176944875 modul reka bentuk dan teknologi rbt3118 bab6

Download 176944875 MODUL Reka Bentuk Dan Teknologi RBT3118 Bab6

Post on 17-May-2017

226 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • RBT3118 Rekabentuk & Teknologi Topik 6 116

    Reka Bentuk dan Teknologi

    Kod Kursus : RBT 3118

    Kemagnetan

    Topik 6

    KEMAGNETAN

    Apa itu magnet?

    Sifat-sifat Magnet

    Magnet kekal

    Magnet Sementara

  • RBT3118 Rekabentuk & Teknologi Topik 6 117

    Reka Bentuk dan Teknologi (RBT 3118) 3 ( 2 + 1 )

    Bab 6 Kemagnetan

    Rajah 1

    6.1. Apa itu magnet?

    Magnet dikenali sebagai besi berani kerana mempunyai kemagnetan yang berupaya menarik atau menolak bahan magnet yang mengandungi

    Magnet asli dinamai magnetit dari dalam bumi

    Bahan magnet terdiri daripada domain-domain yang bertindak sebagai magnet halus. Domain-domain ini berselerak.

    Rajah 2

    Domain-domain yang telah dimagnetkan tersusun rapi dan menunjuk arah yang sama.

    Domain-domain tersusun membentuk dua kutub: kutub Utara dan kutub selatan.

  • RBT3118 Rekabentuk & Teknologi Topik 6 118

    Rajah 3 Rajah 4

    6.2. Magnet kekal Magnet semulajadi. Pelbagai bentuk

    Rajah 5 : Bentuk Magnet

  • RBT3118 Rekabentuk & Teknologi Topik 6 119

    6.3 Sifat-sifat Magnet Kutub sama - menolak Kutub berlainan - menarik Menarik bahan-bahan logam tertentu Daya kemagnetan sesuatu magnet telah diaplikasikan dalam pembuatan

    kompas.

    Rajah 6 Bahan-bahan Magnet dan Bukan Magnet

    Bahan magnet Bahan bukan magnet

    Paku besi Kertas

    Serbuk besi Plastik

    Kunci Kaca

    Jarum Getah

    Klip kertas Cincin emas

    Paku payung Syiling

  • RBT3118 Rekabentuk & Teknologi Topik 6 120

    6.4. Magnet Sementara

    6.4.1. Elektromagnet. Gabungan +elektrik + magnet Magnet sementara. Cth: geganti. Loceng elektrik, transformer dll. Sifat kemagnetan disebabkan oleh pengaliran elektrik melalui konduktor.

    Rajah 7 Gegelung dawai menunjukkan kekutuban kedua-dua hujung dawai.

    Arah medan magnet yang terbentuk adalah mengikut arah utara-selatan dan

    boleh ditentukan dengan kompas.

    Medan magnet gegelung dawai boleh dikuatkan dengan:-

    i. Menambahkan bilangan lilitan ii. Menambahkan arus iii. Mengurangkan diameter dawai iv. Teras besi lembut ke dalam gegelung dawai. v. Panjang teras ditambah vi. Keratan rentas teras dikecilkan. vii. Jenis bahan teras kebolehtelapan bahan teras tingkatkan ( )

  • RBT3118 Rekabentuk & Teknologi Topik 6 121

    6.5. Transformer (Pengubah)

    Transformer merupakan peranti yang berupaya merendahkan atau meninggikan voltan AU di dalam litar elektrik.

    Transformer yang meninggikan voltan AU seperti daripada 230V ke 1000V dinamakan transformer peninggi.

    Rajah 8

    Transformer yang merendahkan voltan AU dinamakan transformer perendah.

    Lilitan utama disambungkan kepada voltan AU masukan manakala lilitan kedua disambungkan kepada beban.

    Rajah 9

    Selain dari mempunyai satu keluaran transformer boleh juga mempunyai beberapa keluaran mengikut kepada bilangan lilitan kedua.

    Jika terminal keluaran berada di tengah-tengah lilitan maka transformer itu dinamakan transformer bertep tengah

  • RBT3118 Rekabentuk & Teknologi Topik 6 122

    6.6. Alatan pengukuran dan pengujian

    Rajah 10

    Meter analog menggunakan gelung-bergerak (moving-coil ) untuk menggerakkan penunjuknya. Pergerakkan penunjuknya disebabkan oleh kesan tindakbalas dari elektromagnet dan magnet kekal pada meter tersebut. Meter volt jenis digital mempunyai ketepatan yang tinggi. Pengguna boleh memperolehi hasil paparannya dengan melihat pada paparan LCD meter tersebut.

    6.7. Meter volt

    Rajah 11

  • RBT3118 Rekabentuk & Teknologi Topik 6 123

    Rajah 12 Binaan Asas Meter Volt

    Binaan asas sebuah meter volt adalah seperti di rajah. Perintang pendarab digunakan untuk susutkan voltan lebihan daripada terminal penguji.

    Penyambungan perintang pendarab adalah sesiri dengan gelung-bergerak meter arus.

    Meter volt hendaklah disambungkan dengan kekutuban yang betul. Jika penyambungan penguji terbalik, ini akan menyebabkan gelung-bergerak dipesongkan terbalik dan akan membengkokkan jarum penunjuk.

