PRINSIP ASAS PEMUAT (CAPACITOR) PPT fileWeb view2012-01-11Memahami prinsip-prinsip asas pemuat dalam litar elektrik. OBJEKTIF KHUSUS PRINSIP ASAS PEMUAT Di akhir unit ini anda dapat

  • View
    250

  • Download
    15

Embed Size (px)

Text of PRINSIP ASAS PEMUAT (CAPACITOR) PPT fileWeb view2012-01-11Memahami prinsip-prinsip asas pemuat dalam...

  • PRINSIP ASAS PEMUAT (CAPACITOR)

    6

    Unit

    +

    +

    +

    -

    -

    -

  • OBJEKTIF KHUSUS PRINSIP ASAS PEMUAT

    Di akhir unit ini anda dapat :

    Mentakrifkan pemuat beserta dengan unitnya. Melukis cas-cas di atas plat pemuat. Menjelaskan penyusunan pemuat dalam litar siri

    dan selari.

    Memberikan contoh-contoh kesan pemuat dalam

    litar dan alat elektrik.

  • PEMUAT

    adalah satu peranti elektrik yang berkemampuan untuk menyimpan tenaga

    elektrik.

    Kuantiti dan lamanya tenaga yang boleh disimpan bergantung kepada nilai kemuatan pemuat tersebut. Tenaga elektrik yang disimpan di dalam pemuat berbentuk cas di mana satu plat akan mempunyai cas negatif (-ve) dan plat lain mempunyai cas berlawanan iaitu cas positif (+ve) seperti dalam Rajah 6.1

  • RAJAH 6.1 Cas di atas plat pemuat

    + + + + + + + +

    _ _ _ _

    _ _ _ _

    Arah Pengaliran Arus

    v

    c

  • Pemuat atau juga dinamakan kondenser terbina dengan dua

    pengalir yang disusun bertentangan antara satu sama lain dan

    dipisahkan oleh bahan penebat .

    Pengalir bagi penebat itu dipanggil plat dan penebat pemisah itu

    dipanggil dielektrik seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.2(a),

    manakala Rajah 6.2(b) pula menunjukkan simbol bagi pemuat.

    pengalir

    penebat

    Rajah 6.2(a)

    Simbol : C Unit : Farad (F)

    Rajah 6.2 (b)

    Binaan Asas Pemuat

  • KEMUATAN

    Kemuatan ialah sifat sesuatu pemuat untuk menyimpan tenaga elektrik .

    Ia juga boleh ditakrifkan sebagai kuantiti atau jumlah cas elektrik yang diperlukan untuk mengadakan satu perbezaan upaya di antara dua platnya

  • Unit bagi kemuatan ialah Farad (F), simbolnya C. Kemuatan 1 Farad bermakna suatu pemuat boleh menyimpan 1 coulomb cas elektrik apabila voltan dibekalkan pada pemuat itu ialah 1 volt. Hal ini dapat ditunjukkan secara persamaan (6.1).

    Kemuatan, (Farad) =

    C = kemuatan

    Q = Cas

    V = bezaupaya

    *Dalam penggunaan harian, unit Farad mungkin terlalu besar untuk digunakan. Kemuatan pemuat biasanya menggunakan unit-unit gabungan yang lebih kecil misalnya mikroFarad (F) atau pikoFarad (pF).

    1 mikroFarad = 10-6 Farad

    1 pikoFarad = 10-12 Farad

    Persamaan (6.1)

  • TENAGA ELEKTRIK DI DALAM PEMUAT

    Tenaga elektrik di dalam pemuat boleh dikira dengan menggunakan persamaan (6.2) di bawah.

    Persamaan 6.2

  • Kita juga boleh menerbitkan beberapa formula tenaga eletrik di dalam pemuat dengan memasukkan persamaan (6.1) ke dalam persamaan (6.2).

    &

  • Contoh soalan berkaitan

    Sebuah pemuat 8pF di sambungkan ke bekalan kuasa 600V. Kirakan cas dan tenaga yang dapat disimpan oleh pemuat tersebut.

    Penyelesaian :

    Diketahui cas,

    = = 4.8 x 10 C

    tenaga elektrik,

    -7

    2.88 x 10-9 Joule

  • JENIS-JENIS PEMUAT

    Pemuat Jenis Dielektrik Udara Boleh UbahPemuat Jenis KertasPemuat Jenis PoliesterPemuat Jenis MikaPemuat Jenis SeramikPemuat Jenis ElektrolitikPemuat Jenis Tantalum

  • KEGUNAAN PEMUAT DALAM LITAR ELEKTRIK

    Meninggikan faktor kuasa litar elektrik.Mengurangkan bunga api semasa suis dibuka dalam litar.Mengurangkan gangguan ulangan radio dalam penghidup litar lampu pendaflour.Menguatkan arus elektrik.Menyimpan cas elektrik.

  • Pelajar semua seharusnya faham di dalam pertukaran unit kerana ia mempengaruhi jawapan di dalam sebarang pengiraan. Jika tidak pasti, gunakan calculator.

