SUMBER ELEKTRIK

8/6/2019 SUMBER ELEKTRIK

1/25

SUMBER ELEKTRIK

TEKONOLGI ELEKTRONIK 1

1.0 ELEKTRIK

Elektrik ialah istilah am bagi sebilangan jenis fenomena yang terhasil akibat kewujudan

dan aliran cas elektrik. Bersama-sama dengan kemagnetan, ia membentuk saling tindakasas yang dikenali sebagai keelektromagnetan. Ia meliputi kebanyakan fenomena fizikal

yang biasa dijumpai seperti kilat, medan elektrik dan arus elektrik. Elektrik juga

digunakan dalam bidang perindustrian seperti elektronik dan kuasa elektrik. Orang-orang

Yunani kuno dan Parthia tahu tentang elekrik statik, iaitu dengan menggosok benda

dengan kain bulu. Walaupun penerokaan sains atas fenomena ini telah bermula pada

zaman Renaissance Eropah, elektrik pada masa itu hanya digunakan dalam silap mata

dan permainan-permainan, sehinggalah penemuan yang lebih mendalam dibuat pada

penghujung abad ke-18 sehingga pertengahan abad ke-19.

Walaupun "rekaan" terkenal Benjamin Franklin iaitu elektrik dengan menerbangkan

layang-layang semasa hujan kilat hanyalah lebih kepada cereka berbanding dengan fakta,

namun teori-teorinya mengenai hubungan antara kilat dan elektrik statik telah

menimbulkan minat ahli-ahli sains terkemudian untuk mengkaji dengan lebih lanjut

tentang elektrik, dan hasil-hasil kerja mereka inilah yang telah menjadi asas kepada

teknologi elektrik masa kini.

Elektrik boleh di anggap sebagai cara yang mudah untuk pengangkutan dan pengagihan

kuasa. Contohnya tenaga daripada air terjun boleh di saluran kepada satu janakuasa

untuk membuat kuasa elektrik yang mana ianya di angkut oleh talian penghantaran sejauh

beribu-ribu batu ke bandar-bandar. Ianya di gunakan untuk memberikan kuasa

mekanikal,cahaya,haba penyejukan dan lain-lain kemudahan.

Tenaga elektrik sangat penting untuk menggerakkan industri negara. Tenaga elekrik yang

murah akan menjadikan kos pengeluaran barang-barang kilang dan produk pertanian di

Negara kita menjadi rendah. Ini akan menjadikan barang-barang keluaran Negara kita

lebih kompetetif dan rakyat juga akan dapat menikmati harga barang keperluan yang

lebih murah.


2/25

SUMBER ELEKTRIK


Kita bernasib baik kerana di anugerahkan dengan sumber air yang banyak.Sungai-sungai

di empang sehingga dapat menakung air seperti di Tasek Temenggor dan Cameron

Highland. Air yang diempang ini disalurkan untuk menggerak dan memutar turbin

penjana elektrik (generator). Tenaga tolakan air yang dilepaskan dari empangan itu

ditukar menjadi tenaga elektrik.

Oleh kerana kita mendapat sumber air percuma dari alam maka tenaga elektrik yang

dihasilkan melalui cara elektrik hidro ini seolah-olah seperti percuma juga. Apabila gas

asli petroleum ditemui diperairan Negara kita, penghasilan tenaga elektrik Negara kita

mengalami anjakan besar, di mana gas asli telah menjadi sumber tenaga utama dalam

menghasilkan tenaga elektrik Negara.

Oleh kerana gas asli adalah didapati di kawasan Negara kita dan dikeluarkan oleh

syarikat Negara kita sendiri, kita masih sepatutnya dapat menikmati harga tenaga elektrik

yang rendah berbanding dengan Negara-negara lain.Gas asli digunakan sebagai bahan

bakar bagi memanaskan air di dalam dandang menghasilkan wap panas bertekanan tinggi.

Wap panas bertekanan tinggi ini akan dilepaskan bagi menggerakkan turbin penjana

elektrik.

Selain dari gas asli, Negara kita juga menggunakan minyak dan arang batu sebagai bahan

bakar untuk menjana tenaga elektrik. Tidak seperti elektrik hidro, pembakaran gas,

minyak dan arang batu untuk mendapatkan tenaga elektrik turut menyumbang kepada

pencemaran udara dan pemanasan global.Sumber gas asli yang tersimpan dalam perut

bumi Negara kita akhirnya akan habis juga dan tidak boleh diganti semula, oleh itu kita

tidak boleh bergantung selamanya dengan gas asli sebagai sumber tenaga elektrik Negara

kita.

