Litar Arus Ulang Alik
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
TAJUK 1 LITAR ARUS ULANG-ALIK
SINOPSIS
Modul ini memperkenalkan litar arus ulang-alik (AU) meliputi bentuk
gelombang, mentakrif kemuatan, kearuhan dan galangan, menghitung
kemuatan, kearuhan dan galangan dalam litar siri, selari dan siri selari.
HASIL PEMBELAJARAN
Di akhir unit ini anda akan dapat:
Memberi definisi AU
Mengenal bentuk gelombang sinus
Mengenal pasti kitar, tempoh dan amplitud gelombong
Mentakrif kemuatan dan kearuhan
Mengenal jenis pemuat dan pearuh
Melakar simbol pemuat
Menghitung kemuatan, kearuhan dalam sambungan siri, selari
dan siri-selari
KERANGKA TAJUK-TAJUK
1.1 Definisi Arus Ulang Alik
Definisi Arus Ulang Alik
Bentuk Gelombang AU
Kemuatan, Kearuhan & Galangan
Menghitung kemuatan, kearuhan dalam sambungan siri, selari dan siri-selari
1
R
U S
CB
A D
X
Y
Rajah 1 (b)
R
U S
C B
AD
X
Y
Rajah 1 (a)
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.2 Penjanaan AU
Sumber arus ulang alik yang utama ialah penjana AU. Penjana AU terdiri
daripada gelung dawai pengalir yang diputarkan di dalam medan magnet.
Aruhan elektromagnet berlaku apabila pengalir bergerak dalam medan magnet di
mana fluks magnet dipotong oleh pengalir.
Dalam Rajah 1(a) dan Rajah 1 (b), pada pertengahan pertama pusingan,
arus mengalir dari B ke A dan keluar melalui X ke Y, kemudian masuk semula
melalui D ke C. Pada pertengahan kedua pusingan, arus mengalir dari C ke D
dan keluar melalui Y ke X dan kemudian masuk semula melalui A ke B.
Kesimpulannya, dalam pengalir ABCD, arus berubah-ubah haluan pada
setiap setengah pusingan, begitu juga dengan litar luar (R ).
Arus ulang-alik (AU) ialah arus yang sentiasa berubah-ubah
alirannya mengikut masa dan mengalir di dalam dua keadaan sama
ada pada nilai negatif ataupun nilai positif
2
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Rajah 1.2 : Penjana gegelung AU
Rajah 1.3 menunjukkan magnitud dan arah d.g.e teraruh yang dihasilkan
oleh penjana AU bergantung kepada kedudukan sudut putaran gegelung
pengalir. Andaikan pengalir berpusing pada kelajuan yang sama. Apabila
pengalir pada kedudukan 0, ia akan berada selari dengan medan magnet. Oleh
kerana daya gerak elektrik (d.g.e) hanya dijana apabila pengalir memotong
Rajah 1.3 : Magnitud dan arah d.g.e teraruh yang dihasilkan oleh penjana AU
0 90
180 270 360
9
34
5
6
7
81
1
120
1
2
30
60
120 150
210 250 300 330
3
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
garisan fluks magnet, maka tiada d.g.e yang terjana pada kedudukan 0. Apabila
pengalir sampai pada kedudukan 1, ia akan memotong fluks magnet secara
serong dan d.g.e akan terjana sedikit. D.g.e yang terjana akan terus meningkat
pada kedudukan seterusnya sehinggalah pada kedudukan 3. Pada kedudukan
ini, pengalir akan memotong fluks pada sudut tepat dan d.g.e akan menjadi
maksimum seketika.
Seterusnya, d.g.e yang teraruh akan mula mengurang sehinggalah
menjadi sifar pada kedudukan 6. Keadaan perubahan yang sama akan berlaku
apabila pengalir berpusing pada satu lagi setengah pusingan.
Pada kedudukan 7, 8, 9, 10, 11 pengalir akan memotong uratdaya dalam
arah terbalik, oleh yang demikian d.g.e. akan berbalik walaupun mempunyai nilai
yang sama. Apabila sampai pada kedudukan 12, d.g.e. yang teraruh akan
kembali menjadi sifar seperti kedudukan 6. Dari sini pusingan akan bermula
sekali lagi seperti yang berlaku sebelumnya, bermula dari kedudukan 1 kembali.
Renung sejenak!
Arus ulang alik mempunyai beberapa kebaikan dan keburukan yang jelas.
Nyatakan kebaikan dan keburukan penggunaan arus ulang alik.
Sila layari laman web berikut untuk mendapatkan lebih kefahaman iaitu
http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/jva/ac/index.html
4
Vp-p
Vpmkd0.637
0.707
Vm
-Vm
ωt
Vmin
00 1800 3600
V(t) = Vm sin ωt
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.3 Bentuk Gelombang AU
Gelombang AU mempunyai pelbagai bentuk termasuklah gelombang
sinus, gerigi, kompleks dan segi empat seperti ditunjukkan dalam Rajah 1.4.
Rajah 1.4 Pelbagai Bentuk Gelombang
Rajah 1.5 : Kitaran Lengkap Gelombang Sinus
Gelombang Sinus
Gelombang Gerigi
Gelombang Kompleks
Gelombang Segiempat
1 Kitar
5
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Gelombang sinus mengandungi beberapa siri gelombang yang serupa
yang mana dipanggil kitar (cycle). Masa dalam saat untuk satu kitar dipanggil
tempoh (periodic time) manakala bilangan kitar bagi satu saat adalah dipanggil
frekuensi (frequency). Jika T adalah masa seketika dalam saat dan ‘f’ adalah
ulangan dalam Hertz (c/s), maka f = 1/T atau T = 1/f.
Arus yang terhasil ketika pengalir berada pada suatu ketika tertentu diberi
oleh persamaan gelombang
di mana
v(t) = arus seketika (ampiar)
Vm = voltan maksimum/puncak (volt)
ωt = sudut fasa berbanding masa(rad/darjah)
T = saat
1.4 Istilah-istilah Arus AU
Terdapat beberapa istilah yang perlu diketahui dan difahami iaitu:
1.4.1 Vp (Voltan puncak)
Merupakan voltan maksimum yang diambil dari Rajah 1.5. Bagi
gelombang AU voltan puncaknya adalah Vm.
