Apa itu Elektrik?

Elektrik ialah asas pengaliran elektron diantara dua titik.Apabila terdapat perbezaan diantara dua dua titik itu,-Semuajirim terdiri daripada beribu-ribu atom-Dipusat atom terletak nucleus-Dikeliling nukleus ada kumin dinamakan elektron-Elektron berlegar mengelilingi nucleus seperti planet mengelilingi matahari-Tiap-tiap electron membawa satu cas negatif-Jika sesuatu atom seperti karbon mempunyai enam elektron maka atom ini mempunyai enam cas negatif,Jadi keseluruhanya atom neutral.-Pada amnya ,sesuatu atom mempunyai cukup cas positif bagi meneutralkan cas negatif elektron.-Elektron yang diluar sekali didalam sesuatu atom mudah dikeluarkan.-Jika sesuatu atom Hilang satu elektron,iaitu cas negatif,atom tidak akan berkeadaan neutral lagi.Atom ini dikatakan bercas positif,kerana atom itu telah mempunyai lebih satu cas positif daripada cas negatif.-Dalam keadaan tertentu elektron yang berada diluar ini tertarik kepada atom yang lain.-Elektron yang sempurna ini dinamakan arus elektrik.-Rajah menunjukan satu atom karbon neutral dan satu atom bercas positif.

-Elektron-elektorn yang terkeluar dari orbitnya menimbulkan kekurangan elektron didalam atom yang telah ditingalkan.-Ini akan menyebabkan lebihan elektron dimana ianya berada-Bahan yang mengalami kekurangan elektron menjadi cas positif dan mempunyai elektron yang berlainan akan menjadi cas negatif-Apabila atu atom kehilangan satu elektron ia akan kehilangan satu cas negatif,oleh itu bahagian atom yang ditingalkan elektron akan menjadi tidak seimbang secara elektrik kerana nukleusnya tetap positif seperti dahulu,tetapi salah satu pengimbang cas telah hilang.-Oleh itu hanya cas positif yang tertingal,benda yang bercas positif ini dinamakan ion positif.-Dalam bahan-bahan pejal,ion-ion ini dikekalkan pada tempatnya oleh struktur hablur bahan tersebut oleh itu ion2 ini tidak bergerak seperti elektron bebas,walau bagaimanapun,didalam cecair dan gas ion2 boleh bergerak seperti elektron.

Istilah-istilah yang berkaitan

Molekul - Satu gabungan dua atau lebih atom,Unit yang paling halus dalam satu benda tanpa menghilangkan identiti asalnya.Atom - kumin yang paling halus dalamana satu unsur seperti hidrogen kekal dalam bentuk asalnya.

Gambar Hiasan

Nukleus - Bahagian tengah atom bercas positif yang kuatProton - kumin yang bercas positif kecil yang ringan mengelilingi orbit disekeliling nukleus sesatu atom.Elektron - Kumin bercas negatif kecil yang ringan mengelilingi orbit disekeliling nukleus sesatu atom.Neutron - kumin neutral yang berat didalam nukleus atom yang bersifat seperti satu gabungan proton dan elektron.Elektron Bebas - elektron yang telah meniggalkan orbit-orbitnya di sekeliling nukleus dan bergerak dengan bebas melalui bahan-bahan yang membentuk sebahagian darinya.Arus elektrik - Arah pergerakan elektron bebas didalam sesuatu pengalir.Cas Positif - Kekurangan elektronCas Negatif - Berlebihan electronGeseran menghasilkan Elektrik

-Ada 2 jenis cas elektrik pada sebarang benda iaitu cas positif dan cas negatif-Jika digosok sebatang kaca pada selembar kain sutera,sutera ini akan mendapat elektron daripada batang kaca.-Apabila ada elektron yang dipindahkan ke sutera maka kaca tadi mempunyai lebih cas positif.-oleh itu kita boleh katakan sesuatu benda yang kehilangan elektron akan mempunyai cas positif,ini dinamakn cas elektrik tetap.-Jika 2 bola kecil di gantung dengan benang pada satu palang,kedua-duanya boleh bergerak dengan bebas.-jika kedua-dua bola itu bercas positif,ia akan menolak satu sama lain,dan begitu juga keadaanya apabila ia bercas negatif.-Tetapi jika satu positif dan satu negatif,kedua-dua bola akan menarik satu sama lain.-Dengan itu kita boleh mengatakan bahawa apabila 2 cas yang sama didekatkan ia akan menolak dan jika berlainan ia akan menarik.Geseran menghasilkan Elektrik

