Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
T3 Bab 7: Keelektrian (7.1 elektrostatik
kajian cas elektrik statik…
T3 Bab 7: Keelektrian
7.1 elektrostatik
- kajian cas elektrik statik (pegun) yang dihasilkan dalam bahan melalui geseran
Model suatu atom
i. Proton (nukleus)
- proton dalam suatu atom ialah zarah bercas positif
- proton berada pada nukleus satu atom
ii. Neutron (nukleus)
- tidak bercas (neutral)
- berada pada nukleus suatu atom
iii. Elektron
- elektron dalam suatu atom ialah zarah bercas negatif
- elektron mengorbit nukleus suatu atom
Jenis-jenis cas elektrik
- bercas negatif (terima sebahagian elektron)
Lebih banyak cas negatif kurang cas positif
Neutral-> bercas negatif
i. Jalur politena digosok dengan kain wul
ii. Jalur politena menerima sebahagian elektron daripada kain wul
iii. Jalur politena bercas negatif sekarang
- bercas positif (hilang sebahagian elektron)
Lebih banyak cas positif kurang cas negatif
Neutral-> bercas positif
i. Jalur selulosa asetat digosok dengan kain wul
ii. Jalur selulosa asetat kehilangan elektron kepada kain wul
iii. Jalur selulosa asetat bercas positif sekarang
Daya elektrostatik
- daya menarik dan menolak antar dua bahan bercas⬇
- kekuatan sesuatu daya elektrostatik bergantung kepada kuantiti cas di dalam bahan
Elektroskop
Kegunaan
- digunakan untuk mengesan dan mengenal pasti cas elektrik statik yang kecil
- untuk menyahcas suatu elektroskop bercas
▪sentuh ceper logam dengan jari
- untuk mengecas elektroskop
▪dengan positif: sentuh ceper logam dengan objek bercas positif
▪dengan negatif: sentuh ceper logam dengan objek bercas negatif
Fenomena harian yang berkait dengan elektrostatik
i. Kilat
- geseran antara aliran udara yang cepat dengan awan hujan mengahasilkan cas elektrik
- bahagian atas awan menjadi bercas positif, manakala bahagian bawah awan menjadi bercas negatif
- kilat berlaku apabila cas negatif bergerak ke bahagian positif awan atau ke permukaan bumi.
ii. Palam pencucuh
- palam pencucuh menghasilkan percikan api yang membakar petrol
- percikan api terhasil apabila elektron-elektron melintasi ruang palam dan terlanggar dengan zarah-zarah udara
iii. Menyikat rambut kering
- geseran antara rambut dan sikat plastik menyebabkan rambut menjadi bercas
- rambut dengan cas yang sama akan menolak. Disebabkan inilah rambut kita tegak di hujung
Langkah keselamatan bagi cas elektrik statik
- tayar kapal terbang dibuat khas untuk mengalirkan cas-cas dari badan kapal terbang ke bumi semasa mendarat
- rantai logam pada lori tangki minyak boleh mengalirkan cas-cas dari badan tangki ke bumi dengan menyentuh jalan
7.2 keelektrikan
- pengaliran arus elektrik di dalam suatu konduktor
- boleh menghasilkan cahaya, haba, tindak balas kimia dan kuasa mekanik
Sumber-sumber tenaga elektrik
i. Bateri
ii. Stesen kuasa
iii. Panel sel suria
iv. Akumulato asid-plumbum
v. Dinamo
- pengaliran atau cas elektrik adalah satu arah tertentu
Arus elektrik
i. Voltan
- daya elektrik (punca tenaga elektrik) yang diperlukan untuk mengerakkan unit-unit cas dari satu titik ke titik yang lain
ii. Rintangan
- sifat suatu konduktor elektrik yang menentang pengaliran arus elektrik (elektron) melaluinya
- jenis konduktor yang berlainan menghasilkan rintangan yang berlainan:
a. Konduktor baik
Rintangan rendah.