1.4.2 Vpp (Voltan puncak ke puncak)
Merupakan nilai yang diambil bermula dari maksimum +ve ke nilai
maksimum –ve.
2 π ω
Vp = Vm
v(t) = Vm sin ωt
Vpp = 2Vm
6
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.4.3 Vmin (Voltan purata)
Merupakan nilai purata bagi gelombang sinus di mana nilainya adalah
merupakan nilai purata yang diambil bagi keluasan di bawah garis
gelombang AU. Nilainya adalah merupakan 63.7% daripada nilai
maksimum.
1.4.4 Vpmkd (Voltan punca min kuasa dua)
Merupakan nilai yang terpenting di dalam litar elektrik. Kebanyakan
meter menunjukkan bacaan di dalam nilai pmkd yang sama dengan
70.7% daripada nilai puncak voltan ulang alik.
Contoh 1.1 :
Kirakan nilai ppgd gelombang voltan di bawah.
Nilai pmkd gelombang voltan =
1
√2 Vp = 0.707 14.14 = 10 Vdc
Vmin = 0.637Vm = V m2 π
Vpmkd = 0.707Vm = V m
√2
Vac
14.14V
7
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Contoh 1.2 :
Kirakan dan dapatkan Vp, Vp-p, Vppgd, Vpurata dan frekuensi
i) Vp = 30V
ii) Vp-p = 30 2 = 60 Vp-p
iii) Vppgd = Vmax 0.707 = 30 0.707 = 21.21 V
iv) Vpurata = Vmax 0.637 = 30 0.637 = 19.11 V
v) f =
1t
=
10 .05
= 20 Hz
0.03
0
0.05
t (saat)
V
30
0.05s
8
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Contoh 1.3 :
Diberi V = 120 sin (280 + θ)Kirakan frekuensi, Vmax, Vpp, Vpurata, Vrms dan voltan pada ketika t = 0.02s & θ = 30.
i) Frekuensi, f =
ω2 π
=
2802 π
= 44.6 Hz
ii) Vmak = 120 V
ii) Vpp = Vp 2= 120 2= 240 Vp-p
iv) Vpurata = Vmax 0.637= 120 0.637= 76.44 V
v) Vpmkd = Vmax 0.707= 120 0.707= 84.84 V
vi) V = 120 sin (280 (0.02) + 30)
= 120 sin (5.6 + 30
π180 )
= 120 sin (5.6 + 0.52)= 120 sin (6.124)= 120 (-0.16)
= -19.5 V
9
Vm2
Vm1
00 1800 3600 ωt
A
B
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.5 Gelombang Sefasa
Rajah 1.6 : Gelombang Sefasa
Rajah 1.6 menunjukkan gelombang A dan gelombang B adalah sefasa
kerana tidak terdapat perbezaan sudut di antaranya. Kedua-duanya mempunyai
nilai voltan maksimum yang berbeza. Bagi gelombang A, voltan maksimumnya
ialah Vm1 dan gelombang B, voltan maksimumnya Vm2. Oleh itu, kedua-dua
gelombang tersebut boleh dinyatakan dalam bentuk persamaan trigonometri
berikut:
A : v(t) = Vm1 sin ωt
B : v(t) = Vm2 sin ωt
10
Vm
AB C
ωt0
β
α
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.6 Gelombang Tidak Sefasa
Rajah 1.7 : Gelombang Tidak Sefasa
Nilai d.g.e. teraruh dalam ketiga-tiga gelombang yang ditunjukkan dalam
Rajah 1.7 adalah sama (Vm) tetapi masing-masing berada pada nilai maksimum
atau nilai sifar secara serentak. Jarak perbezaan fasa antara ketiga-tiga
gelombang bergantung kepada nilai sudut fasa (α dan β). Gelombang yang
melalui titik sifar (00) diambil sebagai rujukan.
Oleh itu, dapat disimpulkan bahawa;
(a) Gelombang B sebagai rujukan ketiga-tiganya,
(b) Gelombang A mendahului gelombang B dengan α,
(c) Gelombang C menyusuli gelombang B dengan β.
11
AB C
ωt0
θ 2
θ 1
V2 = Vm sin ωt
V2 = Vm sin (ωt - θ2)
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.7 Gambar Rajah Vektor/Fasa
Rajah vektor merupakan satu kaedah bergambar dalam menyampaikan
maklumat-maklumat yang terkandung dalam sesuatu gelombang sinus. Caranya
adalah dengan melukis vektor nilai punca min kuasa dua (pmkd) bagi gelombang
tersebut berdasarkan kepada sudut anjakan fasanya.
Rajah 1.8 : Rajah Gelombang
Rajah vektor bagi gelombang dalam Rajah 1.8 adalah seperti yang ditunjukkan
dalam Rajah 1.9. Panjang atau pendek anak panah yang dilukis bergantung
kepada nilai puncak (Vm) setiap gelombang. Nilai voltan, V1 diambil sebagai
rujukan kerana ia bermula dari sifar (00).
V2 = Vm sin (ωt + θ1)
12
001800
2700
900
V2
V1
V3
θ 1
θ 2
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Rajah 1.9 : Rajah Vektor/Fasa
13
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.8 PEMUAT
Proses menyimpan tenaga dalam kapasitor dikenali sebagai "mengecas",
dan melibatkan cas elektrik yang mempunyai magnitud yang sama, tetapi
kekutuban yang berlawan yang berkumpul di kedua-dua plat masing-masing.
Kapasitor biasanya digunakan dalam litar elektrik dan litar elektronik sebagai alat
storan tenaga. Kapasitor juga digunakan untuk memisahkan antara isyarat
frekuensi tinggi dan rendah. Oleh itu, kapasitor biasanya digunakan sebagai
penapis elektronik.
Rajah 1.8: Jenis-jenis Pemuat
Pemuat atau kapasitor merupakan komponen elektrik atau
elektronik yang mampu menyimpan tenaga di medan elektrik antara
sepasang pengalir (plat).
