Boolean
Ungkapan Boolean yang menggunakan entiti Algebra Boolean digunakan untuk
menerangkan sikap sesuatu get logik. Oleh kerana litar berdigit merupakan
gabungan kombinasi get-get logik, maka Ungkapan Boolean juga digunakan
untuk menganalisi fungsi litar-litar tersebut. Ungkapan Boolean terdapat dalam
dua bentuk iaitu jumlah hasil darab (Sum of Product, SOP) dan hasil darab
jumlah (Product of Sum, POS).
Kedua-dua bentuk ungkapan ini boleh ditukar kepada litar logik:
- SOP menghasilkan litar logik DAN – ATAU manakala
- POS menghasilkan litar logik ATAU – DAN
Litar-litar ini bersama jadual kebenaran litar ditunjukkan dalam Jadual 3.4
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Jadual 3.4 Jenis-jenis ungkapan Boolean
Bentuk Ungkapan Ungkapan Boolean Jadual kebenaran
Jumlah hasil darab (SOP)
Y = (A B) + (C D)
Masukan Keluaran
A B C D Y
0 0 0 0 0
0 0 0 1 0
0 0 1 0 0
0 0 1 1 1
0 1 0 0 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 0
0 1 1 1 1
1 0 0 0 0
1 0 0 1 0
1 0 1 0 0
1 0 1 1 1
1 1 0 0 1
1 1 0 1 1
1 1 1 0 1
1 1 1 1 1
Bentuk Ungkapan Ungkapan Boolean Jadual kebenaran
Hasil darab jumlah (POS)
Y = (A + B) (C + D)
Masukan Keluaran
A B C D Y
0 0 0 0 0
0 0 0 1 0
0 0 1 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 0 0
0 1 0 1 1
0 1 1 0 1
0 1 1 1 1
1 0 0 0 0
1 0 0 1 1
1 0 1 0 1
1 0 1 1 1
1 1 0 0 0
1 1 0 1 1
1 1 1 0 1
1 1 1 1 1
A
B
C
D
A
B
C
D
Y
Y
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
3.7 Membina Litar daripada Ungkapan Boolean
Kaedah yang betul membina litar logik daripada Ungkapan Boolean ialah dengan
bermula dari bahagian keluaran ke bahagian masukan seperti ditunjukkan dalam
contoh-contoh berikut :
Contoh 2 :
Diberi Ungkapan Boolean SOP seperti berikut :
(A B) + (B C) = Y
Bina litar logik yang berkaitan.
Kaji ungkapan yang beri, didapati
(A B) di ATAU kan dengan (B C)
Oleh yang demikian:
Perkembangan setiap masukan get ATAU seperti ditunjukkan seperti berikut :
Litar akhir :
Jumlah hasil darab
(A B)
(B C)
Langkah 1
Langkah 2
Y
Y
A
B
C
Langkah 3
_
(B C) Y
A
B
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
3.8 Mendapat Ungkapan Logik daripada Jadual Kebenaran
Maklumat tentang sesuatu operasi logik dapat ditukar dari bentuk Jadual
kebenaran ke bentuk Ungkapan Boolen.
Contoh 2 :
Dapatkan Ungkapan Boolean jumlah hasil darab Jadual Kebenaran dalam
Jadual 3.5
Masukan Keluaran
A B C Y
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 1 0 0
1 1 1 1
Jadual 3.5 : Jadual Kebenaran Jumlah Hasil Darab
Masukan Keluaran Ungkapan Boolean
A
B
C
Y
0
0
0
0
0
0
1
1
_ _ ABC
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
0
1
_ _ ABC
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
ABC
Langkah 1
3
1
2
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Dapatkan Ungkapan Boolean untuk masukan yang menjana keluaran Y = 1
_ _ 1. ABC _ _ 2. ABC 3. ABC
Ketiga-tiga ungkapan tersebut di ATAU kan bersama-sama untuk membentuk
Ungkapan Boolean yang mewakili jadual kebenaran tersebut.
