PRINSIP ASAS PRINSIP ASAS PEARUH (INDUCTOR)PEARUH (INDUCTOR)

OBJEKTIF AMMemahami prinsip-prinsip asas pearuh dalam litar elektrik.

OBJEKTIF KHUSUS (PEARUH)

Di akhir unit ini anda dapat :Mentakrifkan pearuh beserta dengan

unitnya.Menerangkan daya gerak elektrik teraruh

hasil daripada pemotongan fluk.Menjelaskan penyusunan pearuh dalam

litar siri dan selari.Memberikan contoh-contoh kesan pearuh

dalam litar dan alat elektrik.

PEARUH

Penambahan arus di dalam pengalir akan mewujudkan medan magnet berubah-ubah yang akan menghasilkan voltan di dalam pengalir.

Voltan yang terhasil ini akan menentang voltan bekalan dan juga arusnya.

Litar elektrik yang mempunyai sifat-sifat menentang perubahan arus dipanggil kearuhan. Komponen elektronik yang mempunyai ciri-ciri ini dipanggil pearuh. Kadang-kala pearuh juga dipanggil gegelung atau pencekik.

Pearuh dibuat dengan melilitkan gelung pengalir dalam bentuk gegelung.

Terdapat dua jenis pearuh yang selalu digunakan dalam litar elektronik iaitu pearuh jenis tetap dan pearuh jenis bolehubah.

UNIT KEARUHAN

Unit bagi kearuhan adalah Henry. 1 Henry menunjukkan jumlah kearuhan

yang dipunyai oleh belitan jika arusnya berubah pada kadar 1 ampere saat dan menghasilkan voltan teraruh sebanyak 1 volt.

Input

1 Henry (H) = 1000000 atau 106 mikroHenry (μH)1 miliHenry (mH) = 1000 atau 103 mikroHenry (μH)1 miliHenry (mH) = 0.01 atau 10-3 Henry (H)1 mikroHenry (H)= 0.000001atau 10-6 Henry (H)1 mikroHenry (H)= 0.001 atau 10-3 miliHenry (mh)

Aruhan

Satu keadaan yang menentang sebarang perubahan arus yang melaluinya. Terdapat dua jenis aruhan iaitu:

1. Aruhan diri (L)

2. Aruhan saling (M)

Aruhan Diri (L)d.g.e

I

V

Rajah 5.1: Gambar Rajah Aruhan Diri

•Apabila arus mengalir dialirkan di dalam satu gegelung (Rajah 5.1) dan mengalami perubahan maka urat daya yang dihasilkan di dalam gegelung tersebut turut berubah. •Perubahan ini akan menghasilkan d.g.e. dalam geglung tersebut. D.g.e. ini mempunyai arah yang berlawanan dengan arah voltan bekalan. •Sifat gelung seperti ini dinamakan sebagai aruhan diri dan gelung ini dikenali sebagai pearuh.

Unitnya : Henry (H) Simbolnya :

L

Aruhan Saling (M)

fluks,

B d.g.e ke beban N1 N2 A

I

Rajah 5.2: Gambar Rajah Aruhan Saling

Arus ulang-alik dialirkan dalam satu gelung (gelung A) dan urat daya yang dihasilkan bertaut dengan gelung yang lain (gelung B) yang diletakkan berhampiran dengannya hingga menghasilkan daya gerak elektrik dalam gelung yang kedua tersebut, maka sifat-sifat ini dikenali sebagai aruhan saling. Contoh aruhan saling ialah pengubah. 1 Henry aruhan saling adalah merupakan perubahan arus 1 ampere sesaat di dalam satu gegelung dan mengaruhkan voltan sebanyak 1 volt di dalam gegelung yang lain.

Unitnya : Henry (H)

M MSimbolnya :

Aruhan Saling juga boleh ditakrifkan sebagai kebolehan sesuatu gelung (atau litar) untuk menghasilkan satu d.g.e. di dalam sebuah gelung (litar) berhampiran melalui aruhan apabila arus dalam gelung pertama berubah.

Pembuktian Formula Aruhan Diri, L

Arah d.g.e. sentiasa berlawanan dengan arah arus elektrik maka:

D.G.E. terjana disebabkan oleh perubahan urat daya,

(5.1)

D.G.E. terjana disebabkan oleh perubahan arus,

(5.2)

dt

dNe

1

dt

diLe 2

Menggunakan Hukum Faraday;

21 ee

dt

diL

dt

dN

di

dt

dt

dNL

Aruhan diri, Aruhan diri,

di

dNL

di mana : L = aruhan diri N = bilangan lilitan gegelung

dt

d perubahan fluks berangkai

dt

di kadar perubahan arus

Tenaga Di Dalam Pearuh

Untuk mencari tenaga yang disimpan di dalam pearuh:

2

2

1LIE

Unit bagi tenaga : Joule (J)

aktiviti

AKTIVITI

Berikan definisi bagi pearuh, kearuhan dan aruhan.