Sekarang sudah ada rancangan dari pihak kerajaan untuk menggunakan tenaga nuklear

bagi menghasilkan tenaga elektrik. Walaupun kita tidak mengeluarkan uranium dan

terpaksa mengimport bahan tersebut untuk menghasilkan tenaga nuklear, tetapi kita


3/25

SUMBER ELEKTRIK


masih boleh membelinya dari Negara lain dengan harga yang murah berbanding dengan

jumlah tenaga elektri yang dihasilkannya.


4/25

SUMBER ELEKTRIK


2.0 SUMBER ELEKTRIK

Elektrik adalah sumber tenaga yang penting dalam kehidupan seharian. Elektron mengalir

menghasilkan arus elektrik. Daya yang boleh menggerakkan elektron keluar dari orbitnyamengalirkan arus menjadi punca tenaga elektrik. Kesemua punca-punca tenaga elektrik ini

berdasarkan dua kriteria iaitu cas negatif menolak elektron sementara cas positif menarik elektron.

Atau kedua-dua cas ini masing-masing menolak dan menarik elektron secara berterusan.Tenaga

elektrik dapat dihasilkan daripada sumber pelbagai iaitu kemagnetan, tindakan kimia,

geseran, tekanan, tindakan haba dan tindakan cahaya.

CAHAYA

KEMAGNETANKUASA

HABA

TEKANANTINDAKAN

KIMIA

ELEKTRIK

DIGUNAKAN

UNTUK

MENGHASILKAN


5/25

SUMBER ELEKTRIK


2.1 KEMAGNETAN

Elektrik terhasil apabila sebatang magnet digerakkan di dalam gegelung wayar. Bila

magnet bergerak, galvanometer akan bergerak. Arus elektrik yang terhasil dinamakanarus aruhan.

2.1.1 Dinamo

Dinamo terdiri daripada:-

i. magnet kekalii. teras besi lembut

iii. gegelung wayarPutaran dinamo oleh roda basikal menyebabkan medan magnet pada magnet kekal

bergerak. Medan magnet yang bergerak akan dipotong oleh gegelung dawai lalu

menghasilkan aruhan arus elektrik. Voltan akan bertambah jika putaran roda basikal

semakin laju.

RAJAH DINAMO 2.1.2


6/25

SUMBER ELEKTRIK


2.1.3 TURBIN

Turbin digunakan pada penjana kuasa elektrik di stesen penjana kuasa hidro, wap dan

diesel. Mempunyai rotor yang dapat diputar oleh aliran air, stim, atau angin. Turbin

menukarkan tenaga kinetik kepada tenaga mekanik untuk menggerakkan pelbagai jenis

mesin seperti pam air dan penjana elektrik.

2.2 TINDAKAN KIMIATindakan kimia juga boleh digunakan untuk menghasilkan arus elektrik.

Tenaga yang dihasilkan adalah sedikit kuantitinya. Elektron mengalir daripada

punca positif dengan adanya unsur-unsur dalam elektrolit.Tindak balas kimia antara

dua jenis logam dalam elektrolit yang sesuai dapat menghasilkan tenaga elektrik.

Penghasilan tenaga ini boleh didapati dalam sel elektrik. Mungkin contoh tindakan

kimia yang paling mudah yang dihasilkan dari elektrik ialah mengecas semula

bateri simpanan bagi kereta biasa. Apabila sel-sel bateri simpanan digunakan untuk

menjana elektrik untuk menghidupkan kereta, menyalakan lampunya dan

seterusnya. Walau bagaimanapun, jika arus dialirkan melalui sel dalam arah yang

bertentangan, tindakbalas kimia itu akan menjadi terbalik dan bateri itu akan

mengecas semula. Terdapat dua cara tindakan kimia iaitu sel basah dan sel kering.

RAJAH 2.1.4


7/25

SUMBER ELEKTRIK


Elektrik boleh dihasilkan melalui proses tindakan kimia daripada sel basah dan sel

kering. Sel kering dan sel basah menghasilkan arus jenis arus terus (D.C).

Satu daripada jenis sel utama yang paling banyak digunakan hari ini ialah sel

kering. Sel ini menggunakan bahan kimia yang dapat mengurangkan tindakan

setempat dan pengutuban bahan elektrolit, bukannya cecair. Oleh sebab itu,

dinamakan sel kering. Elektrod positifnya diperbuat daripada karbon dan elektrod

negatifnya merupakan bekas sel yang diperbuat daripada zink. Bahan elektrolitnya

bukan cecair tetapi perekat, iaitu daripada adunan ammonium klorida dan tepung

atau kanji jagung, mangan dioksida dan serbuk karbon.

