32
LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/1 7 Uni t LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) OBJEKTIF AM Memahami litar asas arus Ulang alik dan litar sesiri yang mengandungi R, L dan C. OBJEKTIF KHUSUS Di akhir unit ini anda dapat : Menjelaskan bahawa dalam litar berintangan tulin, voltan dan arus adalah sefasa. Menyatakan bahawa dalam litar beraruhan tulin, arus menyusuli voltan dengan sudut 90 o . Menyatakan bahawa dalam litar berkemuatan tulin, arus mendahului voltan dengan sudut 90 o . Melakarkan gambar rajah fasa / vektor dalam litar sesiri. Menjelaskan perbezaan di antara rintangan dan regangan serta mentakrifkan galangan. INPUT

arus ulang alik

Embed Size (px)

DESCRIPTION

rbt3107

Citation preview

Page 1: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/1

7Unit

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU)

OBJEKTIF AM

Memahami litar asas arus Ulang alik dan litar sesiri yang mengandungi R, L dan C.

OBJEKTIF KHUSUS

Di akhir unit ini anda dapat :

Menjelaskan bahawa dalam litar berintangan tulin, voltan dan arus adalah sefasa.

Menyatakan bahawa dalam litar beraruhan tulin, arus menyusuli voltan dengan sudut 90o.

Menyatakan bahawa dalam litar berkemuatan tulin, arus mendahului voltan dengan sudut 90o.

Melakarkan gambar rajah fasa / vektor dalam litar sesiri.

Menjelaskan perbezaan di antara rintangan dan regangan serta mentakrifkan galangan.

INPUTINPUT

Page 2: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/2

7.0 ARUS ULANG ALIK (AU)

Arus ulang alik merupakan sejenis arus elektrik yang mengalir di dalam dua keadaan sama ada pada nilai negatif ataupun nilai positif. Ia mengalir bermula dari sifar ke maksimum positif, ke sifar dan seterusnya mengalir ke maksimum negatif dan kembali kepada sifar.

7.0.1 Bentuk Gelombang AU

Bentuk gelombang AU adalah sama seperti bentuk gelombang sinus dan ia ditunjukkan dalam Rajah 7.1.

Dge

Vm

360O

0O 180o

-Vm

Tempoh (T)

Rajah 7.1 : Gambar Rajah Gelombang AU

Voltan ulang-alik boleh dijanakan dengan dua cara, iaitu:

a) Sama ada pengalir bergerak dan fluks magnet di dalam keadaan diam.b) Fluks bergerak dan pengalir dalam keadaan diam.

Berdasarkan gambar rajah gelombang AU Rajah 7.1 di sebelah, kita dapat menerbitkan persamaan gelombang (7.1)tersebut, iaitu:

Page 3: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/3

(7.1)

di mana Voltan seketika (volt) Voltan maksimum/puncak (volt) = sudut fasa berbanding masa (rad/darjah)

(saat).

7.1 ISTILAH – ISTILAH VOLTAN AU

Daripada bentuk gelombang AU, terdapat beberapa istilah yang perlu diketahui dan difahami iaitu ;

a) (Voltan puncak) – merupakan voltan maksimum yang diambil dari rajah gelombang. Bagi gelombang AU voltan puncaknya adalah .

b) (Voltan puncak ke puncak) – merupakan nilai yang diambil bermula dari maksimum +ve ke nilai maksimum –ve.

c) (Voltan purata) – merupakan nilai purata bagi gelombang sinus di mana nilainya adalah merupakan nilai purata yang diambil bagi keluasan di bawah garis gelombang AU. Nilainya adalah merupakan 63.7% daripada nilai voltan maksimum.

d) (Voltan punca min kuasa dua) – merupakan nilai yang terpenting di dalam litar elektrik. Kebanyakan meter menunjukkan bacaan di dalam nilai pmkd yang sama dengan 70.7% daripada nilai puncak voltan ulang-alik.

7.2 GAMBAR RAJAH GELOMBANG AU

Vm

0.707

(7.2)

(7.3)

(7.4)

(7.5)

Page 4: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/4

0.637 Vpmkd

Va

Vp-p

0o

-Vm

1 kitar

Rajah 7.2 : Gambar Rajah Gelombang AU Dengan Kedudukan Istilahnya.

Bagi satu kitaran lengkap (tempoh) satu bentuk gelombang bersudut 360o terbentuk seperti Rajah 7.2 di atas.

360o = 2π radian

7.2.1 Gelombang Sefasa

Vm1 A

Vm2

0o 180o

B

Rajah 7.3 : Gambar Rajah Gelombang Sefasa

Bagi gambar rajah gelombang 7.3 di sebelah, gelombang A dan gelombang B adalah sefasa kerana tidak terdapat perbezaan sudut di antaranya. Tetapi kedua-duanya mempunyai nilai voltan maksimum yang berbeza . Bagi gelombang A, voltan maksimumnya ialah Vm1 dan gelombang B, voltan maksimumnya Vm2. Oleh itu rangkap bagi kedua-dua gelombang boleh dinyatakan dalam bentuk persamaan trigonometri seperti persamaan (7.6).