_ _ _ _ Y = ( ABC) + (ABC) + (ABC)
3.8 Peta Karnaugh
Peta Karnaugh merupakan cara bergrafik untuk memaparkan kandungan jadual
kebenaran di mana sebutan bersebelahan berbeza dengan hanya satu
pemboleh ubah sahaja. Ia digunakan untuk mendapatkan ungkapan boolean
daripada Jadual Kebenaran yang diberi. Selalunya ungkapan Boolean yang
diperolehi menggunakan Peta Karnaugh adalah yang paling ringkas (tidak perlu
dirngkaskan lagi menggunakan hukum Algebra Boolean).
Bilangan petak di dalam Peta Karnaugh adalah sama dengan bilangan baris
dalam Jadual Kebenaran. Berikut adalah ringkasannya :
2 Pemboleh Ubah 22 = 4 kombinasi input yang berlainan dalam Jadual
Kebenaran
22 = 4 petak dalam Peta Karnaugh
3 Pemboleh Ubah 23 = 8 kombinasi input yang berlainan dalam
Jadual Kebenaran
23 = 8 petak dalam Peta Karnaugh
Langkah 2
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
n Pemboleh Ubah 2n kombinasi input yang berlainan dalam Jadual
Kebenaran
2n petak dalam Peta Karnaugh
Peta Karnaugh dengan Dua Pemboleh Ubah – A dan B
3.9 Mendapatkan ungkapan logik menggunakan Peta Karnaugh daripada
Jadual Kebenaran yang diberi.
Langkah-langkah yang perlu dilakukan untuk menggunakan Peta Karnaugh
1. Buat Peta Karnaugh mengikut bilangan pemboleh ubah.
2. Masukkan 1 ke dalam petak yang mempunyai keluaran 1 (rujuk Jadual
Kebenaran)
3. Kumpulkan petak-petak bersebelahan menggunakan langkah berikut :
Jika Peta Karnaugh mempunyai pemboleh ubah, mulakan
pengumpulan petak dengan 2n-1
Jika tiada petak bersebelahan sebanyak 2n-1 (yang bernilai 1 sahaja),
teruskan dengan 2n-2 dan seterusnya hingga 2n-n atau sehingga tiada
lagi petak bernilai 1 yang belum dikumpulkan.
4. Gabungkan setiap sebutan yang diperolehi dari pengumpulan petak-petak
tersebut menggunakan operasi berkenaan (ATAU/DAN).
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Contoh 3.1 :
Diberi A, B dan C adalah masukan dan Y adalah keluaran dalam Jadual
Kebenaran berikut. Berdasarkan Jadual Kebenaran tersebut dapatkan
ungkapan Boolean dan seterusnya dengan bantuan Peta Karnaugh ringkaskan
ungkapan Boolean tersebut.
Masukan Keluaran
A B C Y
0 0 0 1
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 1
1 0 0 1
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 1 0
Jadual Kebenaran
Buat Peta Karnaugh dengan 3 pemboleh ubah
Masukkan 1 ke dalam petak yang mempunyai keluaran 1 (rujuk Jadual
Kebenaran)
1 1 1
1 1
BC BC BC BC
A
A
Langkah 1
Langkah 2
BC BC BC BC
A
A
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
3 pemboleh ubah n = 3
Mulakan pengumpulan dengan 23-1 = 4 petak bersebelahan
Tiada dalam peta Karnaugh
Teruskan dengan 23-2 petak bersebelahan
Ada 2 kumpulan
Jika masih ada petak bernilai 1 yang belum dikumpulkan, teruskan
dengan 23-3 = 1 petak
ada 1 kumpulan sahaja
Langkah 4 : Gabungkan setiap sebutan yang diperolehi dari pengumpulan petak-
petak tersebut menggunakan operasi ATAU
Oleh itu, ungkapaan : Y ialah:
Y = BC + AB + ABC
1 1
1 1
1 1
1 1
BC BC BC BC
A
A
BC BC BC BC
A
A
ABC AB
BC
Langkah 3
Langkah 4
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Aktiviti 1
Jawab soalan-soalan berikut:
_ _ 1. Lukiskan rajah litar logik untuk persamaan Boolean Y = AB + BC.