Voltan yang dihasilkan oleh sel kering adalah sebanyak 1.5 volt dan dua sel kering

yang disambungkan secara siri akan menghasilkan 3.0 volt. Voltan ini akan

berkurangan jika digunakan langsung pada satu jangka masa tertentu. Tenaga yang

hilang ini tidak dapat dipulihkan semula. Pengurangan atau kehilangan keupayaan

RAJAH 2.2.1


8/25

SUMBER ELEKTRIK


sel mengeluarkan voltan disebabkan bahan elektrolitnya kering. Saiznya sesebuah

bateri bukan faktor penentu kekuatan voltan yang dapat dikeluarkannya.Dua sel

kering disambung siri. Arus elektrik yang dihasilkan oleh sel kering ialah arus terus

(AT/DC). Tenaga elektrik yang dihasilkan oleh sel kering adalah daripada hasil

tindak balas kimia. Ia tidak boleh dicas semula. Sel kering digunakan dalam

peralatan elektrik bervoltan rendah seperti radio, lampu suluh, jam dan alatan

mainan. Kelemahannya, sel ini tidak dapat digunakan lagi setelah casnya habis.

A = Punca positif , B = Bekas zink , C = Elektrolit , D = Batang karbon ,

E = Punca nega t if

Apabila sel kering disambung dalam sesuatu litar yang lengkap, tindakan

kimia berlaku dalam sel. Tenaga kimia ini akan bertukar menjadi tenaga elektrikyang mengalir dari kutup negatif ke kutub positif. Setelah bahan kimia di dalam sel

habis digunakan, sel itu tidak boleh digunakan lagi dan perlu diganti.

RAJAH 2.2.2


9/25

SUMBER ELEKTRIK


PENYAMBUNGAN SEL KERING

Penyambungan secara siri

Kutub positif sesuatu sel disambung ke kutub negatif sel yang lain. Tujuan

menyambung sel-sel secara siri adalah untuk menambahkan voltan. Voltan yang

dihasilkan bersamaan jumlah voltan sel-sel yang disambungkan.

Penyambungan secara selari

Dalam penyambungan secara selari, kutub-kutub positif sel disatukan.

Begitu juga dengan kutub-kutub negatif. Tujuan menyambung sel-sel secara selari

adalah untuk mendapatkan arus elektrik yang lebih tinggi. Bekalan tenaga elektrik

juga tahan lebih lama. Jumlah voltan yang dihasilkan tidak berubah iaitu 1.5 V.

Sel elektrik ialah satu penjana elektrik di mana tenaga kimia ditukarkan menjadi

tenaga elektrik. Seperti yang ditunjukkan di Rajah dibawah, sel volt inti terdiri daripada

satu bekas yang mengandungi H2SO4 cair. Dua keeping logam, satu diperbuat daripada

tembaga dan satu lagi daripada zink dicelupkan ke dalamnya.

RAJAH 2.2.3


10/25

SUMBER ELEKTRIK


Apabila kedua-dua kepingan ini disambungkan dari luar dengan satu dawai logam,

arus elektrik mengalir dari tembaga ke zink dan ini boleh dikesan dari pesongan jarum

magnet yang terhubung pada dawai. Kepingan tembaga ini dinamakan kutub positif dan

kepingan zink dinamakan kutub negatif.

Zink larut di dalam asid sulfurik cair, buih hydrogen terkumpul di keliling kepingan

tembaga dan arus elektrik mengalir di dalam sel dari zink ke tembaga menerusi cecair.

JENIS-JENIS SEL KERING

1)Sel alkali

-digunakan pada alat voltan rendah seperti lampu suluh dan radio.

-tidak boleh dicas semula

2) Sel lithium

-Sel ini mampu membekalkan arus yang tinggi dan jangka hayat yang lama serta boleh

dicas semula

RAJAH 2.2.4


11/25

SUMBER ELEKTRIK


-Sel lithium biasanya digunakan pada peralatan yang kecil (mudah alih) seperti kamera,

kalkulator, dan komputer (memori sokongan).

3) sel merkuri

-Sel merkuri merupakan sejenis sel bersaiz kecil yang hanya digunakan untuk peralatan

peranti atau perkakas elektrik seperti alat yang hanya memerlukan seperti alat yang hanya

memerlukan arus yang rendah.

