Download - Elektrik - Kuasa Dan Tenaga
-
7/30/2019 Elektrik - Kuasa Dan Tenaga
1/19
KUASA DAN TENAGA
1. KUASA
1.1 Definisi
- kuasa adalah kadar kerja yang dihasilkan arus elektrik dalam masa
tertentu.
- kuasa pada sesuatu alat elektrik ditakrifkan sebagai kadar dimana
tenaga elektrik digunakan oleh pengguna oleh alat tersebut.
- kerja yang dihasilkan adalah dalam bentuk haba, cahaya, bunyi dan
gerakan.
1.2 Unit kuasa- simbol bagi kuasa ialah P. Kuasa diukur dalam unit watt atau joule per
saat (J/S). Satu watt ialah kuasa yang digunakan apabila satu ampere arus
mengalir melalui beza upaya sebanyak 1 volt.
-
7/30/2019 Elektrik - Kuasa Dan Tenaga
2/19
- formula kuasa adalah :
1 watt = 1 joule/saat (J/S)
1 kilowatt = 1000 watt
1 mega watt = 1 000 000 watt-Formula mengira kuasa :
Kuasa (P) = Voltan (V) x Arus (I)
- -Dalam hukum Ohm formula mengira kuasa ialah :
a) Tukarkan V dalam formula kuasa kepada V = I x R, maka:
P = I x R
b) Tukarkan I = V , maka :R
P = V
R
Unit kuasa yang masih digunakan oleh sistem British ialah kuasa kuda ( horse power
(hp) ) dimana 1 hp = 746 w
1.3 Kuasa Peralatan Elektrik
- Kebanyakan peralatan elektrik di Malaysia menggunakan plat perincian.
- Pada plat perincian menyatakan perkara-perkara seperti kuasa, voltan, dan arus
dalam ampere.
- Peralatan seperti periuk nasi, jug kettle, seterika, lampu pendaflour dan sebagainya
dilabelkan pada plat perincian.
-
7/30/2019 Elektrik - Kuasa Dan Tenaga
3/19
Automatik : Jug KettleModel : High Speed 17
Capacity : 1.7 litres
Voltan : 240v
Kuasa : 2200 w
-Pada plat perincian ini, kita dapat mencari arus yang digunakan. Cara
pengiraannya ialah :
P = V x R
2200 = 240 x R
R = 2200
240
R = 9.17 A
1.4 Voltan dan Arus
Voltan
- merupakan perbezaan tenaga keupayaan antara 2 titik dalam ltar tenaga
- Contoh plat perincian pada jug kettle:
-
7/30/2019 Elektrik - Kuasa Dan Tenaga
4/19
elektrik. Oleh itu, definasi voltan adalah banyaknya tenaga yang diperlukan
untuk memindahkan satu unit cas.
- Unit voltan ialah V atau E. Ia diukur dalam unit volt (v).
- Satu volt (v) adalah tenaga dalam joule(j) yang diperlukan untuk
memindahkan 1 C cas positif melalui satu elemen.
- Tanda Lazim yang digunakan sebagai arah rujukan bagi voltan dalam litar
elektrik ditunjukkan seperti pada rajah 1:
a
b
+ Vab -
+ V ab -
beban
Rajah 1: Tanda Lazim bagi Voltan
(Arah Voltan adalah dari potensi rendah (negatif) ke potensi tinggi (positif) )
a
-
7/30/2019 Elektrik - Kuasa Dan Tenaga
5/19
VOLTMETER
Voltmeter digunakan untuk menyukat
voltan. Bahagian utama voltmeter ialah
skala, magnet, gegelung dan penunjuk.
Apabila voltmeter digunakan, untuk
menyukat voltan, arus akan mengalir
melalui gegelung. Gegelung akan
menjadi sebuah elektromagnet yang
mempunyai medan daya.
Pergerakan penunjuk disebabkan olehtindakan medan daya magnet kekal dan
medan magnet gegelung. Spring pada
penunjuk akan menolak penunjuk ke
bacaan 0 selepas meter digunakan.