14
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.8.1 Takrif Pemuat
Satu pemuat mengandungi lapisan bahan penebat yang terapit di antara
dua plat logam. Medan elektrik di dalam pemuat mempunyai banyak kesamaan
dengan medan magnet. Nilai kemuatan pemuat ialah ukuran jumlah cas elektrik
yang boleh distor di dalam peranti. Kemuatan boleh dikira daripada
pengetahuan mengenai matra pemuat dan kebertelusan bahan penebat.
Pemuat menggunakan unit Farad (F). Pemuat yang mempunyai nilai kemuatan
1 farad bermaksud pemuat tersebut berupaya menyimpan 1 coulomb cas elektrik
pada lapisan dielektrik apabila voltan sebanyak 1 volt diberikan kepada tamatan
pemuat tersebut
Pemuat ialah komponen yang menyimpan cas elektrik. Pada asasnya,
pemuat terdiri daripada dua plat logam atau 2 pengalir yang selari dan
dipisahkan oleh penebat yang dipanggil dielektrik. Dielektrik ini boleh terdiri
daripada udara, kertas, mika, polister atau elektrolitik
Perubahan nilai kemuatan adalah mengikut luas permukaan berkesan plat
pengalir dan jarak antara dua plat serta jenis dielektrik seperti yang ditunjukkan
melalui perkaitan berikut:
dengan, C = kemuatan (F)
d = jarak di antara plat pengalair (m)
𝛆r = pemalar dielektrik (Ωm)
𝛆o = pemalar ketelusan ruang bebas
Pemuat jenis seramik mempunyai nilai kemuatan yang tinggi kerana
bahan seramik mempunyai pemalar dielektrik yang tinggi.
C = 𝛆r𝛆oA d
15
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Rajah 1.9 : Pemuat Seramik
1.8.2 Jenis-jenis Pemuat
Pemuat boleh dibahagikan kepada dua kumpulan iaitu pemuat tetap dan
pemuat boleh ubah.
(a) Pemuat Tetap
Simbol bagi pemuat tetap
Pemuat tetap ialah pemuat yang mempunyai nilai kemuatan yang tetap.
Pemuat tetap terbahagi kepada dua jenis iaitu berkutub dan tidak
berkutub. Pemuat berkutub hanya sesuai untuk litar arus terus. Kekutuban
pemuat perlu disambung dengan betul bagi mengelakkan pemuat daripada rosak
atau meletup. Jenis pemuat tetap ialah pemuat kertas, pemuat mika, pemuat
seramik atau pemuat elektrolitik. Apabila memilih pemuat, faktor yang perlu
diambil kira ialah nilai kemuatan, had terima, voltan kerja dan bocoran.
16
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1) Nilai kemuatan boleh dibaca dengan menggunakan kod bercetak atau
kod warna.
2) Had terima ialah nilai kelegaan bagi nilai sebenar sesuatu pemuat.
Pemuat biasanya mempunyai had terima sebanyak lebih kurang
10%.
3) Voltan kerja merupakan voltan AT dan voltan AU (puncak) yang boleh
dikenakan sebelum penebatan dielektrik pecah. Voltan kerja biasanya
ditandakan pada pemuat dengan huruf WV. (Jika voltan kerja bagi
sebuah pemuat dilampaui, maka penebatan dielektrik akan pecah
dan plat pemuat akan dilitar pintaskan. Apabila menggunakan pemuat
hendaklah pastikan bahawa voltan kerja pemuat lebih tinggi daripada
voltan maksimum di dalam litar.
(b) Pemuat boleh ubah
Simbol bagi pemuat boleh ubah
Pemuat boleh ubah mempunyai nilai kemuatan yang boleh diubah
mengikut keperluan litar. Kemuatan bagi sesebuah pemuat boleh ubah boleh
diubah sama ada dengan melaraskan luas permukaan plat yang berkesan atau
jarak antara plat.
Berikut merupakan contoh-contoh pemuat boleh ubah serta cara mengubah
kemuatannya:
17
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
(i) Perapi atau Praset.
Bagi kemuatan perapi seramik, ia diubah dengan melaraskan aci bagi
mengubah luas permukaan di antara plat. Dielektrik yang digunakan sebagai
penebat ialah seramik yang diletakkan diantara plat. Manakala, untuk pemuat
perapi mika, kemuatannya diubah dengan melaraskan skru bagi mengawal jarak
di antaraplat. Plat pemuat dipisahkan oleh dielektrik mika. Kedua-duajenis
pemuat ini dinamakan pemuat perapi kerana ia digunakan bagi merapi litar
(Pelarasan yang kecil) supaya mempunyai jumlah kemuatan yang tepat.
Kemuatan maksimum pemuat perapi ialah 100pF.
(ii) Pemuat berputar (trimmer)
Kemuatan pemuat diubah dengan melaraskan aci bagi mengubah luas
permukaan berkesan di antara tindihan plat pegun dipisahkan oleh dielektrik
udara. Pemuat berputar yang lebih kecil biasanya menggunakan dielektrik
saput plastik nipis di antara plat. Nilai maksimum untuk pemuat berputar ialah
500pF. Ia digunakan dalam litar talaan radio.
1.8.3 FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KEMUATAN
Kemuatan adalah bergantung kepada :
(a) Jarak antara plat.
Kemuatan di antara plat berkadar songsang dengan jarak di antara kedua-
dua platnya.
(b) Luas permukaan plat.
Kedua-dua permukaan plat hendaklah diperluaskan untuk mendapatkan
nilai kemuatan yang tinggi. Kemuatan di antara dua plat berkadar terus dengan
luasnya.
C α 1 S
C α A
18
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
(c) Bahan dielektrik yang digunakan.
Kemuatan bergantung kepada bahan dielektrik yang digunakan iaitu
ketelusan di antara dua plat.
(d) Ketebalan dielektrik
1.8.4 Jenis Sambungan Pemuat
Terdapat tiga jenis sambungan pemuat iaitu siri, selari dan siri-selari. Kaedah
penghitungan nilai kemuatan pemuat, C dalam sambungan tersebut adalah
seperti ditunjukkan dalam Jadual 1.1.