Gunakan satu get ATAU, dua get DAN dan dua get TAK.
2. Lukiskan Jadual Kebenaran (3 pemboleh ubah) yang mewakili persamaan
_ _ _ Boolean Y = CB + CBA.
3. Dengan bantuan Peta Karnaugh ringkaskan persamaan Boolean _ _ _ _ _ _ _ _ Y = ABC + ABC + ABC + ABC
TAMAT
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
TAJUK 4 ASAS TEKNOLOGI KOMPUTER DAN RANGKAIAN
Sinopsis
Penguasaan ilmu dalam bidang komputer atau teknologi maklumat merupakan
kemestian dalam zaman era kemajuan, pembangunan dan pemodenan ini. Komputer
secara umumnya dianggap sebagai satu lambang permodenan dan pembangunan
sebuah negara
Tajuk ini akan menjelaskan tentang asas binaan komputer, perkakasan, perisian dan
asas rangkaian
Hasil Pembelajaran:
Di akhir bab ini anda seharusnya dapat
1. Menjelaskan kandungan ilmu yang berkaitan asas binaan komputer
2. Menjelaskan kandungan ilmu yang berkaitan perkasasan dan perisian
3. Menjelaskan kandungan ilmu yang berkaitan asas rangkaian
Kerangka Konsep
Asas Binaan Komputer
Perkakasan Dan Perisian
Asas Rangkaian
Asas Teknologi Komputer dan
Rangkaian
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Pengenalan
Komputer secara amnya bolehlah dikatakan sebagai suatu mesin elektronik yang
diprogramkam oleh manusia bagi melaksanakan tugas-tugas yang ditetapkan.
Dua prinsip atau sifat komputer yang utama ialah
a) Ia akan bertindak balas kepada set arahan yang spesifik mengikut kaedah
atau urutan yang telah ditentukan
b) Ia mampu menjalankan senarai arahan yang pelbagai bentuk dan aras
secara sistematik.
Secara umumnya, fungsi utama komputer ialah mengubah sesuatu data kepada
maklumat. Data merujuk kepada sesuatu yang tidak tersusun atau tidak
mempunyai organisasi yang teratur. Maklumat pula merujuk kepada data yang
telah digubah kepada yang lebih tersusun dan bermakna. Maklumat biasanya
lebih tepat, sempurna dan meyakinkan.
Otak kepada komputer ialah CPU. Tahukah anda apakah komponen-
komponen yang terdapat di dalam CPU?
1.9 Asas Binaan Komputer
Sistem komputer terbahagi kepada tiga unit asas iaitu:-
i) Unit Pemprosesan Pusat (CPU)
ii) Unit Stroran
iii) Unit Peranti Masukan dan Keluaran
1.9.1 Unit Pemprosesan Pusat (CPU)
Unit Pemprosesan Pusat (CPU) adalah koleksi litar elektrik yang
kompleks dan mengandungi beribu-ribu atau mungkin berjuta-juta
transistor yang diletak atau dipasang di atas litar bersepadu. Litar
bersepadu juga disebut cip atau mikrocip kerana semua transistor diukir
atau diletak di atas cip silikon yang kecil.
Unit Pemprosesan Pusat (CPU) direka bentuk bentuk yang pelbagai.
Sebagai contoh dalam komputer peribadi, Unit Pemprosesan Pusat
(CPU) adalah satu cip mikro pemprosesan. Unit Pemprosesan Pusat
(CPU) biasanya berada pada Papan Induk (mother board) dan dalam
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
sistem yang lebih besar seperti kerangka utama dan super komputer,
beberapa papan litar digunakan.
Unit Pemprosesan Pusat (CPU) terdiri daripada dua bahagian atau dua
unit iaitu:
(i) Unit Aritmetik Logik (Arithmetic Logic Unit (ALU))
(ii) Unit Kawalan (Control Unit)
Tugas CPU ialah memproses data mengikut aturcara yang diperlukan
oleh pengguna seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.
