sce 3105 fizik dalam kehidupan harian

SCE 3105 FIZIK DALAM KEHIDUPAN HARIAN

Praktikal 5 : Litar Elektrik

Hasil Pembelajaran : Untuk menentukan kelebihan dan kekurangan litar siri dan

litar selari

Pernyataan Masalah : Apakah kelebihan dan kekurangan yang terdapat dalam

litar siri dan litar selari?

Hipotesis : Jika mentol-mentol disambung secara siri dalam litar

elektrik, maka kecerahan nyalaan mentol adalah sama terang.

Pemboleh ubah : Dimanipulasikan - Pemasangan mentol / jenis litar

Bergerak balas - Kecerahan mentol

Dimalarkan - Bilangan bateri dan mentol

Bahan : Pemegang bateri, bateri, wayar berpenebat, ammeter,

voltmeter, mentol lampu

Teori :Litar elektrik ialah lintasan yang membenarkan arus elektrik mengalir

melaluinya. Satu litar lengkap mestilah mempunyai pembekal tenaga elektrik

seperti bateri, wayar penyambung dan perintang. Terdapat 2 susunan litar

elektrik iaitu litar bersiri dan litar selari.

Litar bersiri merupakan litar yang di mana komponen-komponen litar

disambung secara hujung ke hujung atau secara berterusan dalam satu baris

(sederet) untuk membina satu lintasan lengkap. Satu lintasan arus, I sahaja,

arus yang sama, mengalir di dalam litar ini, I = I1 = I2 = I3. Jumlah beza

keupayaan, V adalah bersamaan dengan hasil tambah tiap-tiap beza

keupayaan, V = V1 + V2 + V3.Jumlah rintangan adalah sama dengan hasil

tambah tiap-tiap perintang, R = R1 + R2 + R3. Beza keupayaan yang merentasi

setiap perintang adalah berkadar terus dengan nilai R, (V α R). Litar ini menjadi

tidak lengkap jika satu daripada perintangnya rosak.

Litar selari pula merupakan litar yang di mana komponen-komponen litar

KOH ING TAI


disambung secara sebelah-menyebelah. Lebih daripada satu lintasan arus yang

terdapat di dalam litar ini. Jumlah arus bersamaan dengan hasil tambah arus

bagi setiap cabang lintasan, I = I1 + I2 + I3.Voltan atau beza keupayaan, V pada

setiap perintang adalah sama, V = V1 = V2 = V3. Jumlah rintangan, R adalah

mengikut rumus berikut,1R=

1R1

+ 1R2

+ 1R3 . Apabila salah satu daripada perintang

rosak,bahagian lain pada litar masih lengkap.

Aktiviti 1: Membina litar siri dan selari yang ringkas.

Litar A

KOH ING TAI


Litar B

2. Semua wayar disambungkan dan mentol lampu diperhatikan.

3. Ammeter dan voltmeter disambungkan ke dalam kedua-dua litar. Jadual yang

sesuai untuk merekodkan bacaan dibina.

4. Satu mentol dibuang di dalam setiap litar. Mentol yang tinggal diperhatikan dan

bacaan pada kedua-dua ammeter dan voltmeter pada setiap litar dicatatkan.

5. Seterusnya, satu lagi mentol disambungkan ke dalam siri kepada litar A.

Mentol yang tinggal diperhatikan dan bacaan pada kedua-dua ammeter dan

voltmeter dicatatkan.

6. Kemudian, satu lagi mentol telah disambung secara selari pada litar B.

Nyalaan mentol selebihnya telah diperhatikan dan bacaan ammeter dan

voltmeter telah dicatat.

KOH ING TAI


KOH ING TAI


Keputusan :Litar A : siri = 2 mentol

Litar B : selari = 2 mentol

i)

Litar I, A V, V Kecerahan

A 0.2 0.3 1 malap, 1 terang

B 1.0 2.0 Dua-dua malap

ii) 1 mentol dibuang daripada litar

Litar I, A V, V Kecerahan

A 0.0 0.0 Mentol tidak menyala

B 0.0 2.6 Mentol menyala

iii) 1 lagi mentol disambungkan

Litar I, A V, V KecerahanA 0.2 1.0 Semua mentol menyala.

B 0.2 1.6 Semua mentol menyala dengan

malap.

Apabila satu biji mentol dibuang dari B mentol lain masih menyala dalam litar B

3. Kamu telah membina satu jaringan lampu menggunakan beberapa mentol.

Bagaimanakah kadar kecerahan mentol berkait kepada sama ada anda

menyambungkan mentol ke dalam litar siri atau selari?

