Elektrik - Kuasa Dan Tenaga

7/30/2019 Elektrik - Kuasa Dan Tenaga

1/19

[email protected]. 1

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.


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.


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:


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


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


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


7/19


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


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.


9/19

[email protected]

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


10/19

[email protected]

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


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,


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


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


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.


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


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


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


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


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

Documents

Elektrik - Kuasa Dan Tenaga