Rajah 1 : Unit Pemprosesan Pusat (CPU)
1.9.1.1 Aritmetik Logik (Arithmetic Logic Unit (ALU))
Unit Aritmetik Logik (ALU) ialah unit yang melaksanakan
pengiraan yang melibatkan iaitu Aritmetik dan Logik. Data yang
diproses di ALU diambil daripada daftar khas yang dinamakan
sebagai penumbuk. Data yang telah diproses akan disimpan
sementara di penumbuk
Data yang diproses di ALU melibatkan beberapa operasi iaitu:-
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Dalam CPU terdapat beberapa jenis daftar yang melaksanakan fungsi tertentu. Satu
contoh daftar ialah PENUMBUK
Aritmetik Logik
i) Operasi perbandingan seperti melibatkan perbandingan
seperti sama dengan (=), kurang daripada (<) atau lebih
daripada (>).
ii) Operasi arimetik asas seperti tambah
(+), tolak (-), darab (*) dan bahagi(/)
iii) Operasi logik seperti melibatkan
operator logikal seperti AND, OR dan
NOT
1.9.1.2 Unit Kawalan (Control Unit)
Unit Kawalan (Control Unit) pada pemproses boleh
disetarakan dengan “otak manusia” Ia memberitahu
keseluruhan komputer bagaimana melaksanakan arahan atur
cara.
Tugas Unit Kawalan adalah seperti adalah seperti berikut:-
i) Mengawal dan mengkoordinasi operasi-operasi seluruh
sistem komputer
ii) Mentafsir semula langkah-langkah program.
iii) Mengeluarkan arahan-arahan kepada unit-unit lain
iv) Mengawal aliran-aliran data semasa pemprosesan
Dengan perkataan lain, unit kawalan mengarah, mengambil
arahan, menyahkod suruhan untuk mengetahui apakah tujuan
arahan tersebut, memerintah unit aritmetik/ logik melaksana
arahan dan seterusnya mengarah penyimpanan hasil
perlaksanaan suruhan ke ingatan (storan primer), daftar atau
cache.
Semua proses perlaksanaan yang melibatkan ALU dan unit
kawalan ini dapat dilihat dalam Rajah 2 dibawah:-
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Terdapat banyak jenis ingatan di dalam sesebuah komputer. Cuba fikirkan
tentang fungsi ingatan-ingatan ini.
Untuk mengetahui dengan lebih lanjut tentang ingatan komputer, anda
boleh melayari ke alamat sesawang berikut :
1. http://www.wisegeek.com/what-is-computer-memory.htm
2. http://www.howstuffworks.com/computer-memory.htm
Rajah 2: Urutan Perlaksanaan CPU
1.9.2 Storan / Ingatan
Storan adalah peranti elektronik yang digunakan untuk menyimpan data
atau maklumat yang boleh digunakan pada bila-bila masa.
Tugas utama storan adalah:-
i) Menyimpan pemprosesan unit arithmetik dan logik.
ii) Menyimpan arahan oleh pengguna.
iii) Menyimpan arahan yang sedang diproses.
Terdapat dua jenis storan iaitu storan primer dan storan sekunder.
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.9.2.1 Storan Primer
Storan primer dikenali sebagai ingatan dalaman yang terdiri
daripada dua jenis cip iaitu :-
i) Cip ROM (Read Only Memory) –
Ingatan bacaan sahaja.
Ciri-ciri utama ROM adalah :-
a) Storan semikonduktor
b) Menyimpan data secara kekal.
c) Hanya boleh dibaca tetapi tidak
boleh diubah dan dihapuskan.
d) Data tidak akan hilang walaupun bekalan pada
komputer dimatikan.
ii) Cip RAM (Random Access Memory) – Ingatan secara
rawak.
