SCE3105 Lecture 12 Litar elektrik di rumah - Litar elektrik
Membincangkan topik-topik berikut:• Gabungan litar sesiri dan selari. • Hukum Ohm • Aplikasi litar • Keselamatan dalam litar
Terdapat dua cara asas untuk menyambung lebih dari dua komponen litar: siri dan selari. Pertama, contoh litar sesiri.
Definisi ciri2 litar sesiri ialah terdapat hanya satu laluan untuk elektron mengalir. Dalam litar ini elektron mengalir arah lawan jam. Dari 4 ke 3 ke 2 ke 1 dan balik semula ke 4.
Idea asas sambungan sesiri adalah komponen2 disambung hujung ke hujung di dalam satu garis untuk membentuk satu laluan untuk aliran elektron.
Kita mempunyai tiga perintang, tetapi kali ini mereka membentuk lebih dari satu laluan untuk aliran elektron. Laluan 1: Dari 8 ke 7 ke 2 ke 1 dan balik ke 8 semula. Laluan 2: Daripada 8 ke 7 ke 6 ke 3 ke 2 ke 1 dan balik ke 8 semula. Laluan 3: Daripada 8 ke 7 ke 6 ke 5 ke 4 ke 3 ke 2 ke 1 dan balik ke 8 semula. Setiap laluan individu (melalui R1, R2, dan R3) dipanggil cabang. Cuba lihat rajah di bawah, titik 1,2,3 dan 4 adalah laluan umum. Begitu juga dengan titik 8,7,6,dan 5. Perhatikan: semua perintang dan bateri adalah disambung antara kedua-dua set titik ini.
Dalam litar selari, ada tidak lebih dari dua set titik umum elektrik, tak kira berapa banyak komponen yang disambung. Terdapat banyak laluan untuk elektron mengalir, tapi hanya ada satu voltej merentas semua komponen.
http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_5/1.html
Litar biasanya adalah gabungan dua jenis dan dikenali sebagai litar siri-selari.
Dalam litar ini, kita mempunyai dua gelung untuk elektron mengalir: 1. daripada 6 ke 5 ke 2 ke 1 dan balik ke 6 semula, 2. daripada 6 ke 5 ke 4 ke 3 ke 2 ke 1 dan balik ke 6 semula. Perhatikan bagaimana kedua-dua laluan melalui R1 (daripada titik 2 ke titik 1). Dalam konfigurasi ini, kita katakan R2 dan R3 adalah selari antara 1 = lain manakala R1 adalah bersiri dengan kombinasi selari R2 dan R3.
Di dalam menganalisis sebarang lita kompleks, mula-mula kira rintangan berkesan. Rintangan berkesan beban sesiri adalah hanya menjumlahkan semua rintangan. Jadi jumlah rintangan berkesan adalah‌.
http://www.valvette.us/dcca08.html
Dengan menggunakan rajah litar dibawah, kira bacaan ammeter dan voltmeter A1, A2, dan V1 dengan nilai untuk R1, R2 and R3 spt berikut: (1) R1 = 5 Ω, R2 = 2 Ω R3 = 2 Ω
(2) R1 = 200 Ω R2 = 300 Ω R3 = 150 Ω
http://www.matter.org.uk/Schools/Content/Resistors/exercises3.html
Kenalpasti bahagian yang manakah dalam litar adalah sesiri dan yang manakah selari, kemudian pilih dan gunakan peraturan sesiri dan selari yang diperlukan.
Litar sesiri: Voltan = Jumlah semua voltan. Semua konponen berkongsi arus yang sama. Rintangan = Jumlah rintangan .
Litar selari: Semua komponen berkongsi voltan yang sama. Jumlah arus = Kesemua cabang arus. Jumlah rintangan = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3+‌.
•Arus keluar dari bawah bateri, berpecah dan bergerak melalui R3 dan R4, bergabung, kemudian berpecah sekali lagi untuk melalui R1 dan R2, kemudian bergabung semula untuk kembali ke bateri. •Wujud lebih dari satu laluan untuk arus bergerak (bukan sesiri), dan terdapat lebih dari 2 set titik sepunya elektrik dalam litar (bukan selari) http://www.faqs.org/docs/electric/DC/DC_7.html
Hukum Ohm menyatakan bahawa pada suhu tetap, arus yang melalui konduktor diantara 2 titik adalah berkadar langsung dengan beza keupayaan (i.e. kejatuhan voltan atau voltan) merentas dua titik dan Berkadar songsang dengan rintangan diantara mereka. inversely Persamaan matematik yang menerangkan hubungan ini adalah:
Konduktor yang mematuhi Hukum Ohm dinamakan konduktor ohmic .
Jika 2 kuantiti diketahui, kuantiti yang ke 3 mudah untuk ditentukan Jika bateri mjembekalkan voltan 1.5 volt dan lampu mempunyai rintangan 5 ohms, maka arus dalam litar boleh ditentukan. Dengan menggunakan persamaan Dan masukkan nilai2:
http://danmuji.ddart.net/science/physics/physics_tutorial/Class/refln/u13l2c.html
Ciri-ciri Voltan Arus
Daripada litar ini, kita mengambil bacaan voltan dan arus dan plotkan bacaan dalam graf yang dipanggil IV characteristics.