Dalam litar siri, jika bilangan mentol bertambah, maka mentol-mentol lain

dalam litar tersebut akan menyala pada kadar kecerahan yang sama tetapi

semakin malap. Hal ini kerana, hanya terdapat satu aliran arus yang sama

KOH ING TAI


dalam litar siri. Voltan juga akan semakin berkurang apabila beban bertambah

dalam siri. Dalam litar selari pula, jika bilangan mentol bertambah, maka

kecerahan nyalaan mentol yang lain tidak akan berubah kerana beza

keupayaan yang mengalir dalam litar selari adalah sama dan terdapat lebih

daripada satu aliran arus dalam litar tersebut.

4. Apakah yang terjadi kepada mentol dalam litar siri jika mentol lain

disambungkan secara siri ke dalam litar tersebut? Terangkan.

Dalam litar bersiri, semakin banyak mentol, semakin banyak rintangan. Maka

semakin berkurang arus yang mengalir. Maka kecerahan semua mentol akan

berkurang dan sama nyalaan.

5. Apakah yang terjadi kepada mentol di dalam litar selari jika mentol lain

disambungkan secara selari ke dalam litar tersebut? Terangkan.

Dalam litar selari, semakin banyak mentol, semakin kurang rintangan. Maka

semakin meningkat arus yang mengalir. Maka, semua mentol semakin cerah.

Aktiviti 2 : Membina gabungan litar siri dan selari.

Prosedur :

1. Litar seperti rajah di bawah dibina dengan menggunakan pemegang bateri,

bateri, suis, beberapa wayar berpenebat dan 3 mentol lampu.

2. Suis disambungkan dan mentol lampu diperhatikan.

3. Ammeter dan voltmeter disambungkan ke dalam litar untuk mengukur arus dan

beza keupayaan setiap mentol. Jadual yang bersesuaian dibina untuk

merekodkan bacaan.

KOH ING TAI


Litar gabungan siri dan selari

4. Seterusnya, mentol 1 dibuang. Mentol yang tinggal diperhatikan dan bacaan

kedua-dua ammeter dan voltmeter dicatatkan.

5. Kemudian, mentol 2 dibuang. Mentol yang tinggal diperhatikan dan bacaan

kedua-dua ammeter dan voltmeter dicatatkan.

Keputusan :

i)

Mentol Nyalaan mentol I, A V, V1 Mentol menyala dengan terang 0.30 2.40

2 Mentol menyala dengan malap.

Kadar kecerahan sama dengan

mentol 3.

0.15 0.70

3 Mentol menyala dengan malap.

Kadar kecerahan mentol 2.

0.20 0.70

KOH ING TAI


ii) Mentol 1 dibuang

Nyalaan mentol I, A V, V

Semua mentol tidak

menyala

0.0 0.0

iii) Mentol 2 dibuang

Nyalaan mentol I, A V, VSemua mentol tidak

menyala

0.0 0.0

Perbincangan :

Dalam aktiviti 1, kami telah mengenalpasti dua cara asas untuk menyambungkan

komponen-komponen dalam satu litar elektrik yang ringkas tetapi lengkap iaitu secara

siri atau selari. Litar bersiri disambung secara sebaris dari hujung ke hujung,

manakala, litar selari pula disambung secara bersebelahan. Ammeter dan voltmeter

juga disambung dalam kedua-dua litar. Ammeter disambung dengan tujuan untuk

mengukur arus elektrik yang mengalir di dalam litar. Voltmeter pula digunakan untuk

mengukur beza keupayaan antara dua titik dalam litar elektrik.

Dalam litar A iaitu litar bersiri, satu mentol menyala dengan terang manakala

satu lagi menyala dengan malap. Hal ini kerana arus mengalir dalam satu lintasan

maka, ia berkongsi jumlah voltan yang sama. Voltan akan semakin kurang jika beban

ditambah. Semakin banyak beban, semakin banyak jumlah rintangan.

Dalam litar B iaitu litar selari, kedua-dua nyalaan mentol mempunyai kecerahan

yang sama. Hal ini kerana, litar selari mempunyai lebih dari satu aliran arus.

Apabila satu biji mentol dibuang dari litar A, mentol yang tinggal tidak menyala

manakala, mentol yang tinggal dalam litar B masih menyala. Hal ini kerana, dalam

litar siri, arus mengalir dalam satu lintasan sahaja. Litar menjadi tidak lengkap setelah

satu mentol dibuang. Mentol masih menyala dalam litar B kerana terdapat lebih

daripada satu arus yang mengalir dalam litar.