Ciri-ciri utama RAM adalah:-
a) Storan semikonduktor
b) Boleh menyimpan secara
sementara.
c) Data boleh diubah atau
dihapuskan
d) Data akan hilang apabila
bekalan komputer dimatikan
Dua jenis cip RAM yang selalu digunakan:
a) DRAM bermaksud RAM Dinamik iaitu ingatan yang
memegang data secara dinamik. Data tidak disimpan secara
berterusan, tetapi komputer akan menyegarkan semula
(refresh) data beratus-ratus kali setiap saat. DRAM selalu
digunakan di dalam komputer peribadi.
b) SRAM bermaksud RAM Statik iaitu ingatan yang memegang
data secara berterusan tanpa penyegaran semula (refresh)
selagi ada kuasa elektrik. SRAM lebih cepat daripada DRAM
tetapi reka bentuknya agak rumit.
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Unit Ukuran Keupayaan Ingatan
Bit
Ia merupakan unit asas bagi perkiraan ingatan, dimana setiap bit
boleh mengandungi samada angka „0‟ atau „1‟. Satu karektor
seperti huruf atau nombor memerlukan ingatan 8 bit.
Bait (Byte)
Satu lagi unit ukuran bagi muatan ingatan, yang mana satu bait
terdiri 8 unit bit. Biasanya 1 aksara (1 nombor atau huruf atau
simbol) memerlukan 1 bait muatan memori.
Unit Muatan
Kilobait (KB) 1,024 bait
Megabait (MB) 1,024,000 bait
Gigabait (GB) 1,024,000,000 bait
Terabait (TB) 1,024,000,000,000 bait
Jadual 2: Unit Ukuran Keupayaan Ingatan
1.9.2.2 Storan Sekunder
i) Pemacu Cakera Keras ( Hard Disk Drive )
Merupakan alat untuk menyimpan dan mengeluarkan
data dan maklumat..
Digunakan juga sebagai
tempat untuk dimasukkan
perisian untuk menjalankan
sesebuah komputer
Menyimpan segala sistem dan
data,agar sesebuah komputer itu beroperasi dengan
lancer
ii) Pemacu Cakera Liut ( Floppy Disk Drive )
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1. Senaraikan apakah ciri-ciri yang perlu diambil kira dalam membeli
komputer peribadi.
2. Senarai peranti masukan dan peranti keluaran yang terkini.
3. Senaraikan langkah untuk mengelakkan serangan virus dalam komputer
Komponen ini digunakan untuk menyimpan data
dengan menggunakan disket
Cakera liut terhad untuk
menyimpan data kerana
saiznya hanya 1.44MB
iii) Pemacu Cakera Padat ( CD –
ROM )
CD-ROM (Compact-Disk-Read-Only-Memory) - cakera
optik yang tidak boleh dipadam
Pemacu ini hanya dapat membaca memori sahaja dan
tidak boleh menyimpan memori ke dalam cakera keras
Terdiri dari 2 jenis Iaitu CD-R ( CD-Recordable ) dan
CD-RW ( CDRecordable / Writable
)
CD-R (CD – Recordable) – hanya
boleh write sekali sahaja
CD-RW (CD-Recordable/Writable)
– boleh ReWrite banyak kali seperti disket tetapi harga
lebih mahal
iv) Pen Drive / thumb drive
Pen Drive atau thumb drive adalah storan yang boleh
dibawa kemana-mana dengan mudah digunakan.
Maklumat di dalam pen drive boleh
dipadam dan ditulis semula. Saiz dan
rekabentuknya sesuai digunakan pada port
USB pada komputer.
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.9.2.3 Unit Peranti Masukan (Input) dan keluaran (Output)
Peranti masukan merupakan jambatan perhubungan di antara data dan
pemprosesan dari pengguna ke komputer. Input diperlukan untuk
menjawab pertanyaan dan juga pemprosesan.
