NOTA SAINS TINGKATAN 3 BAB 6

NOTA SAINS TINGKATAN 3 BAB 6: ELEKTRIK DAN KEMAGNETAN

Nota Interaktif: Sains Tingkatan 3 Bab 6
Sains Tingkatan 3 • Bab 6

Elektrik & Kemagnetan

Menyelusuri cara tenaga elektrik dijanakan, dihantar ke rumah melalui Rangkaian Grid Nasional, dan cara mengira kos penggunaannya secara bijak.

6.1 Penjanaan Tenaga Elektrik

Sumber Tenaga

Boleh Baharu

Boleh diganti secara berterusan dan tidak akan habis.

Cth: Tenaga hidro, Suria (Solar), Angin, Biojisim, Geoterma.

Tidak Boleh Baharu

Tidak boleh diganti dan akan habis suatu hari nanti.

Cth: Bahan api fosil (Arang batu, Gas asli, Petroleum), Tenaga Nuklear.

Penjana (Generator)

Elektrik dijanakan melalui proses Aruhan Elektromagnet. Penjana menukar tenaga kinetik kepada tenaga elektrik.

Apabila gegelung dawai memotong garisan medan magnet, arus teraruh akan terhasil.

Prinsip ini digunakan dalam stesen jana kuasa terma, hidroelektrik, dan angin.

Jenis Arus Elektrik

Arus Terus (A.T.) / DC

Arus elektrik mengalir dalam satu arah sahaja.

Sumber: Sel kering (bateri), Sel suria, Akumulator.

Arus Ulang-Alik (A.U.) / AC

Arus elektrik yang arah alirannya berubah-ubah secara berterusan.

~ ~ ~ ~ ~

Sumber: Soket dinding (TNB), Penjana kuasa.

6.2 Transformer

Transformer ialah alat yang mengubah voltan arus ulang-alik (A.U.). Ia mempunyai teras besi lembut berlamina dan dua gegelung dawai terlindung (Primer & Sekunder).

Naikkan Voltan

Transformer Injak Naik

  • Voltan Output > Voltan Input
  • Gegelung Sekunder > Gegelung Primer
Np (Sikit)
Ns (Banyak)
Turunkan Voltan

Transformer Injak Turun

  • Voltan Output < Voltan Input
  • Gegelung Sekunder < Gegelung Primer
Np (Banyak)
Ns (Sikit)

Rumus Penyelesaian Masalah Transformer

Vp / Vs = Np / Ns
V = Voltan (V) N = Bilangan lilitan p = Primer s = Sekunder

6.3 Pengagihan Tenaga Elektrik

Rangkaian Grid Nasional

Sistem kabel bervoltan tinggi yang menyambungkan semua stesen jana kuasa kepada pengguna di seluruh negara. Kebaikan: Bekalan elektrik berterusan dan stabil.

Stesen Jana Kuasa
(11 kV – 25 kV)
Transformer Injak Naik
Rangkaian Grid
(Bervoltan Tinggi: 132kV – 500kV)
Transformer Injak Turun
Rumah/Industri
(240V / 415V)

Wayar Palam 3-Pin

  • PERANG
    Wayar Hidup (L): Membawa arus ke perkakas. Bersambung dengan fius.
  • BIRU
    Wayar Neutral (N): Mengembalikan arus ke pencawang.
  • KUNING/HIJAU
    Wayar Bumi (E): Mengalirkan arus bocor ke bumi (keselamatan).

Komponen Keselamatan

  • Fius: Dawai halus yang akan lebur dan memutuskan litar jika arus melebihi had (Cth: Fius 3A, 5A, 13A).
  • MCB (Miniature Circuit Breaker): Suis elektromagnet yang memutuskan litar secara automatik jika arus berlebihan. Boleh dihidupkan semula (reset).
  • ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker): Mengesan kebocoran arus ke bumi dan memutuskan litar serta-merta untuk elak renjatan.

6.4 Pengiraan Kos Penggunaan Elektrik

Untuk mengira bil elektrik, kita perlu tahu nilai Kuasa (P) perkakas, Masa (t) penggunaan, dan menukarkannya kepada unit Kilowatt-jam (kWj).

Rumus Kuasa (P)

Kuasa (W) = Tenaga (J) / Masa (s)

Atau, Kuasa juga boleh dihitung menggunakan Voltan dan Arus:

P = V × I

(P=Kuasa(W), V=Voltan(V), I=Arus(A))

Mengira Unit (kWj)

Tenaga (kWj) = Kuasa (kW) × Masa (Jam)
  • Tukar Kuasa Watt (W) kepada kW: Bahagi 1000.
  • Tukar Masa minit kepada Jam: Bahagi 60.
  • 1 Unit = 1 kWj
Suruhanjaya Tenaga

Kecekapan Tenaga

Amalan mengurangkan penggunaan tenaga tanpa menjejaskan keselesaan. Beli peralatan elektrik yang mempunyai Label Cekap Tenaga (5 Bintang).

Semakin banyak bintang, semakin jimat penggunaan tenaga elektrik dan menjimatkan wang!

Kandungan berdasarkan sukatan pelajaran Sains Tingkatan 3 KSSM (Bab 6).
Tip Peperiksaan: Sentiasa ingat untuk menukar unit Kuasa (W kepada kW) dan Masa (Minit kepada Jam) sebelum mendarab untuk mencari unit tenaga elektrik (kWj).
Kuiz Sains Tingkatan 3 – Bab 6 (Elektrik & Kemagnetan)

Sains Tingkatan 3

Bab 6: Elektrik dan Kemagnetan