unit 1 nota dan latihan

PRINSIP ELEKTRIK STE 1122/UNIT 1/1

NAM/KKJU/2012

OBJEKTIF AM :

Mengetahui konsep asas bagi sumber asas DGE.

Memahami prinsip penjanaan.

OBJEKTIF KHUSUS :

Di akhir unit ini pelajar akan dapat :-

Menyenaraikan sumber asas DGE.

Menerangkan prinsip penjanaan.


NAM/KKJU/2012

1.0 PENGENALAN

Rajah 1.1 Perkakas elektrik

Dalam kehidupan pada masa kini yang serba moden manusia sering

mementingkan keselesaan dalam kehidupannya. Pelbagai alat elektrik

dicipta untuk memenuhi keperluan tersebut.

Boleh dikatakan setiap hari kita menggunakan alat elektrik seperti

televisyen, radio, peti sejuk, komputer, dan sebagainya. Tetapi terfikirkah

kita bagaimana tenaga elektrik ini terhasil?

1.1 SUMBER ASAS DGE DAN PRINSIP PENJANAAN

Bagi membolehkan sebuah mentol menyala, elektron yang terdapat dalam

pengalir itu perlu digerakkan. Daya untuk menggerakkan elektron ini

dikenali sebagai tenaga elektrik (daya gerak elektrik - d.g.e) atau sumber

elektrik dinamik.

Tenaga ini perlu kuat bagi menolak elektron dan seterusnya bergerak

mengatasi rintangan litar dan lampu.

Pembekalan tenaga elektrik kepada pengguna perlu melalui peringkat

penjanaan, penghantaran dan pengagihan. Tenaga elektrik dijana di stesen

janakuasa.


NAM/KKJU/2012

Di antara sumber asas d.g.e tersebut ialah seperti Rajah 1.2

Rajah 1.2 Sumber asas DGE

1.1.1 Hidro

Stesen hidroelektrik menggunakan tenaga air untuk

menggerakkan turbin bagi menghasilkan tenaga elektrik.

Empangan dibina melintangi sungai-sungai di kawasan tanah tinggi

bagi penyimpanan air.

Air di dalam empangan mempunyai tenaga keupayaan.

Apabila air dibiarkan mengalir dari empangan ke turbin, tenaga

keupayaan air bertukar menjadi tenaga kinetik.

Tenaga kinetik air digunakan untuk memutarkan turbin

seterusnya menggerakkan penjana untuk menghasilkan tenaga

elektrik

Hidro

Terma

Nuklear

Ombak

Angin

Solar / Fotosel

Geoterma

Kimia


NAM/KKJU/2012

Perubahan tenaga yang berlaku ialah tenaga keupayaan tenaga

kinetik tenaga elektrik seperti yang ditunjukkan dalam rajah

1.3.

Rajah 1.3 Gambar rajah blok janakuasa hidro

1.1.2 Terma

Stesen terma menggunakan tenaga stim untuk menggerakkan

turbin bagi menghasilkan tenaga elektrik.

Stesen kuasa terma menggunakan air bersih yang diisi ke dalam

kitar tertutup.

Air ini akan dipanaskan dengan menggunakan arang batu atau

minyak atau nukleus atau gabungan antaranya di dalam dandang

sehingga menghasilkan stim pada suhu dan tekanan yang tinggi.

Stim ini disalurkan ke turbin untuk menggerakkan bilah-bilah

kipas turbin itu agar dapat berputar.

Tenaga stim yang maksimum sekarang telah berpindah ke turbin

dan bertukar kepada tenaga mekanik. Tenaga mekanik hasil

putaran turbin pula akan ditukar ke tenaga elektrik oleh penjana.

Stim yang telah kehilangan tenaga dan bertekanan rendah

setelah memutarkan turbin, akan diekzoskan ke bahagian

pemeluap untuk disejukkan dan menjadi air.

Penjana Air sungai,

Air hujan,

Air terjun

Empangan air

Tenaga elektrik

dikeluarkan

Turbin

Tenaga mekanik diberikan


NAM/KKJU/2012

Air ini kemudiannya disimpan dalam takungan dan dipam semula

ke dandang stim untuk mengulangi kitar proses ini.