4) Sel nikel cadmium (NiCad)

y Sel ini banyak digunakan pada peralatan pada peralatan tanpa wayar (cordless).

y Sel ini boleh dicas semula sehingga 1000 kali dengan menggunakan peralatankhas yang membekalkan arus yang stabil serta mengelakkan litar pintas.


12/25

SUMBER ELEKTRIK


SEL BASAH

Tenaga yang dihasilkan oleh sel basah lebih tinggi daripada sel kering dan

ia dapat dicas semula. Sel basah biasanya menghasilkan voltan 6.0 volt, 12 Volt

dan 24 volt. Sel basah seperti sel asid plumbum terdiri daripada plumbum

peroksida sebagai elektrod positif dan plumbum sebagai elektrod negatif dan asid

sulfurik cari sebagai elektrolitnya. Sel basah lebih dikenali sebagai bateri. Sel ini

digunakan dalam kenderaan seperti kereta, lori, bas dan motosikal atau bekalan

kecemasan untuk telefon dan lampu di hospital.

Bateri ini menyimpan tenaga dan mengeluarkan tenaga elektrik secara

tindak balas kimia sama seperti sel utama. Perbezaan ketara bateri ini ialah

kebolehannya dicas semula untuk membekalkan elektrik setelah tenaga yang

dikeluarkannya berkurangan (sehingga menyerupai bateri baru) dengan itu usia

bateri dapat bertahan lebih lama. Biasanya beberapa sel digabungkan bersama


13/25

SUMBER ELEKTRIK


dalam satu bekas, dan sel ini dinamakan bateri sekunder atau penumpuk atau sel

sekunder. Bateri asid plumbum dan alkali sekunder (nikel-besi dan nikel kadium)

merupakan contoh sel sekunder.

2.3 GESERAN

Apabila dua bahan yang berlainan digosok atau digeserkan antara satu sama lain, elektron

di dalam suatu bahan akan keluar dari atomnya dan berpindah ke bahan yang satu lagi.

Ini menyebabkan bahan yang menerima kelebihan elektron akan bercas negatif dan bahan

yang kehilangan elektron bercas positif. Sebagai contoh, jika sebatang kaca digeserkan

dengan kain sutera pada satu arah, elektron yang berada di batang kaca itu akan

berpindah ke kain sutera dan menjadikan batang kaca itu bercas positif sementara kain

sutera yang menerima elektron akan bercas negatif.

Walaupun penghasilan tenaga elektrik secara geseran ini kecil, ia masih digunakan oleh

sesetengah alat elektrik. Misalnya dalam alat pembersih kotoran, penapis udara, mesin

fotostat, proses mengecat dan janakuasa Van de Graaff.

Semua jirim terdiri daripada beribu-ribu atom. Di pusat atom terletak nucleus. Di keliling

nucleus ada kumin dinamakan electron. Elektron ini berlegar mengelilingi nucleus seperti

planet berlegar mengelilingi matahari. Tiap-tiap electron membawa satu cas negatif. Jika

sesuatu atom seperti karbon mempunyai enam electron jadi atom ini mempunyai enam

cas negatif. Tetapi pada keseluruhannya atom adalah neutral iaitu tidak mempunyai cas.

Ini menunjukkan nucleus mesti ada enam cas positif untuk mengimbangkan enam cas

negatif. Pada amnya, sesuatu atom mempunyai cukup cas positif bagi meneutralkan cas

negatif electron.

Elektron yang di luar sekali di dalam sesuatu atom mudah dipindahkan. Jika sesuatu atom

hilang satu electron, iaitu cas negatif, atom tidak akan berkeadaan neutral lagi. Atom ini

dikatakan bercas positif, kerana atom itu telah mempunyai lebih satu cas positif daripada

cas negatif. Kadang-kadang dalam keadaan yang tertentu electron yang berada di luar ini

tertarik kepada atom yang lain. Elektron yang sempurna ini dinamakan arus elektrik.


14/25

SUMBER ELEKTRIK


Elektron elektron yang terkeluar dari orbitnya menimbulkan kekurangan elektron di

dalam atom yang telah di tinggalkan. Inilah akan menyebabkan lebihan elektron di mana

ianya berada.Bahan yang mengalami kekurangan elektron menjadi cas positif, dan yang

mempunyai elektron yang berlainan akan menjadi cas negatif.

