7.2 KEELEKTRIKAN

KEELEKTRIKANTENAGA ELEKTRIK ATAU KEELEKTRIKAN IALAH SUATU BENTUK TENAGA.

TENAGA ELEKTRIK ADALAH TENAGA YANG TERHASIL APABILA ARUS ELEKTRIK MENGALIR.

SUMBER KEELEKTRIKANSUMBER TENAGA ELEKTRIK IALAH SEBARANG ALAT YANG DAPAT MENGHASILKAN CAS-CAS ELEKTRIK ATAU ARUS ELEKTRIK

SUMBER KEELEKTRIKAN1. SEL SURIA2. SEL KERING3. BATERI BASAH4. PENJANA KUASA5. BATERI LITIUM ION6. BATERI KADMIUM

ALAT ELEKTRIK HANYA AKAN BERFUNGSI APABILA TERDAPAT PENGALIRAN CAS NEGATIF (ELEKTRON) SECARA BERTERUSAN.

PENJANA VAN DE GRAAF

Penjana Van de Graaff adalah satu alat yang dapat menghasilkan cas-cas elektrik statik (cas elektrostatik) yang bervoltan sangat tinggi pada kubahnya.Tali getahroda

Apabila penjana dihidupkan, tali getah berpusing dan bergeser dengan kedua-dua roda. Kubah menjadi bercas.

Kubah penjana lazimnya bercas positif (kubah penjana boleh dicas positif atau negatif).

Kubah yang kering dapat memegang cas-casnya dengan roda lebih lama.

Apabila kubah yang bercas ini disambungkan ke sebuah galvanometer menghasilkan arus elektrik, lalu menyebabkan jarum galvanometer terpesong.

Alat ini sesuai untuk melakukan eksperimen elektrostatik.

GALVANOMETERGalvanometer ialah alat yang berfungsi mengesan arus elektrik yang kecil.

Galvanometer boleh diubahsuaikan menjadi ammeter dan voltmeter.

Arus elektrik, ICas-cas elektrik (elektron) yang bergerak menghasilkan arus elektrik.

Arus elektrik membolehkan alat elektrik seperti televisyen, peti sejuk, dan kipas angin berfungsi.

Arus elektrik terhasil apabila elektron-elektron mengalir dalam satu arah tertentu.

Arah pengaliran elektron: (-) (+)

Arah pengaliran arus elektrik: (+) (-)

Kadar pengaliran elektron

Voltan, VVoltan adalah tenaga elektrik yang diperlukan untuk membolehkan elektron mengalir dari satu titik ke titik yang lain dalam konduktor.

Voltan merupakan daya yang menolak elektron-elektron bergerak melalui suatu litar untuk menghasilkan arus elektrik.

Sel kering atau bateri mempunyai voltan.

Daya elektrik yang diperlukan untuk mengalirkan elektron antara dua titik. // Beza keupayaan di antara dua titik

RintanganSesetengah bahan membenarkan pengaliran arus elektrik melaluinya dengan mudah. Sesetengah bahan yang lain pula tidak.

Elektron yang mengalir melalui suatu konduktor sentiasa mengalami halangan.

Sifat bahan yang menentang pengaliran elektron disebut rintangan.

Bahan yang rintangannya tinggi hanya membenarkan arus yang kecil mengalir melaluinya.Rintangan pada suatu konduktor, misalnya dawai, bergantung pada

(a) panjang konduktorSemakin panjang konduktor, semakin tinggi rintangannya.

(b) diameter atau tebalnya konduktorSemakin besar diameter konduktor, semakin rendah rintangannya.

(c ) jenis konduktorKonduktor yang berlainan jenis mempunyai rintangan yang berbeza.Logam kuprum dan aluminium yang luas digunakan sebagai wayar elektrik adalah antara logam yang mempunyai rintangan yang rendah.Sesetengah konduktor mempunyai rintangan yang tinggi ter-hadap arus yang mengalir menerusinya. Konduktor jenis ini disebut perintang.

Sifat bahan yang menentang pengaliran elektron melaluinya.

7.3 KAEDAH PENGUKURAN KEELEKTRIKAN

KAEDAH MENGUKUR ARUSKUANTITI: Arus elektrik, IUNIT S.I: Ampere (A)ALAT PENGUKURAN: Ammeter

CARA PENYAMBUNGAN AMMETER DALAM LITAR ELEKTRIKADALAH SECARA BERSIRI

KAEDAH MENGUKUR VOLTANKUANTITI: Voltan elektrik, VUNIT S.I: Volt (V)ALAT PENGUKURAN: Voltmeter

CARA PENYAMBUNGAN VOLTMETER DALAM LITAR ELEKTRIKADALAH SECARA SELARI

RINTANGAN Rintangan ialah keupayaan bahan untuk mengalang aliran arus elektrik melaluinya.