-Ada 2 jenis cas elektrik pada sebarang benda iaitu cas positif dan cas negative-Jika digosok sebatang kaca pada selembar kain sutera,sutera ini akan mendapat electron daripada batang kaca.-Apabila ada elektron yang dipindahkan ke sutera maka kaca tadi mempunyai lebih cas positif.-oleh itu kita boleh katakan sesuatu benda yang kehilangan elektron akan mempunyai cas positif,ini dinamakn cas elektrik tetap.-Jika 2 bola kecil di gantung dengan benang pada satu palang,kedua-duanya boleh bergerak dengan bebas.-jika kedua-dua bola itu bercas positif,ia akan menolak satu sama lain,dan begitu juga keadaanya apabila ia bercas negatif.-Tetapi jika satu positif dan satu negatif,kedua-dua bola akan menarik satu sama lain.-Dengan itu kita boleh mengatakan bahawa apabila 2 cas yang sama didekatkan ia akan menolak dan jika berlainan ia akan menarik.

Kedudukan bola yang bercas

Kimia Menghasilkan Elektrik-Sel elektrik ialah satu penjanaan elektrik dimana tenaga kimia ditukarkan menjadi elektrik-Seperti yang ditunjukan pada rajah sel volt terdiri daripada satu bekas yang mengandungih2so4 cair

-Dua keping logam,satu diperbuat daripada tembaga dan satu lagi daripada zink dicelup kedalamnya.-Apabila kedua-dua kepingan ini disambungkan dari luar dengan satu dawai logam,arus elektrik mengalir dari tembaga ke zink.-Ia boleh dikesan dari pesongan jarum magnet yang tehubung pada dawai.-Kepingan tembaga dinamakan kutub positif dan kepingan zink dinamakan kutub negatif.-Zink larut didalam asid sulfurik cair.-Buih hydrogen terkumpul dikeliling kepingan tembaga dan arus elektrik mengalir didalam sel dari zink ke tembaga menerusi cecair.

Aruhan Elektromagnet Menghasilkan Elektrik-Sebatang magnet yang dilalukan dalam gelung dawai.daya gerak elektrik yang berulang alik diaruhkan didalam gelung.-Ini dinamakn aruhan electromagnet.-Satu gelung dawai digunakan,kedua-dua hujungnya disambungkan kepada galvanometer yang mempunyai bacaan sifar di tengah.-Sebatang magnet dimasukan di tengah gelung dan digerakan kebawah,penunjuk galvanometer memesong ke satu arah menunjukan adanya daya gerak digelung.-Apabila magnet digerakan keatas,penunjuk galvanometer bergerak kearh lain pula.-Ambil perhatian bahawa jarum penunjuk galvanometer tidak terpesong apabila magnet tidak digerakan.-Pesongan hanya berlaku apabila magnet itu bergerak.-D,g,e yang diaruhkan dalam gelung adalah berkadar dengan perubahan berikut:- - Jumlah lilitan digelung -kekuatan magnet -Lajunya magnet itu digerakan

Haba Menghasilkan Elektrik

-Satu alat yang mengunakan kesan termoelektrik telah ditemui olehSeebackpada tahun 1821-Beliau membuat satu percubaan dengan mengunakan dua jenis dawai berlainan-Dawai tembaga dan dawai besi telah dicantumkan pada 2 tempat yang berasingan-Sepert rajah terdapat gelas A dan B-Didalam kedua-dua gelas ituterdapat cantuman dawai besi dan dawai tembaga.-Jika gelas B dipanaskan,arus akan mengalir dari logam besi ke logam tembaga dalam gelas A yang sejuk.-Arus juga akan mengalir dari logam tembaga yang ada dalam gelas B yang panas tadi ke logam besi.-Sepasan dawai yang dicantumkan sebagai pasangan haba,Dan dari sini ia mengeluarkan satu daya elektrik haba,apabila kedua-dua cantuman berada didalam keadaan berlainan suhu.-Kesan termoeletrik ini boleh digunakan untuk menyukat suhu.-Jika bacaan galvanometer G dilihat untuk mengetahui keadaan suhu air di B dan suhu air di A adalah tetap,maka senang melihat perbezaan A dan B.