Terdapat dua jenis voltmeter, iaitu
voltmeter arus terus (A.T) dan voltmeter
(A.U). Rajah 2 di bawah menunjukkanbahagian-bahagian pada voltmeter.
Voltmeter A.T digunakan untuk
menyukat voltan A.T dan voltmeter A.U
digunakan untuk menyukat voltan A.U
Rajah 2
-
7/30/2019 Elektrik - Kuasa Dan Tenaga
6/19
Penjanaan dan pengagihan elektrik
Elektrik yang dijanakan biasanya adalah 11
000 V dan ini dinaikkan kepada 132 000 Vuntuk dihantar ke temat yang jauh. Kenaikan
voltan dilakukan dengan menggunakan
transfomer peninggi. Rajah 3, menunjukkan
pendawaian elektrik ke premis pengguna
Tujuan meninggikan voltan adalah untuk
mengatasi masalah susutan voltan supaya
tenaga elektrik dapat dihantar ke tempatyang jauh dan juga mengurangkan kos
dengan menggunakan saiz pengalir yang
lebih kecil.
Oleh sebab voltan ini adalah amat tinggi dan
berbahaya, maka dawai yang membawanya
dipasang kepada tiang besi. Voltan yang
tinggi ini akan diturunkan oleh transformerpenurun di stesen kecil sebelum diagihkan
ke rumah dengan voltan 240 dan ke kilang
kecil dengan voltan 410. Rajah 4,
menunjukkan papan agihan tenaga elektrik
yang di sambungkan ke rumah pengguna.
Rajah 3
Rajah 4
Papan Agihan
-
7/30/2019 Elektrik - Kuasa Dan Tenaga
7/19
ArusMerupakan ukuran kepada banyaknya cas yang
dipindahkan per unit masa.
Simbol Arus ialah I. Ianya diukur dalam unit ampere(A).
Arus (I) = Kuantiti Cas (Q) (A)
Masa (t)
Satu ampere adalah pemindahan 1 (C) cas dalam masa 1(s) saat
1 ampere (A) = C
STerdapat 2 jenis arus: 1. Arus terus
2. Arus ulang alik
1.5 Contoh pengiraan kuasa
Contoh:
Sebuah Seterika elektrik bertanda 1.5 A, 240 v. Cari nilai kuasa yang digunakan ?
Penyelesaian:
P = V x I
= 240 x 1.5
= 360 w
-
7/30/2019 Elektrik - Kuasa Dan Tenaga
8/19
1.6 Wattmeter
- Wattmeter digunakan untuk menyukat kuasa elektrik
- Kuasa ialah hasil pendaraban voltan dan arus- 0leh itu, wattmeter mempunyai dua gelung, satu digunakan untuk
voltan dan satu lagi untuk arus.
- Gelung voltan ialah gelung yang bergerak yang disambung melintangi
punca bekalan.
- Ia bertujuan menghasilkan kekuatan magnet digelung berkadaran dengan
punca voltan.
- Gelung arus pula mengeluarkan urat daya yang berkadaran dengan arus yangmelaluinya.
- Pemesongan jarum penunjuk oleh pergerakan gelung gerak bergantung pada
voltan dan arus di dalam litar.
- Wattmeter boleh digunakan dalam arus terus dana arus ulang alik.
2. TENAGA2.1 Definisi
Tenaga adalah keupayaan melakukan kerja. Tenaga juga adalah merupakan
kuasa yang digunakan dalam masa tertentu.
2.2 Unit tenaga diukur dalam unit joule (j) dan simbol bagi tenaga adalah W.
-
7/30/2019 Elektrik - Kuasa Dan Tenaga
9/19
2.3 - Tenaga elektrik yang digunakan oeh pengguna diukur dalam unit watt-jam
(wj) atau kilowatt jam (kwj).
- Hubungan antara kuasa dan tenaga diberikan dalam formula dibawah:
Tenaga = Kuasa x jam
w = P X t
Arus = Watt/saat
Tenaga (Wh) = kuasa (w) x masa (j)
Tenaga kwh = kuasa (w) x masa (j)1000
- alatan yang digunakan untuk menyukat tenaga elektrik ialah meter
kilowattjam.
