1.0) SUMBER TENAGA ELEKTRIK

Terdapat pelbagai sumber yang dapat digunakan untuk menghasilkan tenaga

elektrik. Antaranya ialah kemagenatan, tindakan kimia dan cahaya. Tenaga elektrik

untuk kegunaan harian banyak dihasilkan dengan tindakan kimia dan kemagnetan.

2.0) TINDAKAN KIMIA SEBAGAI SUMBER ELEKTRIK

Tindakan kimia juga boleh digunakan untuk menghasilkan arus elektrik.

Tenaga yang dihasilkan adalah sedikit kuantitinya. Elektron mengalir daripada punca

positif dengan adanya unsur-unsur dalam elektrolit.Tindak balas kimia antara dua

jenis logam dalam elektrolit yang sesuai dapat menghasilkan tenaga elektrik.

Penghasilan tenaga ini boleh didapati dalam sel elektrik. Mungkin contoh tindakan

kimia yang paling mudah yang dihasilkan dari elektrik ialah mengecas semula bateri

simpanan bagi kereta biasa.

Apabila sel-sel bateri simpanan digunakan untuk menjana elektrik untuk

menghidupkan kereta, menyalakan lampunya dan seterusnya. Walau

bagaimanapun, jika arus dialirkan melalui sel dalam arah yang bertentangan,

tindakbalas kimia itu akan menjadi terbalik dan bateri itu akan mengecas semula.

Terdapat dua cara tindakan kimia iaitu sel basah dan sel kering. Elektrik boleh

dihasilkan melalui proses tindakan kimia daripada sel basah dan sel kering. Sel

kering dan sel basah menghasilkan arus jenis arus terus (D.C).

3.0) SEL KERING (Sel Primer)

1

Contoh-contoh sel kering

Satu daripada jenis sel utama yang paling banyak digunakan hari ini ialah sel

kering. Sel ini menggunakan bahan kimia yang dapat mengurangkan tindakan

setempat dan pengutuban bahan elektrolit, bukannya cecair. Oleh sebab itu,

dinamakan sel kering. Elektrod positifnya diperbuat daripada karbon dan elektrod

negatifnya merupakan bekas sel yang diperbuat daripada zink. Bahan elektrolitnya

bukan cecair tetapi perekat, iaitu daripada adunan ammonium klorida dan tepung

atau kanji jagung, mangan dioksida dan serbuk karbon.

Voltan yang dihasilkan oleh sel kering adalah sebanyak 1.5 volt dan dua sel

kering yang disambungkan secara siri akan menghasilkan 3.0 volt. Voltan ini akan

berkurangan jika digunakan langsung pada satu jangka masa tertentu. Tenaga yang

hilang ini tidak dapat dipulihkan semula. Pengurangan atau kehilangan keupayaan

sel mengeluarkan voltan disebabkan bahan elektrolitnya kering. Saiznya sesebuah

bateri bukan faktor penentu kekuatan voltan yang dapat dikeluarkannya.

Dua sel kering disambung siri

2

Rajah : Sel Kering

Arus elektrik yang dihasilkan oleh sel kering ialah arus terus (AT/DC). Tenaga

elektrik yang dihasilkan oleh sel kering adalah daripada hasil tindak balas kimia. Ia

tidak boleh dicas semula. Sel kering digunakan dalam peralatan elektrik bervoltan

rendah seperti radio, lampu suluh, jam dan alatan mainan. Kelemahannya, sel ini

tidak dapat digunakan lagi setelah casnya habis.

Bahagian Sel Kering :

A = Punca positif , B = Bekas zink , C = Elektrolit , D = Batang karbon , E = Punca negatif

Apabila sel kering disambung dalam sesuatu litar yang lengkap, tindakan

kimia berlaku dalam sel. Tenaga kimia ini akan bertukar menjadi tenaga elektrik

yang mengalir dari kutup negatif ke kutub positif. Setelah bahan kimia di dalam sel

habis digunakan, sel itu tidak boleh digunakan lagi dan perlu diganti.

3.1) PENYAMBUNGAN SEL KERING

Penyambungan secara siri

Kutub positif sesuatu sel disambung ke kutub negatif sel yang lain. Tujuan

menyambung sel-sel secara siri adalah untuk menambahkan voltan. Voltan yang

dihasilkan bersamaan jumlah voltan sel-sel yang disambungkan.

3

Penyambungan secara selari

Dalam penyambungan secara selari, kutub-kutub positif sel disatukan. Begitu

juga dengan kutub-kutub negatif. Tujuan menyambung sel-sel secara selari adalah

untuk mendapatkan arus elektrik yang lebih tinggi. Bekalan tenaga elektrik juga

tahan lebih lama. Jumlah voltan yang dihasilkan tidak berubah iaitu 1.5 V.