Sebagai contoh stesen janakuasa hidro ini terdapat di kawasan

tanah tinggi seperti di Cameron Highland.

Rajah 1.4 Gambar rajah blok janakuasa terma

1.1.3 Nuklear

Stesen nuklear menggunakan tenaga nuklear untuk menghasilkan

tenaga haba yang menukarkan air kepada stim dan menggerakkan


Menurut persamaan tenaga jisim Einstein (E =mc2 ), perubahan

jisim bahan api nuklear dalam satu tindak balas nuklear boleh

ditukar menjadi tenaga haba.

Dalam satu reaktor nuklear, proses pembelahan uranium berlaku

secara berterusan pada kadar yang terkawal. Tenaga nuklear

berubah menjadi tenaga haba.

Tenaga haba yang dihasilkan digunakan untuk menukarkan air

kepada stim melalui tekanan yang tinggi. Stim yang terhasil

kemudiannya disalurkan untuk memutarkan turbin.

Turbin seterusnya memutarkan penjana kuasa dan tenaga

elektrik dijanakan.

Sebagai contoh stesen nuklear ini terdapat di Rusia.

Penjana Bahan api

seperti

arang batu

dsb.

Dandang

stim

Tenaga elektrik

dikeluarkan

Turbin

Tenaga mekanik

diberikan


NAM/KKJU/2012

1.1.4 Ombak

Stesen janakuasa ombak menggunakan tenaga ombak untuk


Ombak dihasilkan apabila angin bertiup melintasi permukaan

lautan.

Stesen kuasa gelombang mempunyai sejumlah besar penukar

tenaga ombak yang dibiarkan sama ada terapung pada kedudukan

tetap dipermukaan lautan atau pun dipasangkan pada dasar

lautan.

Penukaran tenaga menukarkan pergerakan ke depan dan belakang

ombak kepada pergerakan selanjar dalam satu arah yang

memutarkan penjana dan menghasilkan tenaga elektrik.

Keluaran elektrik daripada penukar dihantar ke substesen di

daratan yang membekalkan tenaga elektrik ke rumah-rumah.

Sebagai contoh stesen janakuasa ombak ini terdapat di Jepun.

Rajah 1.5 Janakuasa nuklear

Rajah 1.6 Tenaga Ombak


NAM/KKJU/2012

1.1.5 Angin

Stesen janakuasa angin menggunakan tenaga angin untuk


Hampir semua turbin angin yang menghasilkan elektrik

mempunyai bilah yang berputar di sekeliling hub yang mendatar.

Hub ini dihubungkan ke suatu kotak gear dan penjana yang

terletak dalam satu kelongsong yang berisi turbin di puncak

menara.

Sebagai contoh stesen janakuasa angin terdapat di Belanda.

Rajah 1.7 Kincir angin

1.1.6 Solar/Fotosel

Stesen solar menggunakan tenaga cahaya matahari untuk

menghasilkan tenaga elektrik yang berterusan.

Tenaga ini adalah sumber tenaga utama bagi semua kehidupan di

alam ini. Ia tidak dapat digunakan secara terus dan ‘penyadapan’

perlu dilakukan sebelum tenaga ini dapat digunakan.


NAM/KKJU/2012

Tenaga ini dapat ditukar kepada bentuk tenaga lain, misalnya

kepada tenaga haba atau elektrik.

Selalunya bahan yang peka terhadap cahaya seperti litium,

solenium dan sebagainya digunakan untuk mengumpul tenaga

menjadi padu bagi menghasilkan haba yang kuat.

Sebagai contoh tenaga solar ini digunakan di kalkulator,

kenderaan solar dan lain-lain.

Rajah 1.8 Tenaga Solar/Fotosel

1.1.7 Geoterma

Stesen janakuasa geoterma menggunakan tenaga haba untuk


Sumber tenaga haba yang besar ini yang disimpan jauh di bawah

permukaan bumi dipanggil tenaga geoterma.