19
C1 C2 C3
Cj
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Jadual 1.1 Jenis Sambungan Pemuat
Jenis Sambungan
Litar Skematik Jumlah Kemuatan, Cj Catatan
Siri
Jumlah kemuatan tiga pemuat siri
1Cj
= 1C1
+ 1C2
+ 1C3
Jumlah kemuatan bagi dua pemuat sambungan siri
1Cj
= 1C1
+ 1C2
C1=C1C2
C1+C2
Jumlah kemuatan sebanyak n pemuat sambungan siri,
1Cj
= 1C1
+ 1C2
+…+ 1Cn
Jumlah kemuatan bagi n pemuat yang sama disambungan siri,
C1=C1
n
20
Cj C1 C3C2
CB
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
SelariJumlah kemuatan bagi tiga pemuat
sambungan selari
C j=C1+C2+C3
Jumlah kemuatan bagi n pemuat sambungan selari
C j=C1+C2+…+Cn
Jumlah kemuatan bagi n pemuat yang sama disambung selari
C j=nC
Siri-selari
(a) Litar siri-selari diringkaskan menjadi litar siri.
C1 dan C2 adalah selari
CA
C A=C1+ C2
LITAR SIRI-SELARI LITAR SIRICA C3
1Cj
= 1CA
+ 1C3
C1=C A C3
C A+C3
LITAR SIRI-SELARI LITAR SELARI
C1 C2
21
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Siri-selari
Petua Mengitung Jumlah Kemuatan
Kaedah penghitungan jumlah kemuatan bagi pemuat siri adalah sama seperti penghitungan R selari. Mengapakah begitu?
Bolehkah anda fikirkan sejenak bagaimana penghitungannya begitu? Apakah kaitannya penghitungannya dengan binaan
pemuat. Fikirkan sejenak.
CB dan C3 selari
1
CB
= 1C1
+ 1C2
CB=C1 C2
C1+C2
C1 dan C2 sesisiri
Cj = C3 + CB
22
16μF
Cj
1.5μF 22μF16μF
16μF
2μF2μF
Cj
10 μF 5 μF 15 μF
Cj
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Contoh 1.4
Merujuk Rajah 1.10 (a), (b) dan (c) namakan jenis sambungan dan hitung jumlah
kemuatan bagi setiap litar.
(a) (b) (c)
Rajah 1.10 Sambungan Litar Sambungan RC
Penyelesaian:
(a) Jenis sambungan litar siri.
Jumlah kemuatan,
1Cj
= 1C1
+ 1C2
+ 1C3
= 1
10 μF + 15 μF +
115 μF
= 15 + 30 + 10
150 μF
23
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.9 PEARUH
1.9.1 TAKRIF PEARUH
.
Pearuh menghasilkan kearuhan. Kearuhan adalah arus yang dialirkan
melalui satu pengalir, satu medan magnet kecil terbina mengelilingi pengalir itu.
Sekiranya pengalir ini berbentuk gelung, medan magnet akan membantu satu
sama lain, menjadikannya lebih kuat. Untuk menguatkan lagi medan magnet,
satu teras boleh ditambah. Prinsip gegelung pengalir dikenali sebagai kearuhan.
Pearuh dibuat daripada gegelung dawai dengan satu bahan teras seperti udara,
besi dan bahan ferit. Setiap bahan tersebut mempunyai ciri-ciri tertentu untuk
mendapatkan nilai kearuhan. Unit ukuran kearuhan ialah Henry (H). Peraruh
diwakili oleh L.
1.9.2 JENIS-JENIS PEARUH
Pearuh boleh dibahagikan kepada dua kumpulan iaitu pearuh tetap dan
pearuh bolehubah.
(a) Pearuh Tetap
Pearuh tetap digunakan bagi litar yang memerlukan nilai kearuhan yang
tidak berubah. Empat jenis pearuh tetap ialah teras udara, teras besi, teras besi
serbuk dan teras ferit.
Simbol bagi pemuat tetap
Pearuh ialah komponen yang mempunyai sifat menentang
sebarang perubahan pengaliran arus
24
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
(i) Pearuh teras udara
Simbol bagi pemuat teras udara
Pearuh teras udara biasanya mempunyai nilai aruhan mikro henry atau
kurang. Oleh kerana nilai kearuhannya rendah, ia biasanya digunakan pada
frekuensi yang tinggi. Contohnya, pearuh ini digunakan sebagai pencekik
frekuensi radio bagi menghalang arus frekuensi radio (frekuensi tinggi) daripada
melalui laluan tertentu dalam litar.
(ii) Pearuh teras besi
Simbol bagi pemuat teras besi
Teras besi yang digunakan ialah teras besi berlapis yang bersalut penebat
nipis. Nilai kearuhan pearuh teras besi adalah daripada beberapa mili henry
hingga beberapa henry. Pearuh teras besi digunakan sebagai penapis frekuensi
rendah dalam litar bekalan kuasa. Ia juga digunakan sebagai pencekik dalam
litar lampu pendaflour
(iii) Pearuh teras serbuk besi dan teras ferit.
Simbol bagi pemuat teras serbuk besi/teras ferit
25
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Teras serbuk besi dihasilkan dengan menampakkan serbuk besi yang
diselaputi oleh penebat. Teras ferit pula dibuat daripada bahan magnet bukan
pengalir. Dengan menggunakan teras serbuk besi atau teras besi ferit, nilai
kearuhan akan lebih tinggi dan saiz pearuh dapat dikecilkan. Pearuh teras besi
serbuk dan teras ferit mempunyai tiga bentuk iaitu solenoid, toroid dan teras pot.
Jenis solenoid mempunyai nilai kearuhan 1 mikro henry atau kurang manakala
toroid dan teras pot pula mempunyai nilai kearuhan di antara beberapa mikro
henry hingga beberapa milihenry. Pearuh teras besi serbuk dan teras ferit
biasanya digunakan di dalam litar talaan radio
(b) Pearuh Boleh Ubah
Simbol bagi pemuat boleh ubah
Kearuhan bagi pearuh boleh ubah akan bertambah apabila teras
digerakkan ke dalam belitan dan akan berkurangan apabila digerakkan keluar
belitan. Teras yang biasa digunakan ialah teras ferit dan teras besi serbuk.
Terdapat beberapa bentuk pearuh boleh ubah iaitu antaranya ialah pearuh yang
menggunakan skru logam(tembaga) bagi melaraskan kedudukan teras itu sendiri
mempunyai bebenang untuk pelarasan teras. Bagi pearuh boleh ubah
berperisai, ia dipasangkan pada papan litar bercetak. Kelebihannya ialah perisai
logam dapat mengelakkan komponen berhampiran daripada gangguan yang
dihasilkan oleh pearuh.