Antara peranti masukan yang biasa digunakan ialah tetikus, papan
kekunci, pengimbas, microfon dan lain-lain
Rajah 3 : Peranti Input
Peranti Keluaran akan memapar hasil daripada data yang telah diproses
dan diolah oleh CPU. Ia merupakan sukatan kritikal kejayaan sesuatu
sistem. Output yang hendak dihasilkan ditentukan oleh data yang
dimasukan mengikut kehendak pengguna.
Antara peranti keluaran ialah monitor, printer, speaker dan plotter
Rajah 4 : Peranti Keluaran
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.10 Perisian
Kumpulan aturcara/program yang membolehkan kita berhubung dengan
komputer. Ianya terdiri daripada perintah-perintah tersusun yang perlu dipatuhi
oleh komponen komputer untuk menghasilkan aktiviti tertentu.
Perisian komputer boleh dibahagikan kepada perisian sistem dan perisian
aplikasi.
1.10.1 Perisian Sistem
Perisian sistem bertujuan untuk menghidupkan komputer dan ia terletak
di belakang perisian aplikasi. Ia juga menyelaras komponen-komponen
perkakasan dan perisian aplikasi. Perisian sistem membolehkan
pengguna berinteraksi secara terus dengan komputer. Perisian sistem
mengendalikan kerumitan fizikal perkakasan komputer. Antara peranan
utama perisian sistem ialah memberitahu komputer bagaimana
menterjemah data dan suruhan, bagaimana menjalankan peranti
komputer seperti pencetak dan pemacu cakera dan bagaimana
menggunakan perkakasan komputer.Perisian sistem boleh dibahagikan
kepada 4 kategori
a) Sistem pengoperasian adalah atur cara yang menjalankan
mikrokomputer anda. Ia menyelaras sumber, menyediakan antara
muka pengguna dan komputer serta menjalankan aplikasi. Sistem
pengoperasian mempunyai beberapa fungsi dan ciri-ciri seperti multi
tugasan, multipengguna, multipemproses dan lain-lain. Ada banyak
jenis sistem pengoperasian di pasaran dan setiap satu mempunyai
kelebihan dan kekurangan tersendiri. Windows adalah sistem
pengoperasian komputer peribadi yang paling popular dan
dibangunkan oleh syarikat Microsoft. Unix pula banyak digunakan
pada sistem pelayan. Linux pula mempunyai beberapa ciri-ciri Unix
dan semakin popular kerana ia adalah sistem pengoperasian yang
percuma dan boleh harap.
b) Atur cara utiliti melaksanakan tugas khas yang berkaitan dengan
pengurusan sumber komputer atau fail. Ia termasuk atur cara yang
membantu pengguna mengenalpasti masalah pada perkakasan,
mencari fail yang hilang dan membuat salinan sandaran data. Dalam
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
erti kata lain, atur cara utiliti berfungsi sebagai pengimbas virus,
pengformat cakera keras, perisian pemampat dan perisian membuat
salinan.
c) Pemacu peranti adalah atur cara yang direkabentuk khas untuk
membenarkan peranti input dan output berkomunikasi dengan lain-
lain sistem komputer.
d) Penterjemah bahasa menterjemah arahan pengatur caraan yang
ditulis oleh pengatur cara ke dalam bahasa yang difahami dan
diproses oleh komputer. Penterjemah bahasa akan diterangkan
dengan lebih lanjut dalam bahagian bahasa pengatur caraan.
Perisian komputer dibangunkan dengan bahasa pengatur caraan.
Terdapat banyak jenis bahasa pengatur caraan seperti bahasa imperatif,
berorientasikan objek, bahasa berasaskan logik dan bahasa berasaskan
fungsi. Setiap bahasa mempunyai kelebihan yang tersendiri dalam
menyelesaikan sesuatu masalah. Terdapat beberapa generasi bahasa
pengatur caraan bermula dari bahasa mesin hingga ke bahasa tabii.
Beberapa bahasa pengatur caraan yang popular seperti C, C++, Java
dan lain-lain.