Tenaga geoterma ini mengalir daripada pusat bumi yang lebih

panas ke permukaan bumi yang kurang panas.


NAM/KKJU/2012

Kebanyakan daripada tenaga haba ini bergerak secara proses

konduksi melalui batu-batan dipusat bumi selain daripada mata

air panas dan dalam lava gunung berapi.

Tenaga yang dipindahkan secara proses konduksi boleh

memanaskan air bawah tanah dan menghasilkan stim asli di

bawah permukaan tanah.

Di dalam kawasan-kawasan dimana stim tidak wujud secara asli,

haba dari batu batan panas di bawah tanah digunakan untuk

menghasilkan tenaga elektrik.

Sebagai contoh stesen geoterma terdapat di Indonesia.

Rajah 1.9 Tenaga Geoterma

1.1.8 Kimia

Bateri ialah sumber tenaga elektrik yang menghasilkan d.g.e

melalui penukaran tenaga kimia kepada tenaga elektrik.

Prinsip asasnya ialah apabila bahan yang berlainan disatukan

ianya cuba untuk bercampur atau memasuki ke dalam cecair.

Dalam hal ini wujudlah beza upaya secara elektrik.

Sebuah bekas mengandungi bahan cecair elektrolit iaitu

campuran asid sulfurik dan air. Kemudian zink dan kuprum

sebagai elektrod dimasukkan ke dalam elektrolit tersebut.


NAM/KKJU/2012

Tindak balas kimia akan berlaku di antara elektrod dan larutan

ini menyebabkan elektron mengalir dari zink (kekutuban negatif)

ke kuprum ( kekutuban positif).

Ini akan menyebabkan penghasilan tenaga elektrik di antara

kedua-dua elektrod itu.

Rajah 1.10 Tenaga Kimia

Elektrod

Platinum

Hidrogen Oksigen

NaOH


NAM/KKJU/2012

Berdasarkan kefahaman anda, mari kita menjawab soalan-soalan yang

diberi di bawah ini. Anda boleh merujuk jawapannya pada halaman

berikutnya :

Padankan bahagian A dan bahagian B

BAHAGIAN A BAHAGIAN B

Tenaga nuklear

Menggunakan tenaga air untuk menggerakkan


Tenaga Solar

Menggunakan tenaga angin untuk menggerakkan


Tenaga Hidro

Menggunakan tenaga nuklear untuk menukarkan

air kepada stim bagi menggerakkan turbin untuk

menghasilkan tenaga elektrik.

Tenaga Angin

Menggunakan tenaga ombak untuk

menggerakkan turbin bagi menghasilkan tenaga

elektrik.

Tenaga Ombak

Menggunakan tenaga cahaya matahari untuk

menghasilkan tenaga elektrik yang berterusan.

Tenaga Geoterma

Elektron mengalir dari zink (kekutuban negatif)

ke kuprum ( kekutuban positif) dalam larutan

elektrolit.

Tenaga Kimia

Menggunakan tenaga stim untuk menggerakkan


Mari kita sama-

sama mencari

jawapan!!!


NAM/KKJU/2012

SUMBER ASAS

DGE

SUMBER TENAGA

HIDRO

SUMBER

TENAGA

TERMA

SUMBER

TENAGA

NUKLEAR

SUMBER TENAGA

OMBAK SUMBER

TENAGA ANGIN

SUMBER

TENAGA SOLAR

/ FOTOSEL

SUMBER

TENAGA

GEOTERMA

SUMBER

TENAGA

KIMIA


NAM/KKJU/2012

UNIT 1

Anda telah hampir berjaya. Sila cuba soalan dalam penilaian kendiri ini dan

semak jawapan anda pada maklumbalas yang disediakan.

PENILAIAN 1-1

a) Terdapat 8 sumber asas d.g.e yang biasa digunakan. Nyatakan 4

daripada sumber asas tersebut.

b) Lukiskan gambarajah blok dan terangkan prinsip penjanaan bagi

sumber tenaga hidro.

unit 1 nota dan latihan

Documents