Nota Ringkas Fizik Tingkatan 5 Bab 3: Elektrik
Bab 3: Elektrik
Eksplorasi Cas, Litar & Tenaga
3.1 Arus dan Beza Keupayaan
Hubungan antara arus ($I$), beza keupayaan ($V$) dan rintangan ($R$) dijelaskan melalui Hukum Ohm.
Konsep Asas
- Arus (I): Kadar pengaliran cas elektrik.
I = Q / t (Unit: Ampere, A) - Beza Keupayaan (V): Kerja yang dilakukan untuk menggerakkan 1 Coulomb cas.
V = E / Q (Unit: Volt, V) - Hukum Ohm: Arus berkadar terus dengan beza keupayaan jika suhu dimalarkan.
V = IR
Simulasi Hukum Ohm
Ubah nilai Voltan dan Rintangan untuk melihat kesan pada Arus dan kecerahan mentol.
3.2 Rintangan Dawai
Rintangan ($R$) ialah halangan terhadap pengaliran arus elektron. Ia dipengaruhi oleh ciri-ciri fizikal konduktor (dawai).
Formula Rintangan
A
- Panjang ($l$): Semakin panjang dawai, semakin tinggi rintangan.
- Luas Keratan Rentas ($A$): Semakin tebal dawai, semakin rendah rintangan.
- Kerintangan ($\rho$): Bergantung kepada jenis bahan dawai (cth: kuprum vs nikrom).
- Suhu: Semakin tinggi suhu, rintangan logam bertambah.
Simulasi Dawai Konduktor
Ubah saiz dawai untuk melihat perubahannya ke atas nilai rintangan (R).
5.0 Ω
3.3 Daya Gerak Elektrik (d.g.e) & Rintangan Dalam
Bateri sebenar tidak sempurna; ia mempunyai rintangan di dalamnya sendiri yang dipanggil rintangan dalam ($r$).
Perbezaan Kunci
Kerja yang dilakukan oleh sumber untuk menggerakkan 1C cas mengelilingi litar lengkap. (Bacaan Voltmeter bila litar terbuka).
Voltan yang merentasi perintang luar. (Bacaan Voltmeter bila litar tertutup).
Eksperimen Suis Litar
Litar terbuka. Voltmeter membaca d.g.e (E). Tiada arus mengalir.
3.4 Tenaga dan Kuasa Elektrik
Kuasa ($P$) ialah kadar tenaga ($E$) yang dipindahkan. Di rumah, kos elektrik dikira berdasarkan unit Kilowatt-jam (kWh).
Formula Utama
Pengiraan Bil Elektrik
- 1 Unit = 1 kW × 1 jam = 1 kWh
- Kos = Unit (kWh) × Kadar Tarif
Kalkulator Kos Penggunaan (Harian)
*Dianggarkan berdasarkan kadar purata 21.8 sen / kWh