1.10.2 Perisian Aplikasi
Perisian aplikasi digunakan oleh manusia untuk menyelesaikan tugas-
tugas tertentu seperti menyediakan dokumen, menyiapkan laporan,
menghasilkan persembahan, melakukan kira-kira dan lain-lain. Perisian
aplikasi mengandungi atur cara yang dibangunkan untuk memenuhi
kehendak pengguna yang tertentu. Terdapat berbagai jenis perisian
aplikasi di pasaran dewasa ini. Antara perisian aplikasi yang paling selalu
digunakan adalah pemproses kata, perisian hamparan, pangkalan data
dan perisian grafik.
Perisian aplikasi terbahagi kepada dua bahagian iaitu perisian asas dan
perisian termaju. Perisian asas adalah perisian yang digunakan untuk
meningkatkan produktiviti pengguna manakala perisian termaju pula
adalah perisian untuk tujuan khusus dan memerlukan kepakaran untuk
menggunakannya.
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Dengan bantuan komputer, kini anda boleh melaksanakan berbagai
operasi yang dahulunya hanya boleh dilaksanakan oleh pakar yang
terlatih.
Tugasan Perisian Aplikasi
Pemproses kata MS-Word, WordPerfect, Writer
Multimedia Flash, Director, Authorware
Permainan Caesar III, Quake, FIFA2001
Komunikasi Netscape Navigator, Internet
Explorer, Opera
Pengkompil Borland C++
Pangkalan Data DB2, Foxpro, MySQL
Hamparan Elektronik Excel, Lotus 1-2-3, Calc
Persembahan Powerpoint, Impress
Sistem Pengendalian
Sistem Pengendalian (Unix, Linux, Windows)
Komponen Komputer
RAM, Monitor, Pencetak, Tetikus Papan Kekunci,
Rajah 5: Hubungan komponen komputer, sistem pengoperasian dan perisian
aplikasi
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Nota : Hos ialah komputer yang diletakkan di pusat rangkaian untuk
mengawal komputer lain
1.11 Asas Rangkaian
Rangkaian ialah gabungan atau koleksi komputer yang dihubungkan antara satu
sama lain menggunakan berbagai media komunikasi dan peranti komunikasi
yang membolehkan pengguna berkongsi data, maklumat, perkakasan dan
perisian. Ia juga merupakan sistem perhubungan data yang menghubungkan
beberapa beberapa perkakasan seperti pelayan komputer pelayan, komputer
kerangka utama, pengkalan komputer, pencetak, mesin faxs dan sebagainya.
Semua perkakasan tersebut berhubung kait melalui media penghantaran. Satu
rangkaian boleh disusun atau dikongfigurasikan dalam berlainan cara.
1.11.1 Jenis Rangkaian Antara jenis rangkaian ialah rangkaian kawasan setempat(local area network,
LAN), rangkaian luas (wide area network, WAN), dan rangkaian metropolitan
(metropolitan area network, MAN)..
1.11.1.1 Rangkaian Kawasan Setempat (LAN)
Rangkaian setempat (LAN) adalah satu rangkaian setempat yang
digunakan untuk berkongsi perisian, storan dan data. Ia biasanya
bersaiz kecil dan tidak melibatkan talian telefon. Rangkaian LAN
menghubungkan komputer dalam kawasan geografi yang terhad,
seperti pejabat, makmal, sekolah dan lain-lain. LAN memerlukan
saluran komunikasi, komputer dan peranti rangkaian, kad antara
muka rangkaian dan sistem pengendalian rangkaian.
Media yang menghubungkan antara peranti terdiri dari kabel dua
dawai (Unshielded Twisted Pair), kabel sepaksi dan gentian optik.
Setiap komputer perlu mempunyai NIC (Network Interface Card)
untuk di sambungkan pada rangkaian. Dua teknologi yang biasa
digunakan pada LAN adalah Ethernet dan gelang token.
LAN di kelaskan mengikut topologi (Kaedah Penyambungan),
kabel dan juga protocol yang digunakan.