26
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.9.4 FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI ARUHAN
Kekuatan arus teraruh (induced current) bergantung kepada ;
1) Bilangan lilitan(winding) dalam gelung.
2) Ketelapan bandingan (jenis teras).
3) Luas muka keratan rentas.
4) Arus yang mengalir
5) Panjang laluan fluks magnet.
6) Jumlah fluks.
7) Kekuatan magnet
8) Kecepatan magnet itu ditujah ke dalam gelung
27
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.9.5 Jenis sambungan pearuh
Jenis Sambungan Litar Skematik Kaedah Penghitungan Jumlah Kearuhan, Lj
SIRI
Jumlah kearuhan bagi tiga pearuh disambung siri L j=L1+L2+L3
Jumlah kearuhan bagi n pearuh disambung siri
L j=L1+L2+…+ Ln
SELARI
umlah kearuhan bagi tiga pearuh disambung selari
1Lj
= 1L1
+ 1L2
+ 1L3
Jumlah kearuhan bagi n pearuh disambung siri
1Lj
= 1L1
+ 1L2
+…+ 1Ln
Jumlah kemuatan bagi n pemuat yang sama disambungan siri,
L1=L1
n
L2L1 L3
Lj
Lj
L1
L2
L3
28
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
29
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
SIRI-SELARI
(a) Litar siri-selari diringkaskan menjadi litar siri
LITAR SIRI-SELARI LITAR SIRII
L1 dan L2 selari
1LA
= 1L1
+ 1L2
LA=L1 L2
L1+L2
L2
LA
L1
L3
LA dan L3 selari
LJ=LA+L3
Lj
LA L3
30
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
SIRI-SELARI
(b) Litar siri-selari diringkaskan menjadi litar selari
LITAR SIRI-SELARI
L3
LB
L1 L2
L1 dan L2 siri
LITAR SELARI
LB=L1+L2
L1 dan L2 selari
1L j
= 1LB
+ 1L3
L j=LB L3
LB+ L2
Lj
L3
LB
31
V
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
!.10 JENIS LITAR AU
Litar AU ialah litar yang menggunakan punca voltan arus ulang alik.
Sepertimana dalam litar AT, hukum Ohm dan hukum Kirchhoff masih digunakan
dalam menganalisis litar AU. Litar AU terbahagi kepada dua bahagian iaitu AU
tulen dan AU gabungan.
1.10.1 Litar AU Tulen
Litar AU tulen mempunyai sama ada perintang, pemuat atau pearuh
sahaja. Litar AU gabungan terdiri daripada gabungan terdiri daripda litar RL, RC
atau RLC yang disambung secara siri, selari atau siri-selari. Dalam modul ini
hanya sambungan siri sahaja yang akan dibincangkan.
(a) Litar Kerintangan Tulen
Rajah 1.10 : Litar Kerintangan Tulen
Rajah 1.10 menunjukkan litar kerintangan dengan punca voltan AU.
Apabila voltan ulang alik dikenakan merentasi perintang, arus ulang alik yang
mengalir melalui litar tersebut boleh ditentukan dengan menggunakan Hukum
Ohm, seperti persamaan berikut:
I=V R
R
IR
+ VR -
32
1800
900
00IVR
2700
Vm1
00 1800 3600
I
VR
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
dengan VR = susutan voltan pada perintang(volt, V)
R = rintangan dalam litar (ohm, Ω)
Voltan AU dinyatakan dalam nilai punca min kuasa dua (Vpmkd). Lesapan
kuasa pada perintang dalam litar AU dapat dihitung seperti menghitung lesapan
kuasa pada perintang dalam litar AT dan dinyatakan dalam watt (W). Lesapan
kuasa dinyatakan dalam pmkd iaitu,
atau
atau
Litar berintangan tulen AU, arus I dan voltan VR adalah sefasa (tiada
anjakan sudut) kerana kedua-dua gelombang mencapai nilai maksimum dan
minimum serentak seperti ditunjukkan dalam Rajah 1.11 kerana tidak terdapat
anjakan sudut.
(a) (b)
Rajah 1.13 : Rajah Gelombang (a) dan Rajah Vektor (b) bagi Litar
Kerintangan Tulen
PR = IVR
PR = I2R
PR = VR2
R
33
V
I
C
+ VC -
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1.10.1.1 Kesan kerintangan dalam litar AU
(a) Jika rintangan bertambah maka arus akan berkurangan.
(b) Jika rintangan berkurangan maka arus akan bertambah.
(c) Nilai arus ulang alik yang mengalir pada sebarang titik dalam litar
yang mengandungi rintangan tulin tidak dipengaruhi oleh nilai
frekuensi litar tersebut.
(b) Litar Kemuatan Tulen
Rajah 1.14 : Litar Kemuatan Tulen
Rajah 1.14 menunjukkan litar kemuatan dengan punca voltan arus ulang
alik. Apabila punca voltan AU dibekalkan merentasi pemuat, elektron akan
mengalir berulang alik antara plat logam pada pemuat. Proses mengecas dan
menyahcas berlaku sehingga mewujudkan aliran elektron bagi menghasilkan
arus AU melalui pemuat. Arus yang melalui pemuat sentiasa mendahului voltan
pemuat dengan beza fasa sebanyak 900 .
Dalam Rajah 1.15 (a) dapat diperhatikan bahawa apabila arus mencapai
nilai puncak, Vc yang merentasi pemuat adalah sifar. Seterusnya, apabila Vc
mencapai nilai puncak, arus menjadi sifar.