Hukum Ohm

Penerangan-Jika rintangan (R) yang diberi kepada pengaliran arus (I) ,ditambah manakalavoltan (V) tetap seperti peringkat permulaan (tidak berubah),arus akan berkurangan dan meanggap suatu rintangan tidak berubah.-Dengan bertambahnya (R) akan mengurangkan (I),jadi (I) adalah berkadar sonsang dengan (R).I,V dan R dirangkaikan secara am mengunakan hukum Ohm.-Hukum Ohm menyatakan dengan jelas pengaliran arus didalam satu litar itu adalah berkadaran terus kepada d.g.e yang dibekalkan dan berkadaran sonsang dengan rintangan (R) dengan menanggap suhu rintangan tidak berubah.

I = V/R

Persamaan ini juga dikenali V= I x R dan R = V/I

Untuk mudah mengingati guna kaedah segi tiga

Cara menggunakanya-Jika kita ingin mencari salah satu daripada tiga formula diatas kita hanya menutup huruf yang ingin digunakan untuk mencari jawapan.-Contoh,anda diberi soalan untuk mencari voltan.

-Langkah Pertama tutup dengan tangan huruf V.-Dan sekarang yang tertera I dan R,cara bacaanya I x R.-Begitulah juga jika anda mencri 2 formula lagi.-Faktor-faktor yang lain perlu diambil perhatian,setiap penyeesian hukum ohm hendaklah mempunyai unit yang telah ditetap kan.

Nota:Arus unitnya ialah AmphereVoltan unitnya ialah VoltRintangan Unitnya ialah Ohm

Contoh 1

rajah 2.1

-Jumlah rintangan Rj sama dengan jumlah kesemua rintangan yang disambungkan sesiri seperti rajah 2.1

Rj = R1 + R2 + R3 = 10 + 5 + 15 = 30

-Arus lazim ialah gerakan atau aliran tenaga elektrik.-Tenaga elektrik terhasil daripada pegerakan elektron.-Berberapa elektron dalam tiap-tiap atom bahan pengalir seperti kuprum adalah hanya terjalin longar pada nucleus.-Elektron bebas bergerak dari atom ke atom.-Aliran tetap elektron bebas inilah yang membawa tenaga elektrik melalui dawai.-Jumlah elektron yang mengalir dari satu hujung pengalir tidak sama dengan yang sampai dihujung lagi satu.-Selalu dikatakan arus mengalir daripada punca positif ke punca negatif disepanjang bahan pengalir.Sebenarnya aliran elektron adalah menyonsang aliran arus lazim iaitu punca negatif kepunca positif.Perintang selari ialah perintang yang disambungkan bertentangan antara satu sama lain.

-Contoh 2Berberapakah nilai voltan yang merintangi 25 apabila satu arus 200mA mengalir melaluinya.-Penyelesaiana-Tukarkan nilai kepada amphere200/1000 = 0.2ampb-formula yang diketahui V= I x Rc-Lukiskan gambar rajah litar

-Dengan mengunakan formula di atas - V=IxR =0.2 x 25 =5volt

Tenaga Elektrik dan kuasa Elektrik -Unit bagi tenaga elektrik ialah Joule -Jika cas elektrik satu coulomb (Q) -Bergerak diantara 2 titik dengan satu volt (E) -Kerja bagi tenaga elektrik adalah satu joule (J) * W (kerja) = EQ (volt x coulomb) -Kadar melakukan kerja dinamakan kuasa elektrik (P) dan simbolnya W (watt) -Satu watt adalah kadar perlakukan kerja bagi tiap2satu joule/saat -Dengan perkataan lain kuasa elektrik disebut joule/saat * P = w/t dimana (t) menunjukan masa iaitu saat. -Kuantiti (Q) bergantung kepada nilai arus elektrik I (A) yang tetap bagi tiap2 (t) saat jadi. * Q = It -Oleh itu W =Eit (J) dan P = EI (watt) -unit kuasa elektrik (w) boleh juga didapati persamaanya dengan unit kuasa kuda watt * (W) = 746 watt = 1 kuasa kuda. Contoh:- Satu pemanas memerlukan 223.8 (KJ) tenaga dalam 2 minit,berapakah kuasa elektrik dalam kuasa kuda? punca voltan 215V,nilai rintangan? Kaedah:- P = W/T (watt) W = 223.8 (KJ) = 223,800 Joule t = 2minit = 2 x 60 = 120saat P = 223800 / 120watt = 1865watt Kuasa kuda = P/746 = 1865/746 = 2.5(kk) V = 215V P = IV = V/R R = V/P R = (215)/1865ohm =24.7ohm

