UNIVERSITI TUN HUSSIEN ONN MALAYSIA

FAKULTI PENDIDIKAN TEKNIKAL

JABATAN PENDIDIKAN KEJURUTERAAN

ELEKTRIK DAN MAGNET

PRINSIP PENGUBAH VOLTAN

NAMA : MUHAMAD AZMI BIN HUSSIN

SEKSYEN :1

SEMESTER/SESI :2 .2010/2011

PENSYARAH :ENCIK MOHD SAFIEE BIN IDRIS

TARIKH :16/03/2011

PENGENALAN

pengubah voltan banyak digunakan dalam litar pengukuran dan perlindungan elektrik

di industri. Ia menaikkan voltan elektrik ke tahap tinggi dan menurunkan voltan elektrik ke

tahap rendah untuk menghantar kuasa secara cekap mengikut keupayaan barangan

elektrik .Banyak alatan di rumah mengandungi pengubah bagi menaikkan atau menurunkan

arus voltan yang diperlukan.Misalnya, set televisyen, peralatan stereo, termostat dan alat

mengecas yang memerlukan voltan tinggi dan rendah

Pengubah sangat penting untuk penghantaran tenaga elektrik voltan tinggi, yang

membuat penghantaran jarak jauh secara ekonomis praktikal. Tanpa pengubah, kuasa elektrik

tidak mungkin dapat dihantar dari stesen penjana ketempat-tempat yang jauhnya sehingga

beribu batu.Kegunaan voltan dan arus dapat dikurangkan oleh transformer untuk operasi yang

lebih selamat. Pengubah merupakan peranti elektrik yang paling mudah binaannya tetapi

merupakan salah satu peranti yang paling berguna.Pengubah boleh didapati didalam berbagai

saiz dan bentuk.

Pengubah Langkah Naik (Step-up) dan Pengubah Langkah Turun

(Step-down)Pengubah langkah naik adalah pengubah yang meninggikan paras voltannya.

Ini bermakna voltan pada belitan sekunder lebih tinggi berbanding dengan voltan pada belitan

utama. Ini menunjukkan jenis pengubah langkah naik. Bilangan lilitan pada bahagian

sekunder lebih banyak daripada lilitan bahagian utama.

Pengubah jenis langkah turun pula, berfungsi untuk menurunkan paras voltan.

Pengubah jenis ini digunakan untuk mengagihkan bekalan dari pencawang elektrik kepada

pengguna.  Nilai voltan yang tinggi yang dihantar ke pencawang akan diturunkan kepada

nilai yang lebih rendah, iaitu nilai yang bersesuaian dengan pengguna. Bilangan lilitan belitan

sekunder juga lebih sedikit berbanding dengan bilangan lilitan belitan utama,

BINAAN ASAS PENGUBAH

Pengubah pada asasnya terdiri daripada dua gegelung pengalir yang bertindak sebagai

induktor yang terpisah secara elektrik tetapi bersambung secara magnetik. Binaan asas

pengubah terdiri daripada sebuah teras yang dililit dengan dua belitan pengalir, seperti yang

ditunjukkan di atas. Belitan-belitan ini masing-masing mempunyai fungsi dan bilangan lilitan

tertentu. Bahagian teras dililit oleh pengalir kuprum berpenebat dengan bilangan lilitan

tertentu. Nama dan jenis pengubah bergantung kepada bilangan belitan pengalir kuprum

tersebut dibuat dan jenis teras yang digunakan.

 Gelung utama pengubah akan disambung kepada bekalan dan dikenali sebagai

belitan utama sementara gelung sekunder disambung kepada beban dan dinamakan belitan

sekunder. Antara sebab mengapa teras pengubah diperbuat dalam bentuk kepingan besi yang

berlapis ialah untuk mengurangkan kehilangan kuasa yang disebabkan oleh arus pusar.

Bentuk utama teras yang lazim digunakan ialah bentuk kelompang (E-I) dan bentuk tingkap

(U-I)

KENDALIAN PENGUBAH

Pengubah terdiri daripada 2 gegelung yang bertebat antara satu sama lain tetapi

dibelitkan kepada teras yang sama. Arus ulang-alik dalam satu belitan menghasilkan fluks

ulang-alik dalam teras dan seterusnya medan elektrik aruhan yang dihasilkan oleh perubahan

fluks ini akan mengaruhkan daya gerak elektrik pada belitan yang satu lagi. Jika fluks yang

dihasilkan itu dapat melintasi belitan sekunder daya gerak elektrik yang akan teraruh pada

belitan utama adalah sama pada belitan sekunder.

N ₁

N2=V ₁V ₂

Apabila bahagian sekunder pengubah dalam keadaan litar buka,voltan pada bahagian

sekunder adalah sama dengan d.g.e yang teraruh di belitan sekunder. Seterusnya arus pada

belitan utama menjadi sangat kecil maka voltan dan d.g.e. (daya gerak elektrik) yang teraruh

pada belitan utama juga sama tetapi berbeza kekutuban. Dengan itu, tenaga dipindahkan dari

satu gegelung ke gegelung yang satu lagi melalui fluks teras dan medan aruhan yang

berkaitan.

Penambahan arus di dalam pengalir akan mewujudkan medan magnet berubah-ubah

yang akan menghasilkan voltan di dalam pengalir. Voltan yang terhasil ini akan menentang

voltan bekalan dan juga arusnya.

Aruhan

Satu keadaan yang menentang sebarang perubahan arus yang melaluinya.

Terdapat dua jenis aruhan iaitu:

a)Aruhan diri (L)

b)Aruhan saling (M)

ARUHAN DIRI

Apabila arus mengalir dialirkan di dalam satu gegelung seperti rajah diatas dan mengalami

perubahan maka fluks yang dihasilkan di dalam gegelung tersebut turut berubah.Perubahan

ini akan menghasilkan d.g.e. dalam geglung tersebut. Atau d.g.e teraruh pada belitan utama

hasil pemotongan medan magnet sendiri. D.g.e. ini mempunyai arah yang berlawanan

dengan arah voltan bekalan. Sifat gelung seperti ini dinamakan sebagai aruhan diri dan

gelung ini dikenali sebagai pearuh.

ARUHAN SALING

Aruhan saling terjadi apabila fluks daripada satu gelung memotong satu

gelung bersebelahan yang lain ( atau berganding secara magnet ) daya gerak elektrik

yang teraruh didalam gelung pada gelung kedua seperti yang ditunjukan pada rajah

dibawah . Mengikut hukum lenz , daya gerak elektrik yang teraruh didalm gelung

kedua membina fluks yang melawan fluks asal daripada gelung pertama . Oleh itu ,

daya gerak elektrik teraruh dirujuk sebagai kearuhan saling . Daya gerak elektrik

aruhan saling boleh ditakrifkan sebagai daya gerak elektrik yang teraruh dalam satu

gelung yang disebabkan oleh perubahan arus dalam gelung bersebelahan.

CONTOH SOALAN

Sebuah pengubah dengan 725 lilit dawai pada belitan utamanya disambungkan ke

bekalan 115 V. Berapakah bilangan lilit yang diperlukan pada belitan sekunder untuk

menghasilkan :

a)20 V

b)230 V

Penyelesaian :

a)Pengubah langkah turun :

Bilangan lilit belitan sekunder: ,N ₁N ₂

=V ₁V ₂

, N ₂=V ₁V ₂

(N₁ )

¿)(725)= 126belitan

b)Pengubah langkah naik :

sekunder: N ₁N ₂

=V ₁V ₂

, N₁=V ₁V ₂

(N ₂ )

= (230115

)(725)

= 1450 lilit