Apabila satu atom kehilangan satu elektron, ia akan kehilangan satu cas negatif. Oleh

itu bahagian atom yang telah di tinggalkan elektron akan menjadi tidak seimbang secara

elektrik kerana nukluesnya tetap positif seperti dahulu, tetapi salah satu daripada

pengimbang cas telah hilang. Oleh itu hanya cas positif yang tertinggal. Benda yang

bercas positif ini di namakn ion positif.

Dalam bahan bahan pejal, ion ion ini di kekalkan pada tempatnya oleh struktur

hablur bahan tersebut oleh itu ion ion ini tidak bergerak seperti elektron bebas.

Walaubagaimanapun, di dalam cecair dan gas ion ion boleh bergerak seperti elektron dan

menolong pengaliran arus .

Istilah-istilah yang berkaitan :-

1. Molekul . satu gabungan dua atau lebih atom. Unit yang paling halus dalam satubenda tanpa menghilangkan identiti asalnya.

2. Atom . Kumin yang paling halus dalamana satu unsur seperti hidrogen- kekaldalam bentuk asalnya.

3. Nuklues . Bahagian tengah atom bercas positif yang kuat4. Proton. Kumin yang bercas positif kecil yang ringan mengelilingi orbit di

sekeliling nuklues sesuatu atom

RAJAH 2.3.1


15/25

SUMBER ELEKTRIK


5. Elektron. Kumin bercas negatif kecil yang ringan mengelilingi orbit di sekelilingnuklues sesatu atom

6. Neutron kumin neutral yang berat di dalam nuklues atom yang bersifat sepertisatu gabungan proton dan elektron

7. Elektron Bebas. Elektron yang telah meninggalkan orbit- orbitnya di sekelilingnuklues dan bergerak dengan bebas melalui bahan bahan yang membentuk

sebahagian darinya.

8. Arus elektrik. Arah pergerakkan elektron bebas didalam sesuatu pengalir.9. Cas positif. kekurangan elektron

10. Cas negatif. berlebihan elektron.

Ada dua jenis cas elektrik pada sebarang benda iaitu cas positif dan cas negatif.

Jika digosok sebatang kaca pada selembar kain sutera, sutera ini akan mendapat electron

dari batang kaca tadi. Apabila ada electron yang dipindahkan ke sutera maka kaca tadi

mempunyai lebih cas positif. Oleh itu kita boleh katakana sesuatu benda yang kehilangan

electron akan mempunyai cas positif. Ini dinamakan cas elektrik tetap.

Jika dua bola kecil digantung dengan benang pada suatu palang, kedua-duanya boleh

bergerak dengan bebas. Jika kedua-dua bola itu bercas positif, ia kan menolak satu sama

lain, dan begitu juga keadaannya jika kedua-dua bola itu bercas negatif. Tetapi dua bola

kecil yang bercas negatif dan satu lagi bercas positif, kedua-dua bola ini akan menarik

satu sama lain. Dengan itu kita boleh mengatakan bahawa apabila dua cas yang sama

didekatkan ia akan menolak dan cas yang berlainan akan menarik.


16/25

SUMBER ELEKTRIK


2.4 HABA

Tenaga haba bertukar menjadi tenaga elektrik melalui prinsip termokupel. Jika dua logam

yang berlainan jenis yang dibelit dan dipanaskan di hujungnya bersama-sama, beza upayaakan wujud di antara kedua-dua logam tersebut kerana elektron bebas dari satu logam

berpindah kepada logam yang satu lagi dan cas-cas elektrik akan dihasilkan. Perbezaan

suhu antara hujung logam yang dipanaskan dan yang yang tidak dipanaskan menentukan

banyaknya tenaga elektrik.

Tenaga elektrik yang diperoleh secara kepanasan tidaklah besar, namun tenaga ini amat

berguna seperti dalam alat penyukat suhu kepanasan enjin kereta, ketuhar dan relau gas

automatik.

Satu alat yang menggunakan kesan termoelektrik telah ditemui oleh Seeback pada

tahun 1821. Beliau membuat satu percubaan dengan menggunakan dua jenis dawai yang

berlainan. Dawai tembaga dan dawai besi telah dicantumkan pada dua tempat yang

berasingan. Seperti Rajah 2.4.1, terdapat dua gelas, iatu gelas A dan B. Di dalam kedua-

dua gelas ini terdapat cantuman dawai besi dan dawai tembaga.