KUANTITI: Rintangan elektrik, RUNIT S.I: Ohm ()

Apakah itu perintang?

Arus (I), Voltan (V) dan Rintangan (R) dihubungkan melalui Hukum Ohm7.4 HUBUNGKAIT I, V DAN R

Menurut Hukum Ohm

Kajian Georg Simon Ohm Pada 1827 berkaitan hubungan I, V dan R. (i) I yang mengalir melalui suatu konduktor berkadar terus dengan voltan (ii) Formula Hukum Ohm

Daripada hukum Ohm R= V IV= IR

dan

I = v R

Jika satu graf voltan (V) melawan arus elektrik (A) dilukis, satu garis lurus yang melalui asalan diperoleh. Kecerunan graf mewakili rintangan litar.

V = 6 1.5 = 4.5 volt = 4.5 VI = 2 0.5 = 1.5 ampere = 1.5 A

Kecerunan graf = V I

Kecerunan graf = RKecerunan graf = 4.5 V 1.5 A = 3 ohm = 3

7.4 LITAR BERSIRI DAN LITAR SELARI

KEBAIKAN LITAR BERSIRISEMUA MENTOL MENYALA DENGAN KECERAHAN YANG SAMA I J = I1 = I2 = I3 = In

KELEMAHAN LITAR BERSIRIJIKA SATU MENTOL TERBAKAR, SELURUH LITAR AKAN TERPUTUS JIKA BILANGAN MENTOL DITAMBAH, KECERAHAN MENTOL AKAN BERKURANG V J = V1 + V2 + V3 + Vn

KEBAIKAN LITAR SELARIDAPAT DIKAWAL SECARA BERASINGANARUS BOLEH MENGALIR LEBIH DARIPADA SATU LINTASANSATU MENTOL TERBAKAR, MENTOL LAIN MASIH BOLEH MENYALAJIKA BILANGAN MENTOL DITAMBAH, KECERAHAN MENTOL TIDAK TERJEJAS.

KELEMAHAN LITAR SELARIARUS ELEKTRIK DALAM LITAR ADALAH SAMA WALAUPUN LEBIH BANYAK SEL YANG DISAMBUNG SELARI.SEL KERING CEPAT MENJADI LEMAH APABILA LEBIH BANYAK MENTOL DISAMBUNG SECARA SELARI.

I, V DAN R DALAM LITAR BERSIRIarus yang mengalir melalui setiap mentol adalah sama. I = I1 = I2 = I3voltan yang dibekalkan oleh sumber elektrik dikongsi bersama oleh semua mentol. Vtotal = V1 + V2 + V3rintangan litar (total) adalah hasil tambah rintangan pada setiap mentol itu.Rtotal = R1 + R2 + R3

I, V DAN R DALAM LITAR SELARIarus yang mengalir pada setiap cabang adalah berlainan. I = I1 + I2 = I3voltan yang merentas setiap cabang adalah sama. V = V1 = V2 = V3Jumlah rintangan litar (Rtotal) adalah hasil diwakili oleh rumus: Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

R J = R1 + R2 + R3I J = I1 = I2 = I3V J = V1 + V2 + V3V J = V1 = V2 = V31 = 1 + 1 + 1R J R1 R2 R3I J = I1 + I2 + I 31 = 1 + 1 + 1R J R1 R2 R3

V = ?I = 2AR1= 1.5 R2 = 2

LITAR BERSIRIR J = R1 + R2 = 1.5 + 2 = 3.5

V = 2A X 3.5 = 7 V

Jawapan: C DARIPADA HUKUM OHM, R = V I

V = IRVJ = IJ RJ

R J = R1 + R2 + R3I J = I1 = I2 = I3V J = V1 + V2 + V3

Tuliskan formula untuk menunjukkan hubungan antara R, R1 dan R2.Kirakan nilai RCari bacaan ammeter

Jawapana)

b) R1 = 1 , R2 = 2 , 1 = 1 + 1 R 1 2 1 = 2 + 1 R 2 21 = 1 + 1 R R1 R2 1 = 2 + 1 R 2

1 = 3R 2

R= 2 3

c) Bacaan ammeter = I

I = V R

= 1.5 2 3 = 1 1 2 2 3 = 3 x 3 2 2 = 9 A 4 = 2.25 A

LEMBARAN KERTAS

7.6 KEMAGNETAN

MagnetMagnet mempunyai dua kutub, iaitu kutub utara dan kutub selatan, yang terletak di kedua-dua hujung magnet.

Kutub yang sama saling menolak manakala kutub yang berlainan saling menarik.

Magnet dapat menarik bahan-bahan yang dibuat daripada logam besi, nikel, dan kobalt sahaja.