34
1800
900
00I
VC
00 ωt900
I
VC
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
(a) (b)
Rajah 1.15 Rajah Gelombang (a) dan Rajah Vektor (b) bagi Litar Pemuat
Tulen
Berpandukan beza fasa antara gelombang voltan dan arus pada pemuat,
rajah vektor dapat dilukiskan seperti dalam rajah 1.15 (b). Sama seperti
perintang, pemuat juga memberi tentangan kepada aliran arus. Tentangan
kepada aliran arus ini dinamakan regangan berkemuatan (Xc).
dengan , f = frekuensi (Hz)
C = kemuatan (F)
Unit regangan berkemuatan dinyatakan dalam ohm (Ω). Regangan
berkemuatan berkadar songsang terhadap frekuensi dan nilai kemuatan. Arus I
yang mengalir melalui pemuat dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
berikut :
dengan, VC = voltan merentasi pemuat (V)
XC = regangan berkemuatan (Ω)
1.10.1.2 Kesan kemuatan dalam litar AU
XC = 1 2πfC
I=V C
XC
35
I
+ VL -
V
VL I
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
(a) Penentangan bagi pengaliran arus yang digambarkan oleh pemuat
dikenali sebagai regangan kemuatan.
(b) Regangan kemuatan adalah senilai dengan rintang bagi perintang.
(c) Regangan kemuatan adalah bergantung kepada nilai frekuensi
bekalan, di mana apabila frekuensi bekalan bertambah, maka nilai
regangan kemuatan akan turut bertambah.
(c) Litar Kearuhan Tulen
Rajah 1.16 : Litar Kearuhan Tulen
Rajah 1.16 menunjukkan litar kearuhan dengan punca voltan AU. Apabila
voltan AU dibekalkan merentasi sebuah pearuh, arus yang mengalir melaluinya
akan membentuk fluks magnet yang berubah-ubah. Perubahan fluks magnet ini
menjana d.g.e. teraruh yang sentiasa menentang pengaliran arus.
Susutan voltan yang merentasi pearuh sentiasa mendahului arus sebanyak
900. Dalam Rajah 1.17 (a) dapat diperhatikan bahawa apabila VL mencapai
puncak, arus yang mengalir pearuh adalah sifar dan apabila VL sifar, arus yang
melalui pearuh mencapai nilai puncak. Dalam litar AU aruhan tulen, arus akan
menyusuli voltan bekalan kuasa dengan beza fasa sebanyak 900 seperti
ditunjukkan dalam Rajah 1.17 (b).
900
36
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
(a) (b)
Rajah 1.17 : Rajah Gelombang (a) dan Rajah Vektor (b) bagi Litar Aruhan
Tulen
Sebagaimana pemuat dan perintang, pearuh juga memberikan tentangan
terhadap pengaliran arus. Sifat pearuh menentang pengaliran arus ulang alik
melaluinya dinamakan regangan kearuhan (XL). Nilai XL dapat dihitung dengan
menggunakan rumus:
dengan, f = frekuensi (Hertz, Hz)
L = kearuhan (Henry, H)
Apabila voltan AU dibekalkan merentasi pearuh yang mempunyai regangan
kearuhan XL, arus yang mengalir melalaui pearuh ialah:
dengan VL = voltan merentasi pearuh (V)
XL = regangan berkearuhan (Ω)
1.10.1.3 Kesan Aruhan dalam Litar AU
XL = 2πfL
I=V L
X L
2700
1800 00
I
VL
37
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
(a) Penentangan bagi pengaliran arus yang digambarkan oleh aruhan
dikenali sebagai regangan kearuhan. Ia senilai dengan rintangan
perintang.
(b) Regangan kearuhan adalah bergantung kepada frekuensi, di mana
apabila frekuensi bertambah, voltan kearuhan (VL) turut bertambah
dan seterusnya regangan kemuatan juga bertambah.
Contoh 1. 5 :
Satu litar RL yang sesiri berintangan 10Ω dan berkearuhan 0.2H dibekalkan
dengan bekalan AU 250V, 50Hz. Kirakan:
(i) Galangan litar
(ii) Arus litar
(iii) Sudut fasa
Penyelesaian :
Diberi R = 10Ω, L = 0.2H, V = 250V dan f = 50Hz di mana,
XL = 2πfL = 2π(50)(0.2) = 62.83Ω
(i) Galangan, Z = √ R2+ XL2 , Z = √102+62.83
2 = 63.62Ω
(ii) Arus litar, I = = = 3.93A
(iii) Sudut fasa, θ = tan-1( ) = tan-1 ( )
1.10.2 Litar Gabungan Siri
V Z
25063.62
XL R
63.62 10
38
θ
VLVS
VR I
I+ VL -
VR IVL
I
VLVR
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Litar gabungan yang dibincangkan dalam bab ini ialah litar siri RL, siri RC
dan litar siri RLC. Dalam ltar siri, arus yang mengalir pada setiap komponen
adalah sama. Oleh itu, paksi arus menjadi paksi rujukkan pada rajah vektor
yang dilukis. Kuantiti yang berkaitan serta sudut fasa antara I dan V bagi litar
dapat dihitung dengan menggunakan kaedah trigonometri dan teorem
Pythagoras.
(a) Litar siri RL
Rajah 1.18 menunjukkan perintang dan pearuh yang disambung siri
dengan punca voltan AU. Dalam litar ini, voltan pada pearuh sentiasa
mendahului arus dengan sudut 900 manakala voltan pada perintang adalah
sefasa dengan arus. Rajah 1.19 menunjukkan rajah vektor segi tiga voltan bagi
litar siri RL, θ ialah sudut fasa antara punca voltan V dengan arus I. VR ialah
sudut voltan merentasi perintang R dan VL ialah voltan susut merentasi pearuh L.
Dengan menggunakan teorem Pythagoras, daripada segi tiga voltan
didapati punca voltan ialah :
dan, daripada persamaan di atas diperolehi
Kuantiti √ R2+ XL2 dikenali sebagai galangan (Z), iaitu :
VS =√V R2 +V L
2
I =
VS
√ R2+ XL2
Z = √ R2+ XL2
Rajah 1.18 : Litar siri RL
Rajah 1.19: Rajah vektor segi tiga voltan bagi litar siri RL
39
Z
θ
XL
R I
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
dengan XL ialah regangan berkearuhan. Unit galangan ialah ohm (Ω).
Rajah 1.20 menunjukkan rajah vektor segi tiga galangan bagi litar siri RL.