Jika gelas B dipanaskan, arus akan mengalir dari logam besi ke logam tembaga

dalam gelas A yang sejuk. Arus juga akan mengalir dari logam tembaga yang ada dalam

gelas B yang panas tadi ke logam besi. Sepasang dawai yang dicantumkan begitu rupa

sebagai pasangan haba, dan dari sini ia mengeluarkan satu daya elektrik haba, apabila

kedua-dua cantuman berada di dalam keadaan yang berlainan suhu.

Kesan termoelektrik ini boleh digunakan untuk menyukat suhu. Dengan itu jika

bacaan galvanometer G dilihat untuk mengetahui keadaan suhu air di B dan suhu air di A

adalah tetap, maka senanglah melihat perbezaan suhu di antara A dan B.


17/25

SUMBER ELEKTRIK


Haba sentiasa dihasilkan apabila arus elektrik mengalir melalui satu wayar yang bukan

satu pengalir yang sempurna. Ini berlaku kerana setengah tenaga yang telah di gunakan

dalam bentuk haba untuk mengalirkan arus elektrik.

Pengalir yang baik mengeluarkan haba yang sedikit.Ini kerana ianya memudahkan arus

mengalir melaluinya. Pengalir yang kurang baik seperti nikrom, iaitu aloi nikel dan

kromium yang di gunakan untuk membuat unsur pemanas, mengeluarkan haba yang

banyak apabila arus mengalir melaluinya.

Kedua-dua pengalir yang baik dan kurang baik ini ada gunanya. Kuprum misalnya adalah

kira-kira 60 kali ganda lebih baik dari nikrom sebagai pengalir. Oleh itu kumprum

digunakan apabila keperluannya ialah untuk memberi elektrik dengan kehilangan yang

minimum dan nikrom digunakan apabila keperluannya ialah untuk mengeluarkan haba

secara berkesan.

Alat-alat elektrik yang digunakan dirumah untuk kerja-kerja harian seperti seterika,

cereka, pembakar roti, pengering rambut dan sebagainya menggunakan kesan elektrik

haba

RAJAH 2.4.1


18/25

SUMBER ELEKTRIK


HABA YANG DIHASILKAN DARI ELEKTRIK

.

RAJAH 2.4.2


19/25

SUMBER ELEKTRIK


2.5 TINDAKAN CAHAYA

Cahaya merupakan satu tenaga. Ia mengandungi zarah-zarah halus yang dikenali sebagai

foton. Apabila foton-foton ini terkena pada bahan-bahan tertentu seperti selenium,

elektron bebas pada selenium akan bergerak keluar jika seutas dawai disambungkan

kepadanya. Di antara bahan yang akan membebaskan elektron apabila terkena cahaya

ialan caesium, lithium dan selenium.

Bahan kimia seperti selenium, natrium dan kalium dapat ditukarkan kepada tenaga

elektrik apabila menerima pancaran cahaya. Prinsip ini digunakan dalam sel solar pada

kalkulator dan pada meter dedahan cahaya untuk kamera.

RAJAH 2.5.1


20/25

SUMBER ELEKTRIK


Sel solar

satu sumber arus terus di mana pancaran cahaya matahari boleh menghasilkan arus

elektrik

digunakan untuk menghidupkan jam digital, mesin pengira digitdan stesen

janakuasa solar yang memberi bekalan elektrikdi makmal angkasa

Sel foto

menerima cahaya matahari menghasilkan tenaga elektrik.

Semakin tinggi keamatan cahaya, semakin tinggi tenaga elektrik dihasilkan

Fotovoltan merupakan satu contoh bagaimana tenaga elektrik diperolehi daripada cahaya.

Apabila dua daripada bahan yang peka kepada cahaya itu dicantumkan dan dipancarkan

cahaya pada satu daripada permukaannya, elektron dari salah satu bahan itu akan

berpindah kepada bahan yang lain. Ini menyebabkan satu bahan mengalami kelebihan

elektron dan satu bahan lagi mengalami kekurangan elektron. Bahan yang mengalami

kelebihan elektron akan menjadi bercas negatif sementara bahan yang kekurangan

elektron akan menjadi bercas positif. Jika seutas dawai bersama meter penyukat arusdisambungkan di antara dua bahan itu, jarum meter akan bergerak menandakan tenaga

elektrik telah terhasil.

Sel solar yang digunakan untuk menghidupkan jam digital,mesin pengira digit dan stesen

janakuasa solar yang memberi bekalan elektrik di makmal angkasa ialah beberapa contoh

penggunaan tenaga elektrik yang diperoleh daripada tenaga cahaya.