Litar Elektrik

Open Circuit (Litar Terbuka)-Keadaan apabila arys atau mana-mana alat tidak bersambung dan menyebabkan arus tidak boleh mengalir.

Closed Circuit (Litar Tertutup)-Keadaan apabila suis atau alat-alat bersambung dan membenarkan arus elektrik mengalir.

Short Circuit (Litar pintas)-Apabila arus elektrik mengalir secara pintas melalui beban dan balik ke punca bekalan.-Satu lagi keadaan apabila dua pangalir yang berlaina fasa bersentuhan.-Litar pintas sangat berbahaya kerana ia boleh menyebabkan kebakaran atau merosakan komponen Elektrik.

Litar Siri-Litar siri ialah suuan untuk pengaliran electron (arus elektrik) yang hanya membenarkan pengaliran dalam satu lorong sahaja.-Elektron akan mengalir padasetiap lampu,rintangan dan suis dalam litar siri.-Apabila salah satu daripada alat elektrik itu tidak berfungsi electron tidak dapat mengalir dan litar terbuka.Tiga factor penting tentang litar siri-Arus yang mengalir dimana-mana bahagian litar siri adalah sama.simbol litar siri = Ij =I1=I2=I3-Jumlah rintangan bagi satu litar siri adalah bersamaan dengan jumlah rintangan individu didalamnya Rj = R1+R2+R3-Apabila susutan voltan didalam satu litar siri ditambahkan bersama,jumlah nilainya adalah bersamaan kepada jumlah voltan yang digunakan Vj = V1+V2+V3Contoh litar siri

Contoh Soalan

Nyatakan jumlah rintangan litar tersebut dan nyatakan arus yang melaluinya,Rj = 10 + 1k + 20 = 20.03k

Litar Selari-Apabila litar elektrik membenarkan electron mengalir melalui dua atau lebih laluan pada waktu yang sama maka litar itu disebut litar selari.-Voltan yang melintangi setiap beban adalah sama Vj = V1 = V2 = v3-Jumlah electron yang mengalir pada setiap cabang adalah sama dangan jumlah electron yang mengalir pada peringkat permulaan.-Cabang-cabang yang mempunyai rintangan rendah membawa lebih arus jika dibandingkan dengancabang yang mempunyai rintangan tinggi Ij = I1+I2+I3-Perintang atau beban yang disambung selari menampakan satu rintangan campuran yang rendah daripadanya secara individu.a)Mencari rintangan yang serupa dalam litar selari.

Rj = 400/4 =100

b)Dua perintang yang tidak serupa nilainya dalam litar selari.

Rj = R1 x R2 = R1 + R2 = 10 x 40 =10+40 =400/50 =8

c)Tiga atau lebih perintang yang tidak serupa dalam litar selari

I/Rj = I/R1 + 1/R2 + 1/R3 =1/10 + 1/3 0+ 0 I = 12 +4+3 / 120 R J = 120/19 = 6.3

Litar SIRi-selari-Litar siri selari sebenarnya ialah campuran atsu kombinasai litar siri dan litar salari.-Tujuan utamanya ialah untuk memperoleh manfaat yang maksimum daripada kewujudan kedua-dua litar itu.-Pada praktiknya amat sukar untuk membezakan litar ini tetapi boleh dikatakan kesemua litar yang digunakan sekarang terdiri daripada litar siri selari.

Menunjukan bagaimana Arus mengalir dalam litar siri selari