Daripada segi tiga galangan didapati,
maka,
Sudut fasa antara punca voltan dengan arus dapat juga diperoleh dengan
menggunakan segi tiga voltan, (Rajah 1.20), iaitu :
Persamaan bagi segi tiga voltan dapat dinyatakan seperti berikut :
Susut voltan pada pearuh (VL) dikenali juga sebagai
Rajah 1.20: Rajah vektor segi tiga galangan bagi litar siri RL
Rajah 1.21: Rajah vektor segi tiga kuasa bagi litar siri RL
PS
θ
PL
PR I
tanθ=X L
R
θ=tan−1 X L
R
θ=tan−1 V L
V R
40
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
voltan regangan, iaitu VL = IXL
Susut voltan pada perintang (VR) dikenali juga sebagai
voltan aktif iaitu VR = IR
Punca voltan, VS = IZ = √V R2 +V L
2
Rajah 1.21 menunjukkan vektor segi tiga kuasa bagi kuasa nyata(PR), kuasa
regangan (PL) dan kuasa ketara (PS). Persamaan bagi ketiga-tiga kuasa tersebut
dapat dinyatakan seperti berikut :
Kuasa nyata, PR = IVR = IVS kos θ
Unit kuasa nyata ialah watt (W).
Kuasa regangan, PL = IVL = Ivs sin θ
Unit kuasa regangan ialah volt-ampere rengangan (VAR).
Kuasa ketara, PS = IVS
Unit kuasa ketara ialah volt-ampere (VA)
Kuasa ketara juga dapat dihitung dengan menggunakan teorem
Pythagoras :
Dengan merujuk rajah segi tiga voltan, segi tiga galangan dan segi tiga
kuasa, faktor kuasa dapat didefinisikan sebagai nisbah antara ;
rintangan dengan galangan
susut voltan pada perintang dengan punca voltan
kuasa nyata dengan kuasa ketara
Faktor kuasa dapat juga dinyatakan dalam bentuk persamaan seperti
berikut :
PS = √ PR2+PL
2
R VR PR(watt)Faktor kuasa = = = = kos θ
Z VS PR(VA)41
I+ VL -
VR I I
VR VC
θ
VL VS
VR
I
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
atau
Kuasa nyata dan faktor kuasa dikaitkan seperti berikut :
Faktor kuasa akan bernilai rendah jika sudut fasa antara kuasa nyata dan
kuasa ketara besar. Kuasa nyata menjadi kecil kerana kuasa regangan
bertambah. Keadaan ini berlaku disebabkan kebanyakan beban pada peralatan
elektrik seperti motor aruhan, lampu nyahcas dan alat pengimpal adalah terdiri
daripada perintang dan gegelung berkearuhan tinggi. Jadi beban ini menyebab-
kan fasa punca voltan mendahului arus. Sudut fasa antara voltan dan arus dapat
dikecilkan dengan menambah pemuat dalam litar supaya dapat berfungsi
sebagai pembaik faktor kuasa.
(b) Litar siri RC
Rajah 1.22 menunjukkan perintang dan pemuat yang disambung siri dengan
punca voltan AU. Dalam litar ini, voltan pada pemuat sentiasa mengekori arus
dengan sudut 900 manakala voltan pada perintang adalah sefasa dengan arus.
Kuasa nyata Faktor kuasa = = kos θ
Kuasa ketara
PR = IVS kos θ
42
θ
PC PS
PR
Iθ
XC Z
R
I
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Rajah 1.23 menunjukkan rajah vektor segi tiga voltan bagi litar siri RC, θ
ialah sudut fasa antara punca voltan VS dengan arus I. VR ialah sudut voltan
merentasi perintang R dan VC ialah voltan susut merentasi pemuat C. Dengan
menggunakan teorem Pythagoras, daripada segi tiga voltan didapati
punca voltan ialah :
dan, daripada persamaan di atas diperolehi
Kuantiti √ R2+ XC2 dikenali sebagai galangan (Z), iaitu
dengan XC ialah regangan berkemuatan. Unit galangan ialah ohm (Ω).
Rajah 1.24 menunjukkan rajah vektor segi tiga galangan bagi litar siri RC.
I =
VS
√ R2+ Xc2
Z = √ R2+ XC2
Rajah 1.23: Rajah vektor segi tiga voltan bagi litar siri RCRajah 1.22 : Litar siri RC
VS =√V R2 +V C
2
43
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Daripada segi tiga galangan didapati,
maka,
Sudut fasa antara punca voltan dengan arus dapat juga diperoleh dengan
menggunakan segi tiga voltan, (Rajah 1.23), iaitu :
Persamaan bagi segi tiga voltan dapat dinyatakan seperti berikut :
Susut voltan pada pearuh (VC) dikenali juga sebagai
voltan regangan, iaitu VC = IXC
Susut voltan pada perintang (VR) dikenali juga sebagai
voltan aktif iaitu VR = IR
Punca voltan, VS = IZ = √V R2 +V C
2
Rajah 1.25 menunjukkan vektor segi tiga kuasa bagi kuasa nyata(PR), kuasa
regangan (PC) dan kuasa ketara (PS). Persamaan bagi ketiga-tiga kuasa
tersebut dapat dinyatakan seperti berikut :
Kuasa nyata, PR = IVR = IVS kos θ
tanθ=XC
R
θ=tan−1 XC
R
θ=tan−1 V C
V R
Rajah 1.24: Rajah vektor segi tiga galangan bagi litar siri RC
Rajah 1.25: Rajah vektor segi tiga kuasa bagi litar siri RC
44
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
Unit kuasa nyata ialah watt (W).
Kuasa regangan, PC = IVC = Ivs sin θ
Unit kuasa regangan ialah volt-ampere rengangan (VAR).
