Nota Pengajian Kejuruteraan Elektrik Dan Elektronik Tingkatan 4 Bab 2: Penghasilan Arus Terus (AT) Dan Arus Ulang-alik (AU) Daripada Penuaian Tenaga Boleh Baharu
RINGKASAN
Ringkasan Mudah (Nota Pengajian Kejuruteraan Elektrik Dan Elektronik Tingkatan 4 Bab 2: Penghasilan Arus Terus (AT) Dan Arus Ulang-alik (AU) Daripada Penuaian Tenaga Boleh Baharu)
Dokumen ini meneroka konsep-konsep asas berkaitan tenaga, elektrik, dan kelestarian alam sekitar. Ia bermula dengan Teknologi Hijau, yang didefinisikan sebagai pembangunan produk dan sistem yang memelihara alam sekitar dan mengurangkan kesan negatif aktiviti manusia. Dasar Teknologi Hijau Negara disokong oleh empat tonggak utama: Tenaga, Alam Sekitar, Ekonomi, dan Sosial.
Seterusnya, ia membincangkan dua jenis sumber tenaga utama: tenaga boleh baharu (seperti solar, hidro, angin) yang tidak akan habis dan lebih mesra alam, dan tenaga tidak boleh baharu (seperti arang batu, petroleum) yang terhad dan mempunyai kesan negatif kepada alam sekitar. Konsep penuaian tenaga dijelaskan sebagai proses menukar tenaga dari sumber semula jadi kepada tenaga elektrik.
Fokus kemudian beralih kepada dua jenis arus elektrik:
1. Arus Terus (AT): Arus yang mengalir dalam satu arah sahaja, biasanya daripada sumber seperti bateri. Ciri utamanya ialah ia tidak mempunyai frekuensi. Litar AT dianalisis menggunakan Hukum Ohm (menghubungkan voltan, arus, dan rintangan) dan Hukum Kirchhoff (Hukum Arus dan Hukum Voltan).
2. Arus Ulang-alik (AU): Arus yang sentiasa berubah arah pengalirannya secara berkala dan mempunyai frekuensi. Ia dijana oleh stesen jana kuasa dan digunakan secara meluas. Gelombang AU mempunyai ciri-ciri seperti voltan puncak, frekuensi, dan tempoh. Litar AU melibatkan komponen seperti perintang (R), pemuat (C), dan pearuh (L), yang menghasilkan rintangan kompleks yang dikenali sebagai galangan (Z).
Secara keseluruhannya, modul ini menyediakan asas yang kukuh dalam memahami bagaimana tenaga elektrik dijana daripada pelbagai sumber, perbezaan antara AT dan AU, serta undang-undang dan komponen asas yang mengawal litar elektrik, semuanya dalam konteks kepentingan Teknologi Hijau.
GLOSARI
| Istilah | Definisi |
| Apakah definisi dan ciri Arus Terus (AT) | Arus yang mempunyai magnitud tetap dan mengalir dalam satu arah sahaja. Ia tidak mempunyai frekuensi. |
| Apakah definisi dan ciri utama Arus Ulang-alik (AU) | Sejenis arus elektrik yang mengalir dalam dua keadaan (positif atau negatif), bermula dari sifar ke maksimum positif, ke sifar, ke maksimum negatif, dan kembali kepada sifar. Ia mempunyai frekuensi. |
| Apakah itu Cas (Q) dan apakah unit ukurannya? | Sifat fizik bagi jirim yang menyebabkannya mengalami daya apabila ditempatkan dalam medan elektromagnet. Unitnya ialah coulomb (C). |
| Apakah tujuan Dasar Teknologi Hijau Negara diwujudkan? | Dasar yang diwujudkan oleh kerajaan untuk menyelaraskan pertumbuhan industri Teknologi Hijau, memastikan pembangunan mapan, dan meningkatkan kesedaran awam. |
| Senaraikan Empat Tonggak Dasar Teknologi Hijau | Asas utama dasar yang merangkumi sektor Tenaga, Alam Sekitar, Ekonomi, dan Sosial. |
| Apakah definisi Faktor Kuasa (kos θ) dalam litar AU? | Nisbah antara kuasa nyata (P) dengan kuasa ketara (S) dalam litar AU. Ia juga boleh dikira sebagai nisbah Rintangan (R) kepada Galangan (Z). |
| Apakah definisi Frekuensi (f) dan unit ukurannya? | Bilangan kitar lengkap gelombang AU dalam satu saat. Unitnya ialah Hertz (Hz). |
| Apakah Galangan (Z) dalam litar Arus Ulang-alik (AU) | Jumlah rintangan dalam litar AU yang merupakan gabungan kesan daripada perintang (R), regangan kearuhan (XL), dan regangan kemuatan (XC). Diukur dalam unit Ohm (Ω). |
| Apakah itu Gas Rumah Hijau (GHG)? | Gas yang menyumbang kepada kesan rumah hijau, seperti karbon dioksida. Teknologi Hijau bertujuan untuk mengurangkan pembebasan gas ini. |