Dengan bantuan gambar rajah, terangkan prinsip aruhan diri.

Nyatakan perbezaan di antara aruhan diri dan aruhan saling.

Nyatakan jenis-jenis aruhan yang berlaku di dalam litar kearuhan.

JAWAPAN 1JAWAPAN 1

Pearuh – Komponen elektronik yang mempunyai sifat menentang perubahan arus.

Kearuhan – Litar elektrik yang mempunyai sifat menentang perubahan arus.

Aruhan – Sifat yang menentang perubahan arus.

JAWAPAN 2JAWAPAN 2

Aruhan Diri (L) d.g.e Gambar rajah aruhan diri

Apabila arus mengalir dialirkan di dalam satu gegelung (Rajah 5.1) dan mengalami perubahan maka urat daya yang dihasilkan di dalam gegelung tersebut turut berubah. Perubahan ini akan menghasilkan d.g.e. dalam geglung tersebut. D.g.e. ini mempunyai arah yang berlawanan dengan arah voltan bekalan. Sifat gelung seperti ini dinamakan sebagai aruhan diri dan gelung ini dikenali sebagai pearuh.

JAWAPAN 3JAWAPAN 3

Perbezaan yang ketara antara aruhan diri dan aruhan saling ialah aruhan diri melibatkan satu gelung dan aruhan saling pula adalah melibatkan dua gelung.

JAWAPAN 4JAWAPAN 4

Terdapat dua jenis aruhan yang berlaku dalam litar pearuh iaitu aruhan diri dan aruhan saling.

PENYUSUNAN PEARUH DALAM LITAR SESIRI DAN SELARI

Litar SesiriL1 L2 L3 L4

A B

Rajah 5.1 : Susunan Pearuh Dalam Litar Sesiri

Kearuhan jumlah bagi litar sesiri (Rajah 5.1) adalah hasil tambah kepada semua nilai kearuhan dalam litar tersebut seperti yang ditunjukkan dalam persamaan (5.5) di bawah.

4321 LLLLLJ …………..(5.5)

Litar Selari

A L1 L2 L3

B

Rajah 5.2

321

1111

LLLLJ

Kearuhan jumlah bagi litar selari (Rajah 5.2) boleh dikira menggunakan persamaan (5.6) di bawah.

……………(5.6)

CONTOH SOALAN BERKAITAN

Berapakah jumlah kearuhan bagi tiga (3) buah gegelung masing-masing dengan nilai 0.02H, 44mH, 400H jika ia disambung secara :

1. Sesiri

2. SelariPenyelesaian :Penyelesaian :

L1 = 0.02H

L2 = 44mH = 44 x 10-3 = 0.044H

L3 = 400H = 400 x 10-6 = 0.0004H

a) kearuhan jumlah, 321 LLLLJ LJ = 0.02 + 0.044 + 0.0004 = 0.0644H

(kerana sesiri)

321

1111

LLLLJ

b) kearuhan jumlah,

0004.0

1

044.0

1

02.0

1=

= 2572.73

73.2572

1JL

389 X 10-6 = 389H =

Perhatian!!! Pastikan semua nilai

kearuhan ditukar kepada unit yang

sama terlebih dahulu sebelum

pengiraan dilakukan.

Kesan Pearuh Dalam Litar Dan Alat Elektrik

Pearuh yang dipasangkan di dalam litar elektrik mempunyai beberapa kegunaan

antaranya;

a) Untuk melicinkan riak-riak gelombang dalam litar arus terus.

b) Untuk memperbaiki ciri-ciri pemancaran gelombang dalam talian telefon

Regangan Berkearuhan,

Dalam litar arus ulang-alik arus sentiasa berubah-ubah secara berterusan yang seterusnya mengaruhkan d.g.e. balikan secara berterusan. D.g.e. ini akan menentang arus secara berterusan juga. Penentangan terhadap aliran arus oleh kearuhan inilah yang dipanggil regangan berkearuhan. Ia disimbolkan sebagai XL dan unitnya Ohm (Ω). Nilai regangan berkearuhan dalam sesuatu litar bergantung kepada kearuhan litar itu dalam kadar perubahan arus litar itu. Kadar perubahan arus bergantung kepada frekuensi voltan bekalan. Secara matematik, regangan berkearuhan boleh dikira daripada formula persamaan (5.7).

LX

Regangan BerkearuhanRegangan Berkearuhan

fLX L 2……………………(5.7)

dimana : XL = Regangan Berkearuhan (Ω)

f

f = Frekuensi (Hz) L = Pearuh / kearuhan (Henry)

Contoh 5.2

Satu gegelung mempunyai kearuhan 0.2H dan disambungkan dalam litar AU 200V, 50Hz. Kirakan regangan berkearuhan dalam litar tersebut.

Penyelesaian :

= 62.8 .

fLX L 2)2.0)(50(2