2.4 METER KILOWATTJAM
- Meter kilowat-jam digunakan untuk mengukur tenaga elektrik. Ia
mencatatkan jumlah tenaga yang telah digunakan.
- Terdapat 2 jenis meter kilowatt-jam yang berlainan:
a) meter kilowatt-jam analog
b) meter kilowatt-jam digital
-
7/30/2019 Elektrik - Kuasa Dan Tenaga
10/19
a. Meter kilowatt-jam analog
- meter kilowatt-jam jenis lama adalah daripada jenis analog yang
mempunyai beberapa dial yang berlainan kadar. Rajah 5 di bawahmenunjukkan meter kilowatt-jam yang mempunyai dail-dail yang
berlainan.
Rajah 5 : meter kilowatt-jam analog
-
7/30/2019 Elektrik - Kuasa Dan Tenaga
11/19
b) meter kilowatt-jam digital
- Kebanyakan meter kwj sekarang adalah jenis digital. Meter
kwj sekarang ini mudah dibaca. Jumlah unit yang digunakandalam satu jangka masa tertentu diperolehi dengan menolak
bacaan yang lepas daripada bacaan yang baru. Meterkilowatt-
jam digital ditunjukkan dalam Rajah 6 di bawah:
Rajah 6: Meter kilowatt-jam digital
2.4 Membaca Meter Kilowatt-jam
a) Meter Kilowatt-jam Analog
- dial-dial dibaca dari kiri kekanan. Jika petunjuk didial berada
diantara dua nombor, nombor yang kecil akan diambil. Kadang-
kadang kekekiruan timbul samada penunjuk telah melintasi sesuatu
nombor atau belum. Jika ini berlaku,
-
7/30/2019 Elektrik - Kuasa Dan Tenaga
12/19
perhatikan dial yang sebelumnya. Jika penunjuk itu telah
melintasi tanda sifar, bermakna petunjuk pada nombor yang
hendak ditentukan itu telah melalui nombor itu. Rajah 7 dibawah memberikan penjelasan.
Rajah 7: Penyelesaian masalah membaca meter kwj analog
-
7/30/2019 Elektrik - Kuasa Dan Tenaga
13/19
b) Meter Kilowatt-jam digital
- Bacaan terus dibuat dari nombor-nombor pada muka dial.
Nombor yang terakhir ditinggalkan kerana ia kurang daripadasatu unit. Rajah 8 di bawah menunjukkan bacaan meter kwj
digital.
- Untuk mendapatkan jumlah yang digunakan bagi satu-satu
bulan, bacaan dibuat di awal atau di akhir bulan. Jumlah
tenaga yang digunakan diperolehi apabila bacaan baru
ditolak dengan bacaan lama. Contoh;
Bacaan baru = 04096
- Bacaan lama = 03978
= 118 unit
-
7/30/2019 Elektrik - Kuasa Dan Tenaga
14/19
Suis Utama
Dari meter kWj wayar hidup dan neutral disambungkan kepada suis utama.
Suis ini terdiri daripada 2 kutub satu arah. Satu fius disambungkan kepadawayar hidup dalam suis utama.
Bekalan elektrik dirumah dikawal oleh suis ini. Apabila menjalankan kerja
elekrik seperti menukar fius, suis utama mesti dimatikan dulu. Rajah 9
menjelaskan tentang fius ini.
Rajah 9 : fius
Pemutus Litar Bocor Ke Bumi
Selepas suis utama, wayar bekalan dhubungkan ke pemutus litar pemutus
litar bocor ke bumi. Alat ini merupakan alat keselamatan. Apabila terdapat
kebocoran elektrik ke dawai bumi atau litar pintas antara dawai hidup dan
bumi, PLBB akan memotong bekalan arus. Apabila ini berlaku, suis ini akan
tertutup secara automatik.
-
7/30/2019 Elektrik - Kuasa Dan Tenaga
15/19
Alat ini boleh diuji dengan menekan kepada butang uji pada PLBB. Alat
ini akan tertutup sebaik sahaja butang ditekan dan ini menunjukkan
PLBB atau pendawaian elektrik masih berfungsi.