Kuasa ketara, PS = IVS
Unit kuasa ketara ialah volt-ampere (VA)
Kuasa ketara juga dapat dihitung dengan menggunakan teorem
Pythagoras :
Dengan merujuk rajah segi tiga voltan, segi tiga galangan dan segi tiga kuasa,
didapati faktor kuasa iaitu kos θ bagi litar siri RC dapat ditentukan sama seperti
pada litar siri RL, iaitu
Contoh 1. 6
Satu litar RC yang sesiri berintangan 10Ω dan berkemuatan 200 μF dibekalkan
dengan AU 75V, 50 Hz. Kirakan :
(i) galangan litar
PS = √ PR2+PC
2
R VR PR(watt)Faktor kuasa = = = = kos θ
Z VS PR(VA)
45
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
(ii) jumlah arus
(iii) faktor kuasa
Penyelesaian :
Diberi R = 10Ω, C = 200 μF, V dibekalkan dengan bekalan AU 75 μF dan f = 50
Hz, di mana
XC = = = 15.92 Ω
(i) galangan, Z = √ R2+ XC2 = Z = √102+15.922 = 18.8 Ω
(ii) jumlah arus, I = = = 4.71 A
(iii) faktor kuasa, cos θ = = = 0.628
(c) Litar Siri RLC
Rajah 1.26 menunjukkan perintang, pearuh dan pemuat yang disambung
siri dengan punca voltan AU. Dalam litar ini, voltan pada perintang adalah
sefasa dengan arus, voltan pada pearuh sentiasa mendahului arus dengan sdut
12π(50)(200 x 10-6)
12πfC
VR
75 15.92
RZ
10 15.92
46
I
VS
VCVLVR
VL
IVR I
I
Vm1
θ0
IVR
ωt
IVC
θ0ωt
VL I
θ0
VC
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
fasa sebanyak 900 manakala voltan pada pemuat sentiasa mengekori arus
dengan sudut fasa sebayak 900 .
Rajah 1.26 : Sambungan Litar Siri RLC, Bentuk Gelombang Voltan dan
Arus,
dan Rajah Vektor Voltan dan Arus
Galangan dalam litar RLC adalah jumlah penentangan perintang, pearuh
dan pemuat terhadap arus dalam litar. Nilai galangan dapat dihitung daripada
hasil tambah secara vektor antara rintangan, R dengan jumlah regangan (XL–XC)
seperti ditunjukkan dalam Rajah 1.27. Rajah 1.27 (a) dan (b) menunjukkan
kedudukan sudut fasa apabila XL ˃ XC dan XL ˂ XC sehingga menyebabkan sudut
fasa masing-masing berada pada kedudukan sukuan pertama dan sukuan
keempat. Sudut fasa antara punca voltan dengan arus dapat ditentukan seperti
berikut :
47
R
θ
XL
R
I
XC
(XL- XC)
Z
θ
XL
R I
XC
(XL- XC)
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
(a) (b)
Rajah 1.27 : Rajah Vektor Segi Tiga Galangan Litar Siri RLC
Rajah 1.28 menunjukkan rajah segi tiga voltan bagi litar RLC. Dalam
Rajah 1.28(a) VL ˃ VC menghasilkan segi tiga voltan dalam sukuan pertama.
Apabila VL ˂ VC, maka VL - VC adalah negatif dan menghasilkan segi tiga voltan
yang berada pada sukuan keempat seperti ditunjukkan dalam Rajah 1.28(b).
Keadaan ini menyebabakan arus litar mendahului punca voltan.
θ=tan−1 ( X ¿¿ L−XC)R
¿
Galangan litar siri RLC dapat ditentukan dengan menggunakan teorem Pythagoras Z = √ R2+¿¿)2
Punca voltan litar siri RLC dapat ditentukan dengan menggunakan teorem Pythagoras,
VS =√V R2 +(VL+Vc )
2
48
R
θ
XL
R
I
XC
(XL- XC)
VS
θ
VL
VR I
VC
(VL- VC)
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
(a) VL ˃ VC (b) VL ˂ VC
Rajah 1.28 : Rajah Vektor Segi Tiga Voltan Litar Siri RLC
Rajah 1.29 menunjukkan rajah segi tiga vektor kuasa bagi kuasa nyata, kuasa
regangan dan kuasa ketara. Ketiga-tiga kuasa tersebut dapat dinyatakan seperti
berikut:
Kuasa ketara juga dapat dihitung dengan menggunakan teorem Phytagoras,
iaitu:
Dengan merujuk kepada segi tiga galangan, segi tiga voltan dan segi tiga
kuasa, faktor kuasa iaitu kos θ dapat ditentukan seperti berikut:
Kuasa nyata, PR = IVR = IVS kos θ
Kuasa regangan, PX = I(VL - VC) = IVS sin θ
Kuasa ketara, PS = IVS
PS = √ PR2+(PL−PC)
2
PR = IVR = I2R = VR2/R
PL = IVL
PC = IVC
PX = I(VL - VC)
PS = IVS = I2Z = VS2/R
R VR PR(watt)Faktor kuasa = = = = kos θ
Z VS PR(VA)
49
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
(a) VL ˃ VC (b) VL ˂ VC
Rajah 1.29 : Rajah Vektor Segi Tiga Voltan Litar Siri RLC
Contoh 1. 7
Sebuah litar RLC berintangan 100Ω, berkearuhan 100mH dan berkemuatan
200μF dibekalkan dengan bekalan kuasa AU 240V, 50Hz. Kirakan :
(i) Galangan litar
(ii) Arus litar
(iii) Faktor kuasa dan sudut fasa
(iv) Kuasa kVA, kuasa kW dan kuasa kVAR
Penyelesaian :
Di mana, XL = 2πfL = 2π(50)(100x10-3) = 31.42 Ω
XC = = = 15.92 Ω
(i) Z = √ R2+¿¿)2 = √1002+ (31.42 – 15.91)2 = 101.2 Ω
(ii) Arus litar, I = = = 2.37 A
(iii) Faktor kuasa, cos θ = =
PS
θ
PL
PRI
PC
PX
PR
θ
PL
PR
I
PC
PX
12πfC
12π(50)(200 x 10-6)
VZ
240101.2
RZ
240101.2
50
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
TAMAT
Biblografi
51
RBT 3107 Teknologi Elektrik Dan Elektronik
1. Tokheim, Roger L., (1990) Digital Electronics 3rd Edition , McGraw-Hill
International Edition.
2. Sabariah binti Hj. Bohanudin, Maimunah Binti Husien (2005) Prinsip
Elektrik dan Elektronik Tingkatan 4 & 5., Dewan Bahasa dan Pustaka.
3. Salwani binti Mohd Daud et.( 2003) Pengajian Kejuruteraan Elektrik dan
Elektronik Tingkatan 5. Dewan Bahasa dan Pustaka
4. Mohd Isa binti Idris et. (2003) Pengajian Kejuruteraan Elektrik dan
Elektronik Tingkatan 4. Dewan Bahasa dan Pustaka
52
Recommended