Garis lurus menunjukkan nisbah tetap antara arus dan voltan, untuk kedua-dua nilai positif dan negatif. Jadi, bila voltan negatif, arus negatif, iaitu mengalir dalam arah bertentangan. Hukum Ohm dipatuhi.
http://www.antonine-education.co.uk/Physics_AS/Module_3/Topic_2/topic_2.htm
Untuk lampu filamen
Ri ntangan meningkat bila filamen menjadi semakin panas. Ini ditunjukkan oleh kecerunan yang semakin mencuram.
Adakah Hukum Ohm dipatuhi? Terangkan . http://www.antonine-education.co.uk/Physics_AS/Module_3/Topic_2/topic_2.htm
Termistor (perintang sensitif haba) berkelakuan sebalik nya.
Rintangannya semakin ke bawah bila ia menjadi semakin panas. Ini kerana bahan membebaskan lebih elektron untuk membolehkan ia mengalir. Adakah Hukum Ohm dipatuhi? Terangkan
http://www.antonine-education.co.uk/Physics_AS/Module_3/Topic_2/topic_2.htm
Aplikasi litar
Household Wiring
Pendawaian dalam litar peti sejuk http://books.google.com.my/books? id=7N48z4urzogC&pg=PA68&lpg=PA68&dq=refrigerator+circuit&source=web&ots=_jmKREdDUx&sig=b3
Keselamatan dalam litar Untuk mengelakkan kerosakan harta dan bahaya dalam kehidupan, litar2 di dalam rumah dibina dengan ciri-ciri keselamatan. Kebanyakan peralatan dijual dengan palam yang telah dipasang. Kabel daripada peralatan biasanya mengandungi 3 wayar. Wayar dibuat daripada kuprum yang disalut dengan pelindung plastik.
Pelindung dibuat daripada plastik dan diwarnakan: • Wayar hidup – perang. • Wayar neutral - biru • Wayar bumi – hijau dan kuning • Ketiga-tiga wayar dilindung oleh pelindung luar yang dibuat daripada plastik. – kenapa?
Palam 3 pin mempunyai ciri ciri berikut: • Pencengkam kabel, untuk mencengkam pelindung luar kabel dan mengelakkan daripada tertarik keluar daripada palam. • Ketiga-tiga pin dibuat daripada loyang, • Fius • Bekas dibuat daripada plastik
Tujuan kabel. • Wayar hidup dan neutral membawa arus ke litar. • Wayar bumi sebagai pelindung.
Kebanyakan peralatan mempunyai kotak logam spt cerek dan pembakar roti. Jika wayar hidup tersentuh kotak logam, arus yang besar akan mengalir melalui wayar bumi. Ini boleh meleburkan fius dan memutuskan litar tetapi walaupun fius tidak melebur, arus lebih suka mengalir melalui wayar yg mempunyai rintangan yang rendah berbanding badan manusia yang berintangan tinggi.
Fius digunakan untuk melindungi peralatan elektrik. Fius terdiri daripada wayar yang sangat halus. Wayar mempunyai takat lebur yang rendah. Bila arus mengalir melalui wayar ia akan dipanaskan. Jika arus terlalu besar mengalir, ia akan melebur memutuskan litar Fius yang meletup senang dikenalpasti. Ia akan mempunyai jalur yang melebur ditengah-tengah atas kaca, atau gelas akan kelihatan berasap (smoky). http://en.wikibooks.org/wiki/GCSE_Science/Safety_in_Mains_circuits
• Untuk menggantikan fius yang terbakar, tutup suis peralatan elektrik dan lampu yang anda gunakan. Tutup suis utama di kotak fius (atau mungkin fius katrij didalam blok yang mesti di tarik keluar). • Periksa fius2 untuk mencari fius yang terbakar. Pastikan anda menggantikan fius terbakar dengan fius yang sama saiznya. Jika tidak, anda boleh menyebabkan kebakaran berlaku. • Gunakan fius 15 Amp. Dilarang memasukkan objek seperti duit syiling, klip kertas untuk fius.
Pemutus litar Adalah suis elektrik yang beroperasi secara automatik. Direka untuk melindungi litar elektrik daripada kerosakan yang disebabkan terlebih beban atau litar pintas. Tida seperi fius, yang mana beroperasi sekali, bila rosak perlu diganti. From Wikipedia, the free encyclopedia
Pemutus litar boleh di reset (sama ada secara manual atau automatik) untuk beroperasi kembali.
Bincangkan aspek berikut: a) Bagaimana rod kilat melindungi bangunan? b) Apakah alat2 keselamatan yang digunakan di dalam litar elektrik? c) Apakah peraturan2 penting yang perlu dipatuhi semasa menggunakan elektrik? d) Bagaimana kemalangan daripada kejutan elektrik ke atas badan manusia berkait dengan arus?
Notes compiled by Dr Rosmawati Shaharuddin Institut Perguruan Teknik, Kuala Lumpur