    Memulakan dengan julat volt yang paling tinggi ketika pengujian pada litar untuk mengelak penunjuk daripada terlebih pesong.

    Rajah13

  • RBT3118 Rekabentuk & Teknologi Topik 6 124

    6.8. Meter Ampere

    Rajah 14

    Binaan Asas Meter Ampere

    Kegunaan meter arus adalah untuk menyukat kuantiti arus yang mengalir dalam litar. Meter arus juga menggunakan penunjuk yang digerakkan oleh gelung-bergerak.

    Meter arus pada binaan membenarkan arus yang rendah sahaja mengalir melaluinya, biasanya dalam nilai uA.

  • RBT3118 Rekabentuk & Teknologi Topik 6 125

    Perintang pirau (shunt) pada meter arus boleh meningkatkan julat pengukuran nilai arus elektrik pada meter tersebut.

    Kegunaan perintang pirau adalah untuk mengelakkan arus lebihan mengalir ke gelung-bergerak meter.

    Penyambungan Meter Arus

    Rajah 15

    Meter arus disambung sesiri dengan beban yang diukur. Kesilapan

    penyambungan kekutuban boleh menyebabkan penunjuk terpesong terbalik dan akan merosakkan jarum penunjuk meter arus.

    Selain daripada itu, kita hendaklah mulakan dengan julat yang paling besar semasa membuat pengujian arus.

    6.9. Meter Pelbagai

    Rajah 16

    Mengukur nilai rintangan atau kealiran sesuatu pengalir. Biasanya meter ohm digabungkan dengan meter volt dan meter arus yang dipanggil meter pelbagai

  • RBT3118 Rekabentuk & Teknologi Topik 6 126

    Mempunyai bateri dalaman bertujuan untuk membekalkan bekalan voltan semasa membuat pengukuran. Biasanya nilai bateri ini adalah 1.5V dan 9V bagi meter pelbagai.

    Meter ohm juga menggunakan meter arus yang disambungkan sesiri dengan sebuah perintang dan perintang berubah.

    Perintang berubah digunakan untuk melaras penunjuk meter ke kedudukan 0 apabila pengujinya dipintaskan.

    Rajah 17

    6.10 Meter Kilowatt Jam (KWJ)

    Meter KWJ digunakan untuk menyukat dan merekodkan jumlah tenaga elektrik yang digunakan.

    Meter KWJ dimiliki Tenaga Nasional Berhad.

    Terdapat dua jenis meter KWJ iaitu:

    (a) meter KWJ jenis analog (jenis lama) (b) meter KWJ jenis digital ( jenis baharu)

  • RBT3118 Rekabentuk & Teknologi Topik 6 127

    Rajah 20 Kadang-kadang kita perlu mengetahui kadar bil elektrik untuk sesuatu peralatan elektrik. Secara mudahnya, semakin tinggi kuasa sesuatu peralatan itu, semakin tinggi kadar bilnya. Kadar bil elektrik sesuatu peralatan elektrik boleh dikira menggunakan formula berikut:

    Kadar bil elektrik = (P/1000) x J x H x K di mana

    P adalah kuasa elektrik yang digunakan oleh peralatan elektrik tersebut.

    Nilai ini boleh diperolehi pada rating label.

    Label ini biasanya terletak pada bahagian bawah atau belakang alat tersebut.

    Unit untuk kuasa elektrik adalah Watt (W)

    J adalah masa (jam) yang digunakan dalam masa sehari

    H adalah bilangan hari yang digunakan dalam masa sebulan

    K ialah harga seunit kuasa elektrik. Harga terkini adalah RM0.33 untuk setiap KWJ

  • RBT3118 Rekabentuk & Teknologi Topik 6 128

    Contoh: Sebuah kipas berkuasa 65W digunakan selama 8 jam setiap hari. Maka, kadar bil elektrik dalam sebulan untuk laptop ini adalah: = (65/1000) x 8.5 x 30 x 0.33 = RM5.47 sebulan

    6.11. Osiloskop

    Rajah 21

    Osiloskop merupakan alat penguji elektronik yang boleh memaparkan isyarat voltan ulang-alik atau arus terus pada skrin. Terdapat dua jenis osiloskop, analog dan digital.

    Osiloskop menggunakan dua paksi iaitu paksi x mewakili masa dan paksi y mewakili voltan (amplitud).

    Osiloskop boleh memaparkan bentuk gelombang seperti gelombang sinus, gelombang

    gerigi, gelombang segi empat dan lain-lain bentuk gelombang. Cara Membuat Bacaan Meter Langkah 1: Kira bilangan bahagian pada paksi Y, iaitu: 4 bahagian 1 volt/cm = 4 Vp-p

  • RBT3118 Rekabentuk & Teknologi Topik 6 129

    Maka kita dapati paparan pada skrin osiloskop ialah 4 Vp-p. Langkah 2: Bahagian untuk 1 kitar pada paksi x, iaitu: 4 bahagian 10uS = 40us Oleh itu, frekuansi gelombang sinus bersamaan:

    F = 1 / T = 1 / 40uS = 25Khz