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Rajah 5 : Rangkaian LAN
Kaedah penyambungan kabel dengan komputer yang digunakan
dalam rangkaian dinamakan topologi. Terdapat empat jenis
topologi yang digunakan.
i) Topologi Gelang
ii) Topologi Bintang
iii) Topologi Bas
iv) Topologi Pokok
Rajah 5 : Topologi gelang
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Rajah 6 : Bas Topologi
Rajah 7 : Topologi Pokok Rajah 8 : Topologi Bintang
1.11.1.2 Rangkaian kawasan Luas (WAN)
Rangkaian kawasan luas (WAN) adalah rangkaian komputer yang
melibatkan jarak yang jauh atau kawasan geografi yang luas
seperti negeri. Rangkaian ini memerlukan gabungan talian telefon,
mikrogelombang, satelit dan media penghantaran lain. WAN boleh
dianggap sebagai gabungan dua atau lebih LAN. WAN
menyediakan sokongan perhubungan perkakasan di dalam
sebuah bandar, negara atau diseluruh dunia.
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Rajah 9: Rangkaian Kawasan Luas (WAN)
CIRI WAN LAN
Jenis Data Isyarat Analog dan Isyarat Berdigit
Isyarat berdigit
Kelajuan 2 Mbps Sehingga 1 Gbps
Luas Rangkaian Sejagat Organisasi setempat
Bilangan Komputer
Tidak terhad Terhad
1.11.1.3 Rangkaian Kawasan Metropolitan (MAN)
Rangkaian kawasan metropolitan (MAN) terletak di antaran LAN dan
WAN. MAN menyediakan khidmat yang lebih dari LAN termasuk
gabungan suara, data, imej dan video. MAN selalunya
mengoptimumkan penghantaran suara dan data. MAN tidak
beroperasi menggunakan talian telefon awam. MAN menggunakan
media penghantaran berprestasi tinggi (lazimnya gentian optik) dan
menjangkau seluruh bandar. Di Malaysia, MAN ini boleh dikaitkan
dengan bandar bestari yang menyediakan rangkaian khas untuk
sesuatu bandar, misalnya Putrajaya.
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Rajah 9 : Rangkaian Kawasan Metropolitan (MAN) 1.11.2 Internet
Internet merupakan satu jaringan terbesar antara rangkaian yang terdiri daripada
beberapa susunan rangkaian serantau, rangkaian kawasan tempatan dan
pelanggan yang membuat capaian internet dari rumah. Ini membolehkan jutaan
pengguna disambung kepada Pembekal Perkhidmatan Internet (ISP).
Untuk melayari internet, sebuah komputer memerlukan program seperti
Netscape Communicator atau Internet Explorer atau Mozilla Firefox yang
menyediakan protocol komunikasi antara muka dengan beberapa komputer
pusat atau komputer pelayan yang boleh
dicapai.
Protokol komunikasi ialah satu set arahan
yang membolehkan dua komputer berhubung
antara satu sama lain. Perisian aplikasi ini
membolehkan pengguna mencapai dokumen
laman web yang telah dikodkan dalam bahasa
yang dinamai Hypertext Markup Language
(html)
Kesemua laman web mempunyai alamat unik
yang dinamai Uniform Resourse Locator (URL) supaya mudah dicari oleh enjin
pencari internet.
Contoh alamat URL yang terdapat dinegara kita
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
http://www.tutor.com.my
http://www.pusatsains.gov.my
Untuk memudahkan pengguna ketika melayari internet, peisian yang
menggunakan khidmat enjin pencari perlu digunakan. Contoh enjin pencari
adalah msn, Yahoo, Alta Vista, Google dan sebagainya.
Rujukan :
1. David A. Bell (1996);(edisi keempat) , Asas Litar Elektrik.
2. Abd Samad (1988);(edisi Kedua), Pemasangan dan Penyelenggaraan Elektrik)
3. Abd Samad ; Nazi ) (1995);(Teknologi Elektrik Untuk Sekolah Menengah
Vokasional, Tingkatan 4 & 5)
4. Pengajian Kejuruteraan Elektrik dan Elektronik; Tingkatan 4 &5 (2003)