Bahan yang dapat ditarik oleh magnet disebut bahan magnet. Sebagai contoh-nya, paku besi, klip kertas, duit syiling satu sen, pisau cukur, dan jarum.

Bahan yang tidak dapat ditarik oleh magnet disebut bahan bukan magnet. Sebagai contohnya, kaca, plastik, kertas, pita magnesium, kepingan zink, dan kayu

Medan magnetMagnet mempunyai medan magnet di sekelilingnya.

Medan magnet ialah ruang di sekeliling magnet yang memberi kesan magnet.

Medan magnet paling kuat di kedua-dua kutub magnet. Hal ini dapat diperhatikan jika serbuk besi ditabur di atas magnet. Kebanyakan serbuk besi tertarik pada kedua-dua kutub magnet.

Medan magnet terdiri daripada garis-garis daya magnet.

Garis-garis daya magnet tidak bertemu, tidak memotong atau bersilang antara satu sama lain.

Medan magnet tidak dapat dilihat atau dirasa. Coraknya dapat dilihat dengan menaburkan serbuk besi di atasnya. Serbuk besi membentuk garis-garis daya magnet itu.

Semua garis daya magnet mempunyai arah, iaitu mengarah dari kutub utara ke kutub selatan.

Arah garis daya magnet dapat ditentukan dengan menggunakan kompas.

Medan magnet dapat memesongkan jarum pada kompas. Arah pemesongan jarum kompas sentiasa mengikut arah garis daya magnet.

Magnet yang kuat mempunyai garis daya magnet yang lebih rapat.

Terdapat kawasan yang disebut titik neutral (X). Titik neutral dalam medan magnet adalah kawasan di mana (i) Kesan magnet tidak dirasai (ii) Tidak ada garis daya magnet (iii) Tidak mempengaruhi jarum kompas

Kegunaan magnet dalam kompasMagnet digunakan dalam kompas bagi menentukan arah.

Magnet yang tergantung secara bebas akhirnya berhenti dan menunjuk ke arah utara-selatan. Prinsip ini digunakan dalam kompas.

Jarum kompas sentiasa mengarah ke kutub utara Bumi.

7.7 KEELEKTROMAGNETAN

Pengaliran arus elektrik melalui konduktor lurusArus elektrik yang mengalir melalui konduktor lurus akan menghasilkan medan magnet di sekeliling konduktor itu.

Medan magnet yang terhasil di sekeliling satu konduktor lurus yang membawa arus adalah berbentuk bulat.

Arah medan magnet yang terhasil di sekeliling suatu konduktor lurus bergantung pada arah arus.

Petua genggaman tangan kanan (Right Hand Grip Rule) digunakan.

Petua genggaman tangan kanan

ElektromagnetKeelektromagnetan ialah kajian tentang hubungan antara keelektrikan dengan kemagnetan.

Elektromagnet ialah konduktor yang mempunyai sifat yang serupa seperti magnet (misalnya mempunyai daya magnet dan dua kutub magnet yang berlainan) apabila arus elektrik mengalir melaluinya.

Elektromagnet terdiri daripada satu solenoid (gegelung dawai) yang dililit mengelilingi satu teras besi jati.

Teras besi jati berfungsi untuk memperkuatkan kemagnetan solenoid.

Besi jati digunakan kerana lebih senang dimagnetkan dan lebih senang menghilangkan kemagnetannya apabila arus elektrik berhenti mengalir melaluinya.

Apabila arus elektrik dialirkan, besi jati menjadi sebatang magnet. Namun demikian, kemagnetannya akan hilang apabila arus elektrik terputus.

Seperti magnet bar yang biasa, elektromagnet juga mempunyai dua kutub yang berlainan, iaitu kutub utara dan kutub selatan.

Jenis kutub pada elektromagnet bergantung pada arah arus elektrik yang mengalir melaluinya.

Kekuatan medan magnet pada elektromagnet boleh diubah-ubah.

Kekuatan medan magnet pada elektromagnet dapat ditingkatkan dengan (a) menambahkan bilangan lilitan solenoid. (b) membesarkan arus elektrik yang mengalir. (c) mengecilkan diameter solenoid.

Elektromagnet digunakan dalam alat-alat seperti telefon, kren elektromagnet, mesin telegraf, loceng elektrik, dan hon kereta.

Kegunaan elektromagnetPada Kren -mengangkat besi yang berat dan beban keluli (kereta dan kontena)Mengasingkan besi buruk dan keluli daripada bahan-bahan bukan magnet di tempat pembuangan sampah.Mengeluarkan serpihan besi atau keluli daripada badan pesakitDalam gagang telefon, fon telinga, pembesar suara dan loceng elektrik untuk menukarkan arus elektrik kepada bunyi.