Bahan kimia seperti kalium, natrium, selenium dan silicon akan menghasilkan aruselektrik yang sedikit apabila didedahkan pada cahaya. Prinsip ini diaplikasikan dalam sel

foto dan sel solar seperti pada kamera, kallulator dan alat pemanas air. Tenaga elektrik

dihasilkan apabila sel foto menerima cahaya matahari. Jarum meter cahaya bergerak lebih

banyak.


21/25

SUMBER ELEKTRIK


Elektrik untuk menghasilkan cahaya

y Perkakas yang digunakan untuk menukarkan tenaga elektrik kepada tenagacahaya adalah seperti lampu pijar dan lampu pendarflour.

y Tiub lampu pendarflour berisi gas argon dan merkuri.

y Arus yang mengalir melalui campuran gas argon dan merkuri ini akanmenghasilkan sinaran ultraungu.

y Sinaran ini akan bertukar menjadi cahaya putih apabila terkena lapisan fosfor.


22/25

SUMBER ELEKTRIK


2.6 TEKANAN

Apabila sejenis hablur seperti kuarza atau garam Rochelle dihimpit dan ditekan di antara

dua logam, elektron yang terdapat pada hablur itu akan berpindah ke salah satu logam itudan menjadikan logam itu bercas negatif. Logam yang satu lagi akan ditarik elektronnya

oleh hablur itu dan menjadi bercas positif.

Pada masa ini, dua kekutuban yang bertentangan telah wujud. Jika disambungkan logam-

logam itu dengan meter galvanian, jarum meter itu akan bergerak. Ini menunjukkan arus

telah mengalir dan tenaga elektrik telah dihasilkan. Kuasa elektrik yang dihasilkan

bergantung kepada banyaknya tekanan dikenakan ke atas Kristal(hablur)yang terkapit di

antara dua plat logam. Tenaga elektrik yang diperolehi daripada tekanan tidaklah besar,

namun begitu ia tetap berguna untuk penggunaan seharian. Misalnya ia digunakan pada

mikrofon tekanan dan kepala pemain piring hitam dan penyala gas.

Konsep asas tenaga hidro ialah tenaga tekanannya digunakan oleh satu komponen

mekanikal yang gerakannya akan melibatkan penukaran tenaga upaya air ke tenaga

mekanik. Tenaga ini kemudian memutar aci kuasa dan seterusnya memacu penjana

elektrik untuk menghasilkan atau menjana tenaga elektrik.

Tenaga hidro biasanya menggunakan empangan di kawasan sungai untuk menakung air.

Air dilepaskan daripada takungan atau empangan dan mengalir melalui turbin yang akan

memutarnya untuk mengaktifkan penjana elektrik bagi menghasilkan tenaga elektrik.

Walau bagaimanapun tenaga hidro tidak selalu memerlukan empangan yang besar. Ada

beberapa loji tenaga hidro hanya menggunakan terusan untuk mengalirkan air dari sungai

melalui satu turbin.

Satu lagi jenis loji tenaga hidro yang dikenali sebagai loji pam simpanan dapat

membekalkan dan menyimpan tenaga. Kuasa dihantar dari grid kuasa ke penjana elektrik.

Penjana kuasa kemudian memutar turbin dari arah yang berlawanan, yang menyebabkan

turbin akan mengepam air dari sungai atau penakung sebelah bawah ke penakung sebelah


23/25

SUMBER ELEKTRIK


atas dan di sinilah tenaga akan disimpan. Apabila tenaga diperlukan air dari penakung

akan dilepaskan semula ke sungai atau penakung sebelah bawah. Air ini kemudiannya

memutar turbin ke arah depan semula dan akan mengaktifkan penjana untuk menjana

elektrik. Biasanya dinding bahagian bawah empangan dibuat lebih tebal berbanding

bahagian atas kerana tekanan air di bahagian bawah adalah lebih tinggi mengikut

kedalamannya.

Stesen janakuasa elektrik hidro adalah sangat baik kerana ia dapat menghasilkan tenaga

dengan murah. Empangan besar "Hoover Dam", di sungai Colorado, Amerika Syarikat

membekalkan sebahagian besar elektrik bagi kota Las Vegas. Walaupun terdapat banyak

tapak yang sesuai di merata tempat di seluruh dunia tetapi pembinaan empangan elektrik

adalah sangat mahal. Walau bagaimanapun jika stesen janakuasa sudah siap dibina, air

akan datang secara percuma dan tidak akan ada sisa buangan dan pencemaran yang serius

terjadi. Matahari menyejatkan air dari tasik dan lautan dan kemudiannya akan

membentuk awan. Awan turun sebagai hujan di daratan dan gunung-ganang dan

seterusnya akan membekalkan air ke dalam empangan.