A :

(7.6)

Page 5: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/5

B :

7.2.2 Gelombang Tidak Sefasa

Vm

A B C

0

Rajah 7.4 : Gambar Rajah Gelombang Yang Mengalami Perbezaan Fasa

Di dalam kes ini nilai d.g.e. teraruh dalam ketiga-tiga gelombang adalah sama (Vm) tetapi ianya tidak sampai ke nilai maksimum atau nilai sifar secara serentak. Oleh itu kita katakan di antaranya ada mengalami perbezaan fasa. Jarak perbezaan di antara ketiga-tiganya adalah bergantung kepada nilai sudut fasa ( dan ). Gelombang yang melalui titik sifar (0o) diambil sebagai rujukan.

Oleh itu daripada rajah perbezaan gelombang di atas, dapat disimpulkan bahawa;

a) Gelombang B sebagai rujukan bagi ketiga-tiganya.b) Gelombang A mendahului gelombang B dengan α.c) Gelombang C menyusuli gelombang B dengan β.

Rangkap bagi ketiga-tiga gelombang di atas boleh diungkapkan dalam bentuk persamaan trigonometri seperti persamaan (7.7).

a) Gelombang B : b) Gelombang A : (7.7)c) Gelombang C :

7.3 GAMBAR RAJAH VEKTOR / FASA

Gambar rajah vektor merupakan satu kaedah bergambar di dalam menyampaikan maklumat-maklumat yang terkandung di dalam sesuatu gelombang sinus. Caranya

Page 6: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/6

adalah dengan melukiskan vektor nilai punca min kuasa dua (pmkd) bagi gelombang tersebut berdasarkan kepada sudut anjakan fasanya.

V2 = Vm2

V1 = Vm1

V3 = Vm3

0o

Rajah 7.5 : Gambar Rajah Gelombang

Gambar rajah vektor bagi gelombang dalam Rajah 7.5 di atas adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7.6 di sebelah. Daripada Gambar rajah vektor tersebut, kita dapat menyampaikan maklumat-maklumat yang terkandung dalam Gambar rajah gelombang dalam bentuk yang lebih ringkas dan mudah difahami. Panjang atau pendek anak panah yang dilukis bergantung kepada nilai puncak ( setiap gelombang. Nilai voltan, diambil sebagai rujukan kerana ia bermula dari sifar (0o).

90o

180o 0o

Page 7: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/7

270o

Rajah 7.6 : Gambar Rajah Vektor

7.4 RINTANGAN TULIN (R)

RI

+ -

Rajah 7.7 : Gambar rajah Litar Rintangan Tulin

Apabila voltan ulang alik dikenakan kepada satu litar yang terdiri daripada perintang, arus ulang alik yang mengalir di dalam litar tersebut boleh ditentukan dengan menggunakan Hukum Ohm, seperti persamaan (7.7).

(7.7)

Di dalam litar berintangan tulin AU, arus dan voltan dalah sefasa kerana tidak terdapat anjakan sudut. Dengan itu gambar rajah gelombang dan gambar rajah vektor yang mewakili voltan dan arus bagi litar berintangan tulin ditunjukkan dalam Rajah 7.8.

90o

0o 180o 0o

180o

Page 8: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/8

270o (a) (b)

Rajah 7.8 : Gambar Rajah Gelombang (a) dan Rajah Vektor (b) Dalam Rintangan Tulin

7.4.1 Kesan rintangan dalam litar AU

a) Jika rintangan bertambah maka arus akan berkurangan.b) Jika rintangan berkurangan maka arus akan bertambah.c) Nilai arus ulang alik yang mengalir pada sebarang titik di dalam litar yang mengandungi rintangan tulin adalah tidak dipengaruhi oleh nilai frekuensi litar tersebut.

7.5 ARUHAN TULIN DALAM LITAR AU

a) Aruhan adalah satu hak milik campuran seperti gelung aruhan yang menyimpan tenaga di dalam medan elektromagnet.b) Apabila arus elektrik mengalir dalam gelung aruhan, gelung ini akan menjadi

elektromagnet. Elektromagnet ini menghasilkan voltan aruhan yang menentang pengaliran arus yang mengalir di dalam litar gelung tersebut.

c) Penentangan voltan aruhan terhadap pengaliran arus elektrik di dalam gelung aruhan ini dinamakan regangan berkearuhan/regangan induktif , (Rujuk Unit 5).