▪kuprum, emas
b. Konduktor lemah
Rintangan tinggi
▪nikrom
Mengkaji pengaliran arus elektrik menggunakan penjana van de Graff dan Galvonometer
I. Penjana Van de Graff dihidupkan
II. Kubah penjana menjadi bercas positif
III. Elektron dari bumi, mengalir ke kubah kerana tertarik dengan cas positif
IV. Pengaliran elektron yang menghasilkan arus elektrik dikesan oleh galvanometer
7.4 hubungan antara arus, voltan dan rintangan
I. Hipotesis: semakin besar rintangan, semakin kecil arus yang mengalir melalui litar
Arus (I)= 1÷rintangan
Semakin panjang dawai, semakin besar rintangan dan semakin kurang arus yang mengalir melaluinya
II. Hipotesis: arus adalah berkadar terus dengan voltan, jika rintangan adalah malar
Rintangan (R)= voltan (v)÷arus (I)
Hukum Ohm
- hukum Ohm menyatakan bahawa arus (I) yang mengalir melalui suatu konduktor adalah berkadar terus dengan voltan (V) yang merentasi konduktor itu, jika rintangan adalah malar
- rintangan (R) = voltan (V) ÷ arus (I)
7.8 kemagnetan
- magnet
▪diperbuat daripada besi atau keluli atau kobalt
▪boleh menarik objek-objek besi atau keluli
▪mempunyai dua kutub; kutub utara dan kutub selatam
Kutub selatan
- hujung magnet bar yang menunjukkan kutub selatan geografi bumi
Kutun utara
- hujung magnet bar yang menunjukkan kutub utara geografi bumi
Corak medan magnet
- garis medan magnet adalah paling rapat di kutub-kutub
- kawasan sekitar magnet adalah di bawah pengaruh daya magnet
- garis medan magnet tidak bersilang antara satu sama lain
- garis medan magnet dari kutub yang sama menolak antara satu sama lain
- x ialah kawasan neutral di mana tidak ada daya magnet di situ
- garis medan magnet bermula dari kutub utara ke kutub selatan
Utara-> selatan
- corak medan magnet yang berlainan diperoleh daripada susunan magnet yang berlainan
7.9 keelektromagnetan
- suatu interaksi di mana medan magnet dihasilkan oleh suatu konduktor apabila arus elektrik mengalir melaluinya
Hipotesis: aras garis medan magnet berubah apabila aru elektrik berubah
Perbincangan dan kesimpulan:
- apabila arus elektrik dihidupkan, serbuk besi akan menghasilkan bulatam sepusat pada kadbod. Ini menunjukkan medan magnet terhasil di sekelilingi dawai lurus itu
- arah garis medan magnet bergantung kepada arah pengaliran arus, seperti:
▪jika pengaliran arus adalah dari atas ke bawah kadbod, arah garis medan magnet adalah mengikut arah jam
▪jika arus mengalir dari bawah ke atas kadbod, aras garis medan magnet adalah mengikut arah lawan jam
Elektromagnet
- magnet sementara yang terhasil daripada arus elektrik yang mengalir melalui suatu konduktor
I. Sifat-sifat suatu elektromagnet
- kutub-kutub elektromagnet boleh ditentukan dengan melihat arah arus
- berkelakuan seperti magnet-magnet lain -akan menarik bahan-bahan magnet
- megnet sementara kerana medan magnet hanya wujud apabila arus mengalir melalui konduktor
II. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan suatu elektromagnet
- semakin besar arus mengalir, semakin kuat elektromagnet itu
- semakin banyak lilitan dawai (solenoid), semakin kuat elektromagnet itu
- jika teras besi lembut ditempatkan di dalam gegelung dawai, elektromagnet menjadi lebih kuat
Penentuan arah garis medan magnet
- arah medan magnet ditentukan dengan arah pengaliran arus.
I. Petua genggaman tangan kanan
Apabila tangan menggengam sebatang pensel,
▪ibu jari mewakili arus
▪jari-jari lain menunjukkan arah garis medan magnet
II. Petua skru maxwell
Satu skru berputar mengikut arah arus
▪arah itu mewakili arah medan magnet
7.3 pengukuran elektrik
Mengukur elektrik
I. Arus
- diukur dengan ammeter dalam
▪ampere (A)
▪miliampere (mA)
▪mikroampere (ņA)
- ammeter disambung secara bersiri pada litar elektrik
- terminal positif dan negatif ammeter di sambungkan pada terminal positif dan negatif bekalan negatif
II. Rintangan
- diukur dalam ohm
- rintangan komponen seperti satu mentol dihitung daripada persamaan berikut
Rintangan (ohm)=voltan (volt)÷arus (ampere)
Jadi ammeter dan voltmeter di gunakan dalam sesuatu litar elektrik
- perintang digunakan untuk mengubah rintangan dalam litar
- faktor-faktor yang mempengaruhi rintangan:
- Panjang konduktor
- Diameter konduktor
- Jenis konduktor
III. Voltan
- diukur dengan volmeter dalam
▪volt (V)
▪milivolt (mV)
▪kilovolt (kV)
- volmeter disambung secara selari pada litar elektrik
- terminal positif dan negatif volmeter disambungkan pada terminal positif dan negatif bekalan elektrik
7.5 litar elektrik
- litar elektrik ialah lintasan lengkap yang terbentuk daripada dawai-dawai penyambung dan komponen-komponen elektrik yang membenarkan arus elektrik mengalir
- satu litar elektrik terdiri daripada satu sumber elektrik, komponen-komponen elektrik, dawai-dawai penyambung dan satu suis
Komponen elektrik
- Sel kering
- Bateri
- Reostat
- Perintang boleh ubah
- Perintang tetap
- Fius
- Suis
- Mentol
- Ammeter
- Galvanometer
- Voltmeter
12 sumber elektrik
7.6 litar bersiri
- komponen-komponen dalam litar bersiri di sambungkan satu persatu dalam satu lintasan
- arus
Arus adalah sama pada sebarang titik dalam litar
- rintangan
Jumlah rintangan sama dengan hasil tambah semua rintangan dalam litar
- voltan
jumlah voltan sama dengan hasil tambah semua voltan dalam litar
- kelemahan
▪jika satu mentol tidak berfungsi, litar menjadi tidak lengkap. Oleh itu, arus elektrik tidak boleh mengalir melalui litar ini
▪kecerahan mentol berkurang apabila lebih banyak mentol disambungksn
7.7 litar selari
- komponen-komponen dalam litar selari disambungkan dalam beberapa lintasan
- arus
Jumlah arus sama dengan hasil tambah arus bagi setiap cabang lintasan
- rintangan
Jumlah rintangan sama dengan hasil tambah semua rintangan dalam setiap cabang
- voltan
Voltan adalah sama pada sebarang titik pada litar
- kelebihan
▪jika satu mentol tidak berfungsi, arus masih boleh mengalir dalam cabang-cabang lain
▪banyak mentol boleh ditambah pada litar tanpa sebarang peningkatan voltan