KOH ING TAI


Seterusnya, satu lagi mentol disambungkan ke dalam litar A dan B. Semua

mentol didapati menyala dalam litar A dan B. Namun, nyalaan mentol dalam litar B

lebih malap. Voltan yang merentangi setiap mentol V1 ,V2 dan V3 adalah sama

dengan voltan bagi bateri (V). Setiap mentol menerima voltan penuh dari bateri. Oleh

hal yang demikian, apabila satu mentol ditambah ke dalam litar selari, kecerahan

mentol tetap sama bagi ketiga-tiga mentol berkenaan. Bacaan ammeter dan voltmeter

kami menunjukkan angka 0.0 mungkin kerana kerosakan pada alat yang

menyebabkan keseluruhan aktiviti kami mendapat bacaan yang tidak tepat dan jauh

berbeza berbanding teori sebenar.

Dalam aktiviti 2, sebuah litar gabungan telah dibina yang terdiri daripada

gabungan litar siri dan selari. Tiga mentol telah disambungkan di dalm litar. Ammeter

dan voltmeter juga disambungkan untuk mengukur arus elektrik dan beza keupayaan

yang melalui setiap mentol. Nyalaan mentol 1 merupakan yang paling terang

berbanding mentol 2 dan 3 kerana mentol 1 disambung secara siri dalam litar

tersebut. Mentol 2 dan 3 menyala malap dengan kadar kecerahan yang sama kerana

sambungan secara selari di mana beza keupayaan sama di semua tempat. Arus

semakin kurang jika beban ditambah dan jumlah rintangan lebih kecil daripada nilai

perintang yang kecil.

Apabila mentol 1 dibuang daripada litar, mentol 2 dan 3 tidak menyala. Hal ini

disebabkan oleh litar menjadi tidak lengkap(terbuka) lalu tiada arus yang mengalir.

Apabila mentol 2 dibuang dari litar, semua mentol menyala dengan malap pada

kecerahan yang sama. Hal ini kerana litar telah menjadi litar siri. Di dalam litar siri,

voltan akan semakin rendah jika mentol bertambah. Arus mengalir juga menjadi

rendah dan jumlah rintangan akan meningkat jika mentol ditambah.

KOH ING TAI


Kesimpulan :

Mentol yang disambung secara siri dalam litar elektrik menghasilkan nyalaan mentol

yang sama terang tetapi malap. Litar ini menjadi tidak lengkap jika satu daripada

mentol rosak. Manakala, mentol yang disambung secara selari dalam litar elektrik

menghasilkan nyalaan mentol yang sama dan terang. Apabila salah satu daripada

mentol rosak,bahagian lain pada litar masih lengkap.

1. Apakah yang berlaku kepada mentol lain di dalam litar apabila mentol 1

dibuang? Terangkan.

Apabila mentol 1 dibuang daripada litar, mentol 2 dan 3 tidak menyala. Hal ini

disebabkan oleh litar menjadi tidak lengkap(terbuka) lalu tiada arus yang

mengalir.

2. Apakah yang berlaku kepada mentol lain dalam litar apabila mentol 2 dibuang?

Terangkan.

Apabila mentol kedua dikeluarkan, mentol ketiga akan bersiri secara langsung

dengan mentol pertama. Rintangan, R menjadi semakin meningkat dan

melebihi jumlah rintangan sebelum mentol kedua dikeluarkan. Kecerahan

mentol ketiga adalah sama dengan kecerahan mentol pertama. Jadi, arus yang

mengalir pada kedua-dua mentol tersebut adalah sama.

3. Litar manakah yang anda mahu di rumah anda, adakah siri atau selari atau

gabungan keduanya? Terangkan alasan anda.

Litar selari kerana apabila terdapat kerosakan pada salah satu daripada

komponen elektrik atau perintang dalam litar, bahagian lain masih boleh

berfungsi atau digunakan. Hal ini disebabkan oleh terdapat lebih daripada satu

arus elektrik yang mengalir dalam litar selari. Selain itu, semua peralatan

elektrik mendapat jumlah beza keupayaan yang sama rata. Walaupun, beza

keupayaan sama, tetapi arus elektrik yang mengalir berbeza. Hal ini

KOH ING TAI


membolehkan kipas dihidupkan walaupun lampu ditutup.

KOH ING TAI

sce 3105 fizik dalam kehidupan harian

Documents