3.2) JENIS – JENIS SEL KERING

a) Le-clanche – Biasanya digunakan dalam lampu picit dan peralatan mainan

kanak-kanak atau tempat yang tidak membahayakan peralatan akibat

tindakan setempat (keupayaannya 1.5 V).

b) Alkali atau Edison – Digunakan bagi peralatan mudah alih yang

mengutamakan keselamatan daripada bahaya tindakan setempat

(keupayaannya 1.37 V). Sel alkali digunakan pada alat voltan rendah seperti

lampu suluh dan radio. Sel ini tidak boleh dicas semula.

c) Nikel kadium – Bateri ini jarang-jarang digunakan namun begitu ia

mempunyai kelebihan kerana saiznya kecil, tahan lasak dan sesuai

digunakan pada kelengkapan mudah alih yang kecil (keupayaannya 1.2 V).

Sel nikel kadmium digunakan pada telefon bimbit dan tidak boleh dicas

semula.

d) Raksa – Bateri ini berbentuk butang dan digunakan dengan meluas pada jam

tangan, kalkulator, papan utama komputer dan sebagainya.

4

3.3) GABUNGAN SEL

Kebanyakan peranti memerlukan lebih tenaga untuk membolehkannya

bekerja, sama ada voltan atau arus yang tinggi. Bagi mencapai maksud ini beberapa

sel digabungkan bersama. Merujuk kepada hukum Kirchoff, jika sel disambung

secara selari arusnya akan bertambah dan untuk memperoleh kuasa yang lebih,

gabungan sambungan siri dan selari digunakan. Perlu diingat sambungan kekutuban

bateri ini mestilah mengikut arah aliran arus yang serupa supaya tidak berlaku

pertentangan arus dan melemahkan sel itu.

4.0) SEL BASAH (Sel Sekunder)

Tenaga yang dihasilkan oleh sel basah lebih tinggi daripada sel kering dan ia

dapat dicas semula. Sel basah biasanya menghasilkan voltan 6.0 volt, 12 Volt dan

24 volt. Sel basah seperti sel asid plumbum terdiri daripada plumbum peroksida

sebagai elektrod positif dan plumbum sebagai elektrod negatif dan asid sulfurik cari

sebagai elektrolitnya. Sel basah lebih dikenali sebagai bateri. Sel ini digunakan

dalam kenderaan seperti kereta, lori, bas dan motosikal atau bekalan kecemasan

untuk telefon dan lampu di hospital.

Bateri ini menyimpan tenaga dan mengeluarkan tenaga elektrik secara tindak

balas kimia sama seperti sel utama. Perbezaan ketara bateri ini ialah kebolehannya

dicas semula untuk membekalkan elektrik setelah tenaga yang dikeluarkannya

berkurangan (sehingga menyerupai bateri baru) dengan itu usia bateri dapat

bertahan lebih lama. Biasanya beberapa sel digabungkan bersama dalam satu

5

bekas, dan sel ini dinamakan bateri sekunder atau penumpuk atau sel sekunder.

Bateri asid plumbum dan alkali sekunder (nikel-besi dan nikel kadium) merupakan

contoh sel sekunder.

Bahagian sel basah

6

A = Plat positif (plumbum peroksida) , B= Terminal positif , C = Penyelang , D =

Plat negatif (plumbum) , E = Elektrolit (Asid Sulfurik Cair)

4.1) BINAAN SEL BASAH

Sebuah sel asid plumbum terdiri daripada bahagian-bahagian seperti berikut :

i. Elektrod positif – terdiri daripada plumbum peroksida.

ii. Elekrtrod negatif – terdiri daripada plat plumbum.

iii. Elektrolit – asid sulfurik cair.

iv. Penyelang – dibuat daripada gentian kaca atau ebonit yang memisahkan plat

elektrod positif dengan plat elektrod negatif.

Bekas sel basah diperbuat daripada plastik atau getah. Sebuah sel asid

plumbum mengeluarkan voltan lebih kurang 2 volt. Cara tenaga elektrik dihasilkan

adalah:

Apabila sebuah sel basah disambung dalam litar lengkap, tindak balas kimia

berlaku antara elektrolit dengan plat plumbum dan plat plumbum peroksida.

Tindakbalas kimia ini juga menyebabkan plat-plat dalam sel disalut dengan plumbum

7

sulfat dan asid sulfurik menjadi lebih cair. Dalam keadaan begini, sel akan berhenti

mengeluarkan tenaga elektrik.