  • REGANGAN BERKEMUATAN,

    Dalam litar AU arus dan voltan bekalan sentiasa berubah-ubah. Oleh itu proses mengecas juga berubah. Pada separuh kitar pertama, ia mengecas pada satu arah arus dan pada separuh kitar kedua ia mengecas pemuat itu pada arah yang bertentangan pula Pada masa yang sama wujud satu nilai penentangan arus ketika voltan bekalan mula menurun yang dipanggil regangan Dalam litar pemuat regangan ini dipanggil regangan berkemuatan,. Nilai regangan berkemuatan ini berkadar songsang dengan nilai frekuensi voltan A.U.

  • Persamaan matematik bagi Regangan Berkemuatan, XC

    Simbol :

    Unit : ohm ( )

    dimana

    C = Kemuatan (F)

    f = Frekuensi (Hz)

    = pemalar

    (rads-1)

  • Contoh Soalan

    Pemuat 8F disambungkan ke bekalan 240V, 50Hz. Kirakan berapakah nilai regangan berkemuatan.Penyelesaian :

  • PENYUSUNAN PEMUAT DALAM LITAR SESIRI DAN SELARI

    Kaedah analisis litar pemuat berbeza sedikit dengan kaedah analisis litar pearuh dan perintang. Dalam bahagian ini para pelajar akan didedahkan mengenai analisis litar

    sesiri, selari.

  • Litar Sesiri

    C1

    C2

    C3

    v

    Rajah Litar Sesiri bagi pemuat

  • Kemuatan jumlah bagi litar sesiri boleh dikira menggunakan persamaan (6.5).

    Persamaan (6.5) di atas boleh juga ditulis dalam bentuk persamaan (6.6).

    (6.6)

    (6.5)

  • Cas setiap pemuat adalah sama

    dimana

    (6.7)

    Kejatuhan voltan pada setiap pemuat adalah berbeza bergantung kepada nilai kemuatan masing-masing dan boleh dikira dengan menggunakan persamaan (6.8).

  • Untuk dua(2) buah pemuat seperti litar Rajah 6.4 di bawah kemuatan jumlah juga boleh dikira dengan menggunakan persamaan (6.9)

    Kejatuhan voltan pada setiap pemuat boleh dikira dengan menggunakan formula (6.10) di bawah.

  • Litar Selari

    Kemuatan jumlah, Cj bagi litar pemuat selari adalah hasil tambah semua kemuatan

    dalam litar. Formula matematiknya adalah seperti persamaan (6.11) di bawah

    V C1 C2 C3

    (6.11)

  • Kejatuhan voltan pada setiap pemuat adalah sama

    (6.12)

    Cas yang melalui setiap pemuat adalah berbeza bergantung kepada nilai kemuatan pemuat tersebut dan ia boleh dikira dengan menggunakan persamaan (6.13)

    (6.13)

  • Contoh Soalan

    Berapakah nilai kemuatan bagi tiga(3) buah pemuat, masing-masing dengan kemuatan 120F jika ia disambung secara :

    selari

    sesiri

    Penyelesaian

    = (120+120+120) x 10-6 = 360 x 10-6 = 360 F (selari)

    1.

    2.

    (sesiri)

    )

    (

    )

    (

    Volt

    Bezaupaya

    Coulomb

    Cas

    V

    Q

    C

    =

    QV

    E

    2

    1

    =

    2

    2

    1

    CV

    E

    =

    )

    (

    2

    1

    2

    C

    Q

    E

    =

    CV

    Q

    =

    )

    600

    )(

    10

    8

    (

    12

    -

    x

    =

    =

    =

    -

    )

    600

    )(

    10

    8

    .

    4

    (

    2

    1

    12

    x

    QV

    E

    C

    X

    W

    fC

    X

    C

    p

    2

    1

    =

    f

    p

    w

    2

    =

    halaju

    =

    w

    C

    X

    C

    w

    1

    =

    p

    2

    W

    =

    =

    =

    -

    9

    .

    397

    )

    10

    8

    (

    2

    1

    2

    1

    6

    x

    fC

    X

    C

    p

    p

    3

    2

    1

    1

    1

    1

    1

    C

    C

    C

    C

    j

    +

    +

    =

    3

    2

    3

    1

    2

    1

    3

    2

    1

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    j

    +

    +

    =

    j

    Q

    Q

    Q

    Q

    =

    =

    =

    3

    2

    1

    V

    C

    Q

    j

    j

    =

    1

    1

    C

    Q

    V

    j

    C

    =

    2

    2

    C

    Q

    V

    j

    C

    =

    3

    3

    C

    Q

    V

    j

    C

    =

    2

    1

    2

    1

    C

    C

    C

    C

    C

    j

    +

    =

    V

    C

    C

    C

    V

    C

    )

    (

    2

    1

    2

    1

    +

    =

    V

    C

    C

    C

    V

    C

    )

    (

    2

    1

    1

    2

    +

    =

    3

    2

    1

    C

    C

    C

    C

    j

    +

    +

    =

    j

    C

    C

    C

    V

    V

    V

    V

    =

    =

    =

    3

    2

    1

    1

    1

    C

    V

    Q

    j

    C

    =

    2

    2

    C

    V

    Q

    j

    C

    =

    3

    3

    C

    V

    Q

    j

    C

    =

    3

    2

    1

    C

    C

    C

    C

    J

    +

    +

    =

    40

    1

    120

    3

    120

    1

    120

    1

    120

    1

    1

    1

    1

    1

    3

    2

    1

    =

    =

    +

    +

    =

    +

    +

    =

    C

    C

    C

    C

    j

    F

    C

    j

    m

    40

    =

    \