L I

+ -

Vpmkd juga dikenali sebagai voltan purata ganda dua (Vppgd)

Page 9: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/9

Rajah 7.9 : Gambar rajah Litar Aruhan Tulin

Di dalam litar arus Ulang alik AU yang hanya mengandungi aruhan sahaja, arus akan menyusuli (mengekori) voltan bekalan dengan beza fasa sebanyak 90o. Oleh itu, Gambar rajah gelombang dan Gambar rajah vektor bagi litar beraruhan tulin adalah seperti Rajah 7.10.

0o 180o

90o

270o (a) (b)

Rajah 7.10 : Gambar Rajah Gelombang (a) dan Rajah Vektor (b) dalam AruhanTulin AU.

7.5.1 Kesan Aruhan Di Dalam Litar A.U.

a) Penentangan bagi pengaliran arus yang digambarkan oleh aruhan dikenali sebagai regangan induktif. Ia adalah senilai dengan rintangan perintang.b) Regangan induktif adalah bergantung kepada frekuensi, di mana apabila frekuensi bertambah, voltan turut bertambah dan seterusnya regangan turut bertambah.

7.6 KEMUATAN TULIN DI DALAM LITAR AU

Di dalam litar arus Ulang alik yang mengandungi pemuat sahaja, arus akan mendahului voltan bekalan sebanyak 90o.

C I

+ -

Page 10: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/10

Rajah 7.11: Kemuatan Tulin Dalam Litar AU.

0o 180o

90o

(a) (b)

Rajah 7.12 : Gambar rajah Gelombang (a) dan Rajah Vektor (b) dalam Kemuatan Tulin

7.6.1 Kesan Kemuatan Dalam Litar AU

a) Penentangan bagi pengaliran arus yang digambarkan oleh pemuat dikenali sebagai regangan kapasitif, (Rujuk Unit 6).

b) Regangan kapasitif adalah senilai dengan rintangan bagi perintang.c) Regangan kapasitif adalah bergantung kepada nilai frekuensi bekalan, di mana

apabila frekuensi bekalan bertambah, maka nilai regangan kapasitif akan turut bertambah.

Tahukah anda bagaimana cara untuk mengingati beza fasa voltan dan arus? Gunakan perkataan CIVIL.

C I V I L C ( KEMUATAN ) – I V (Arus Mendahului Voltan Sebanyak 90o )

L (ARUHAN) – V I (Voltan Mendahului Arus Sebanyak 90o)

Page 11: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/11

AKTIVITI 7A

7.1 Berikan definisi Gambar rajah vektor/fasa.

7.2 Lakar dan labelkan gelombang arus Ulang alik (AU).

7.3 Nyatakan istilah-istilah voltan yang terdapat di dalam gelombang AU.

7.4 Lakar dan labelkan litar rintangan tulin dalam litar AU. Seterusya, lakarkan juga

Gambar rajah vektornya.

Page 12: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/12

MAKLUM BALAS 6A

7.1 Gambar rajah vektor merupakan satu kaedah bergambar di dalam menyampaikan maklumat-maklumat yang terkandung di dalam sesuatu gelombang sinus.

7.2 Bentuk gelombang AU adalah sama seperti bentuk gelombang sinus

Dge

Vm

Page 13: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/13

360O

0O 180o

-Vm

Tempoh (T)

7.2 Istilah-istilah voltan yang terdapat di dalam AU seperti voltan purata, voltan puncak, voltan puncak ke puncak dan voltan punca min kuasa.

7.4 R

I

+ -

(a)

90o

180o 0o

Page 14: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/14

270o (b)

Gambar rajah Litar (a) dan Vektor (b) bagi Rintangan Tulin

7.7 LITAR RINTANGAN DAN ARUHAN ( RL ) SESIRI

Pearuh dipasang secara sesiri dengan perintang. Dalam litar sesiri nilai arus sama pada setiap beban, maka arus (I) dijadikan faktor rujukan dalam Gambar rajah vektor seperti yang ditunjukkan oleh Rajah 7.14 di sebelah.

R L I

+ - + -

INPUTINPUT

Page 15: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/15

Rajah 7.13 : Gambar Rajah Litar RL Sesiri

a) Dalam litar Rajah 7.13 di atas, arus akan dihadkan nilainya oleh rintangan dan regangan induktif. Ini menjadikan arus yang melalui rintangan R, berada sefasa dengan voltan dan apabila arus mengalir melalui regangan induktif , ia akan mengekori voltan sebanyak 90o.

b) Kita akan dapat membina Gambar rajah vektor bagi menggambarkan kedudukan voltan susut melintangi rintangan ( ) dan aruhan ( . Seterusnya, menentukan voltan yang dibekalkan ( .