| Apakah yang dinyatakan oleh Hukum Arus Kirchhoff (HAK) | Menyatakan bahawa jumlah algebra arus yang masuk dan keluar pada satu nod (titik pertemuan litar) adalah bersamaan dengan sifar. |
| Nyatakan Hukum Ohm | Menyatakan bahawa arus (I) yang mengalir melalui beban adalah berkadar terus dengan voltan (V) dan berkadar songsang dengan rintangan (R) pada suhu tetap. |
| Apakah prinsip Hukum Voltan Kirchhoff (HVK) | Menyatakan bahawa jumlah algebra voltan susut pada satu gelung tertutup adalah bersamaan dengan sifar. |
| Apakah sifat Kearuhan (L) dalam sesuatu litar? | Sifat penentangan terhadap sebarang perubahan pengaliran arus dalam sesuatu litar. Unitnya ialah Henry (H). |
| Apakah sifat Kemuatan (C) dalam sesuatu litar? | Sifat penentangan terhadap sebarang perubahan nilai beza upaya dalam sesuatu litar, yang membolehkan komponen menyimpan cas elektrik. Unitnya ialah Farad (F). |
| Apakah definisi Kuasa (P) dan unit ukurannya? | Kadar melakukan kerja. Diukur dalam unit Watt (W). |
| Apakah ciri-ciri Litar Siri? | Litar di mana dua atau lebih komponen disambungkan pada satu nod yang sama, membentuk satu laluan tunggal untuk arus. |
| Apakah ciri-ciri Litar Selari? | Litar di mana dua atau lebih komponen disambungkan pada dua nod yang sama, menyediakan beberapa laluan untuk arus. |
| Apakah kegunaan Osiloskop? | Alat pengukuran yang dapat memaparkan bentuk gelombang elektrik, di mana paksi menegak mewakili voltan dan paksi mendatar mewakili masa. |
| Apakah yang dimaksudkan dengan Pembangunan Mapan? | Pembangunan yang dilaksanakan untuk memenuhi keperluan semasa tanpa menjejaskan keperluan generasi masa akan datang. |
| Apakah komponen pasif Pearuh (Inductor)? | Komponen pasif yang terbentuk daripada lilitan dawai pengalir yang mempunyai sifat kearuhan. |
| Apakah fungsi komponen Pemuat (Capacitor)? | Komponen pasif yang mempunyai sifat menyimpan cas elektrik, terdiri daripada dua plat logam yang dipisahkan oleh bahan dielektrik. |
| Apakah fungsi Penjana Fungsi? | Alat yang boleh membekalkan pelbagai bentuk gelombang (seperti sinus, segi empat) kepada osiloskop untuk tujuan pengujian. |
| Apakah fungsi Penuaian Tenaga? | Konsep penting di mana tenaga dari sumber semula jadi (seperti solar, angin, kinetik) dituai atau ditukar kepada tenaga elektrik. |
| Apakah fungsi Perintang (Resistor)? | Peranti yang mengehadkan pengaliran arus melaluinya di dalam sesuatu litar dan menyebabkan susutan voltan berlaku. |
| Apakah itu Regangan (X) dalam litar AU? | Rintangan yang dihasilkan oleh pearuh (Regangan Kearuhan, XL) atau pemuat (Regangan Kemuatan, XC) dalam litar AU. Diukur dalam unit Ohm (Ω). |
| Apakah definisi Rintangan (R) dan unit ukurannya? | Sifat penentangan terhadap pengaliran arus elektrik. Diukur dalam unit Ohm (Ω). |
| Sumber Tenaga Boleh Baharu | Tenaga yang diperoleh daripada alam semula jadi, tidak akan habis, dan lebih mesra alam. Contoh: solar, hidro, angin, biomas. |
| Sumber Tenaga Tidak Boleh Baharu | Tenaga yang terhad, tidak boleh diganti, dan akan kehabisan. Contoh: arang batu, minyak, gas asli, nuklear. |
| Teknologi Hijau | Pembangunan dan aplikasi produk, peralatan, serta sistem untuk memelihara alam sekitar dan alam semula jadi serta meminimumkan kesan negatif daripada aktiviti manusia. |
| Tempoh (T) | Masa yang diperlukan oleh suatu gelombang sinus AU untuk melengkapkan satu kitaran. Unitnya ialah saat (s). |
| Voltan (V) | Beza upaya antara dua titik yang membolehkan arus mengalir dalam litar. Juga dikenali sebagai daya gerak elektrik (dge). Unitnya ialah volt (V). |
| Voltan Punca Min Kuasa Dua (Vpmkd) | Nilai berkesan bagi voltan ulang-alik, yang bersamaan dengan 70.7% daripada nilai puncak voltan (Vp). |