Sumber-sumber tenaga hidrotermal terjadi dalam bentuk wap atau air panas bergantung

pada suhu dan tekanan yang terlibat. Sumber-sumber yang mempunyai gred yang baik

biasanya digunakan untuk menjana elektrik sedangkan gred yang rendah biasanya

digunakan hanya untuk pemanasan biasa.

Sumber-sumber hidrotermal memerlukan tiga komponen asas satu sumber haba (contoh:

magma terkristal), sebuah akuifer yang berisi air dan satu batu tutup tak boleh telap yang

dapat menahan air dalam akuifer. Kuasa geotermal biasanya diperoleh dengan cara

menggerudi ke dalam akuafer untuk mengeluarkan air panas atau wap panas.


24/25

SUMBER ELEKTRIK


3.0 KESIMPULAN

Elektrik adalah satu bentuk tenaga yang begitu penting dalam kehidupan seharian

manusia. Pengendalian alatan elektrik dengan cara yang salah akan mengakibatkankemalangan yang serius seperti renjatan elektrik dan kebakaran.Oleh itu aspek

pengurusan keselamatan elektrik perlu dititikberatkan agar tahap hazad dan risiko dapat

diminima serendah mungkin seterusnya dapat mengelakkan sebarang insiden dan

kemalangan daripada berlaku.

Antara akibat sekiranya bersentuhan dengan elektrik ialah kejutan elektrik. Ini adalah

akibat daripada pengaliran arus elektirk yang berlebihan melalui badan seseorang yang

menyebabkan fungsi tubuh (urat saraf, otot, organ) menjadi tidak formal. Kedua ialah tisu

badan terbakar ( electrical burns) akibat daripada pemanasan arus elektrik yang

berlebihan. Tiga ialah kebakaran elektrik(electrical fires), akibat daripada pemanasan

berlebihan peralatan elektrik dan bersentuhan dengan bahan-bahan mudah terbakar.

Antara kelalaian manusia semasa mengendalikan elektrik ialah pemasangan wayar yang

salah, kegagalan menguji rintangan penebat pada alatan elektrik, pendawaian tambahan

tanpa kebenaran, kegagalan membaiki alat-alat elektrik yang telah rosak, dan membuat

modifikasi pada alat-alat elektrik. Kegagalan untuk mematuhi segala peraturan

keselamatan semasa menggunakan alat-alat elektrik atau perkakasan elektrik. Jarang

membaikpulih dan menguji peralatan atau mungkin tiada pengetahuan dalam

membaikpulih dan menguji peralatan.

Perlindungan terhadap kejutan elektrik ialah perlindungan daripada sentuhan terus.

Sentuhan terus ialah sentuhan manusia atau haiwan dengan punca hidup pada satupemasangan. Untuk perlindungan daripada sentuhan terus salah satu cara berikut boleh

digunakan. Antaranya ialah penebatan bahagian hidup dimana semua bahagian hidup

pada pemasangan elektrik mesti mempunyai salutan penebat yang mampu menahan

tekanan/pemanasan secara elektrikal, mekanikal atau tindakbalas kimia yang dikenakan

terhadapnya. Kedua ialah penyekat atau penutup dimana semua bahagian hidup mesti di


25/25

SUMBER ELEKTRIK


letakkan di dalam penyekat/penghadang/penutup yang diikat kuat supaya dapat bertahan

sepanjang tempoh perkhidmatan.

Seterusnya ialah halangan /pagar dimana dibina untuk melindungi bahagian hidup

mestilah tidak boleh dibuka dengan mudah dan pengguna tidak boleh menyentuh

bahagian-bahagian hidup. Hanya orang yang mahir dan dipertanggungjawabkan sahaja

boleh memasuki kawasan tersebut.

Akhirnya ialah letak bahagian hidup di tempat tinggi. Bahagian hidup terdedah di

kawasan mestilah diletakkan ditempat tinggi dan tidak boleh di capai tangan. Jarak

minimum mestilah tidak kurang 2.5m. Peraturan ini di amalkan bagi talian rentang dan

pendawaian antara bangunan.

SUMBER ELEKTRIK

Documents

Transcript of SUMBER ELEKTRIK