Sel basah boleh dicas semula apabila tenaga elektrik menjadi lemah. Sesuatu

sel yang lemah itu dapat diketahui dengan menguji ketumpatan elektrolit sel dengan

menggunakan hidrometer. Bacaan pada hidrometer yang kurang daripada 1.2

menunjukkan sel itu perlu dicas semula.

Alat pengecas bateri digunakan untuk mengecas sel asid plumbum. Apabila sel

dicas dengan secukupnya, plat-plat positif bertukar semula menjadi plumbum

peroksida dan plat negatif kepad plumbum. Ketumpatan asid sulfurik juga bertukar

kepada keadaan asalnya.

Sekiranya paras elektrolit berkurangan, air suling perlu ditambahkan ke dalam

sel. Beberapa sel asid plumbum selalunya disambung secara siri dalam satu bekas

untuk menjadi sebuah bateri.

4.2) MENYENGGARA SEL SEKUNDER

1. Uji dari masa ke masa paras asid sulfurik. Jika paras asid rendah, tambahkan

air suling dan pastikan paras asid tidak melebihi paras asid maksimum.

2. Bersihkan bateri khususnya pada tamatannya. Sapu gris atau vaselin pada

tamatan untuk mengelakkan daripada berkarat dan mengekalkan sentuhan

‘contact’.

3. Jangan ketuk atau jatuhkan bateri kerana ini boleh mengakibatkan kuasa

bateri berkurangan.

4. Simpan bateri dengan cas penuh. Jangan merokok atau membawa api dekat

dengan bateri yang sedang dicas. Gas hidrogen yang dikeluarkan boleh

mengakibatkan letupan.

8

5.0) PERBEZAAN ANTARA SEL KERING DAN SEL BASAH

Sel Kering Sel Basah

Menghasilkan arus yang kecil. Menghasilkan arus yang tinggi.

Voltan yang dikeluarkan adalah 1.5 V. Voltan yang dikeluarkan adalah 2 V.

Biasanya tidak boleh dicas semula. Boleh dicas semula.

Sel kering ringan dan mudah dialih. Berat dan tidak mudah dialih.

Tidak tahan lama. Tahan lebih lama daripada sel kering.

Saiznya kecil. Saiznya besar.

Menggunakan bahan kimia kering. Menggunakan bahan kimia cecair.

Digunakan pada peralatan elektrik

seperti lampu suluh, radio dan alat

permainan.

Digunakan pada kenderaan seperti

motosikal, kereta dan lori.

Harga murah. Harga mahal.

6.0) JENIS-JENIS SEL

Selain sel kering dan sel basah, terdapat peralatan elektrik hari ini yang

menggunakan beberapa jenis sel khas seperti sel merkuri dan sel lithium.

6.1) Sel Merkuri

Sel merkuri digunakan untuk menghasilkan voltan elektrik yang rendah

(1.5 V). Sel merkuri digunakan dalam kamera, jam tangan elektronik dan

mesin kira. Sel ini tidak boleh dicas semula.

9

6.2) Sel Lithium

Sel lithium dapat menghasilkan voltan yang lebih tinggi jika

dibandingkan dengan sel merkuri. Sel ini dapat dicas semula. Sel banyak

digunakan dalam telefon bimbit.

10

7.0) BIBLIOGRAFI

1. Yahya Emat (1989), Prinsip Elektrik, Kuala Lumpur : Dewan Bahasa

dan Pustaka.

2. Abd. Samad bin Hanif, (1994), Pemasangan dan Penyenggaraan

Elektrik, Edisi Kedua, Kuala Lumpur : Dewan Bahasa dan Pustaka.

3. Abd. Samad Hanif, (2000), Prinsip Kejuruteraan Elektrik dan

Elektronik, Kuala Lumpur : Dewan Bahasa dan Pustaka.

4. Kementerian Pendidikan Malaysia ( ), Buku Teks Kemahiran Hidup

Tingkatan 1, 2 & 3, Kuala Lumpur : Dewan Bahasa dan Pustaka.

5. J.M. Chapman, (2000), Asas Elektrik, Selangor : IBS Buku Sdn Bhd.

Laman Web

1. http://www.slideshare.net/zaxx/bab-3-elektrik

2. http://nota.could.ws/bab3elektrik.html

3. http://www.freewebs.com/khbsatu/elektrik.htm

4. http://elektrik-smkpandanjaya.blogspot.com/2009/04/sumber-dan-

kegunaan-elektrik.html

11

12

13

14