Kotak Agihan fius
Dari pemutus litar, bekalan elktri disambungkan kepada kotak agihan
fius, kotak ini mengandungi beberapa fius yang disambungkan kepada
litar-litar kecil di dalam rumah. Setiap fius mengawal satu litar yang
tertentu. Sekiranya satu fius terbakar, fuis yang lain tidak terpengaruh.Rajah 10, menunjukkan suis litar pengguna.
Rajah 10: Suis litar pengguna
-
7/30/2019 Elektrik - Kuasa Dan Tenaga
16/19
Tiap-tiap litar disambungkan selari pada kotak agihan fius. Semasa
memeriksa atau menukar fius, suis utama mesti dimatikan dahulu.
Dua jenis fius digunakan dalam kotak agihan fius, iaitu fius kartrijdan fius dawai. Fius kartrij yang terbakar akan digantikan dengan
fius kartrij yang baru yang berkadaran sama dengan yang asal.
Fius jenis dawai yang terbakar boleh didawaikan semula dengan
menggunakan kadaran dawai fius yang sama.
Fius ialah alat keselamatan yang digunakan untuk mengelakkan
arus berlebihan mengalir melaluinya. Arus berlebihan akan
meleburkan fius. Oleh itu, fius dibina daripada bahan yann mudahlebur pada suhu rendah. Kadaran fius adalah pada nilai 3A, 5A,
10A atau 15A. Fius mestilah dipasang sesiri dengan wayar hidup.
Rajah 11, adalah contoh fius yang terdapat dalam kotak agihan
berfius.
Rajah 11
-
7/30/2019 Elektrik - Kuasa Dan Tenaga
17/19
2.5 Bil Elektrik
Di Malaysia, bacaan meter kWj
dibuat oleh pembaca meter yangtelah telah dilantik oleh Tenaga
Nasional Berhad. Bacaan dibuat
sekali sebulan samada di awal
atau di akhir bulan. Bacaan
dicatatkan pada bil elektrik. Rajah
6, menunjukkan contoh bil yang
dikeluarkan oleh Tenaga NasionalBerhad.
Tarif elektrik dirumah pengguna
ditentukan dari masa ke semasa
berdasarkan kepada keadaan dan
kos terpaksa yang terpaksa
ditanggung oleh pihak Tenaga
Nasional. Walau bagaimanapun,tarif tersebut berbeza mengikut
premis yang menggunakannya.
Rajah 12
-
7/30/2019 Elektrik - Kuasa Dan Tenaga
18/19
2.6 Pengiraan Kos Tenaga Elektrik
Contoh 1: Premis Kediaman
bacaan jangka sekarang = 4078
bacaan jangka dahulu = 3848
unit yang digunakan = 230
katakan 22 sen seunit = 230 x 22 sen
= RM 50.60
Contoh 2: Premis Kedai
bacaan jangka sekarang = 6798
bacaan jangka dahulu = 4975
unit yang digunakan = 1823
katakan 30 sen seunit = RM 546.90
-
7/30/2019 Elektrik - Kuasa Dan Tenaga
19/19
RUJUKAN
1. Jaafar Sidik, Zainab Abd Kadir, David Ng, Susan Manikan,Kemahiran Hidup Bersepadu Teras & Pilihan KemahiranManipulatif Tambahan Tingkatan 1,2 dan 3 (1998), Penerbit Fajarbakti Sdn. Bhd.
2. Hasimah Abdul Rahman, Zaniah Muda, Md. Shah Majid, Faridah
Husin, Asas Kejuruteraan Elektrik Edisi Kedua (2003), JabatanKejuruteraan Kuasa Fakulti Kejuruteaan Elektrik, Universiti TeknologiMalaysia.
3. Abdul Samad bin Haji Hanif, Mohd. Nazi bin Haji Mustafa, TeknologiElektrik Tingkatan 4, (1989), Pustaka Sistem Pelajaran Sdn. Bhd.
4. Sahnnoi Lim, Zainal A, Wong S.K, Ling L.I, (2004), KemahiranHidup Bersepadu Tingkatan 1, 2, dan 3, Sasbadi