Rajah 7.14 : Gambar rajah Vektor bagi Litar RL Sesiri

Daripada Gambar rajah vektor 7.14, kita boleh mendapatkan hubungan di antara voltan bekalan dengan voltan yang melintangi rintangan dan voltan yang melintangi aruhan

dengan menggunakan Teorem Pitaghoras seperti persamaan (7.8).

di mana ; dan .

7.7.1 Segitiga Galangan RL

Galangan ditakrifkan sebagai jumlah halangan yang wujud di dalam litar AU.Simbol : dan unitnya : Ohm .

(7.8)

Page 16: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/16

Daripada Gambar rajah vektor 7.14, kita dapat mengeluarkan satu Gambar rajah segitiga yang menghubungkan rintangan ( ), regangan berkearuhan ( dan galangan ( ), yang dikenali sebagai Gambar rajah segitiga galangan.

Rajah 7.15 : Segitiga Galangan R L

Daripada Rajah 7.15, dengan menggunakan Teorem Pithagoras satu formula galangan untuk litar RL sesiri dapat diterbitkan seperti persamaan (7.9).

di mana, ( )

7.7.2 Arus Dan Voltan Dalam Litar RL Sesiri

Daripada analisi litar RL kita dapat menerbitkan beberapa formula antaranya ;

a) Arus litar,

b) Voltan susut setiap komponen dan , (7.10)

c) Sudut fasa

d) Faktor kuasa , .

Contoh 7.1:

Satu litar RL yang sesiri berintangan 10 dan berkearuhan 0.2H dibekalkan dengan bekalan AU . Kirakan ;i) Galangan litarii) Arus litariii) Sudut fasa

(7.9)

Page 17: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/17

Penyelesaian :

Diberi , , dan .di mana, .

i) Galangan, .

ii) Arus litar,

iii) Sudut fasa,

7.8 LITAR RINTANGAN DAN KEMUATAN ( RC ) SESIRI

Pemuat dipasang sesiri dengan rintangan. Dalam litar sesiri nilai arus sama pada setiap beban, maka arus (I) dijadikan faktor rujukan dalam Gambar rajah vektor.

R C I

+ - + -

Rajah 7.16 : Gambar rajah Litar RC Sesiri

a) Dalam litar Rajah 7.16 di atas, arus akan dihadkan nilainya oleh rintangan (R) dan regangan kapasitif ( . Ini menjadikan arus yang melalui rintangan R, berada sefasa dengan voltan dan apabila arus mengalir melalui regangan kapasitif, ia akan mendahului voltan sebanyak 90o.

b) Kita akan dapat membina Gambar rajah vektor bagi menggambarkan kedudukan voltan susut melintangi rintangan ( dan kemuatan ( menentukan nilai voltan bekalan ( seperti Rajah 7.17.

Page 18: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/18

Rajah 7.17 : Gambar rajah Vektor bagi Litar RC Sesiri

7.8.1 Segitiga Galangan RC

Daripada Gambar rajah vektor 7.17, kita dapat mengeluarkan satu Gambar rajah segitiga galangan RC seperti Rajah 7.18 di bawah.

Rajah 7.18 : Segitiga Galangan R L

Daripada Rajah 7.18, dengan menggunakan Teorem Pithagoras satu formula galangan untul litar RC sesiri dapat diterbitkan seperti persamaan (7.10).

Formula –formula lain yang boleh diterbitkan adalah seperti persamaan (7.12) di bawah.

a) Arus litar,

b) Voltan susut setiap komponen dan , (7.12)

c) Sudut fasa

d) Faktor kuasa , .

(7.11)

Formula yang terdapat di dalam litar RL hampir sama dengan formula yang ada di dalam litar RC. Cuma terdapat sedikit perbezaan pada sudut fasa dan yang melibatkan pembolehubah sahaja.

Page 19: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/19

Contoh 7.2:

Satu litar RL yang sesiri berintangan 10 dan berkearuhan 200 dibekalkan dengan bekalan AU . Kirakan ;i) Galangan litarii) Jumlah arusiii) Faktor kuasa

Penyelesaian :

Diberi , , dan .

di mana, .

i) Galangan, .

ii) Jumlah arus,

iii) Faktor kuasa,

Perhatian !!!!

Kesilapan yang selalu dilakukan oleh pelajar ialah tidak menukarkan nilai kemuatan (C) dan aruhan (L)

kepada nilai regangan dan terlebih dahulu.

Untuk pengetahuan pelajar,Galangan (Z), boleh juga

diungkapkan dalam bentuk nombor kompleks iaitu

dan . Untuk maklumat lanjut, jumpa pensyarah anda.

Page 20: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/20

.

7.9 LITAR RLC SESIRI DALAM LITAR AU

Dalam litar RLC sesiri pearuh (L) dan pemuat (C) disambung sesiri dengan perintang (R) dan dibekalakan dengan voltan AU. Arus (I) dijadikan faktor rujukan dalam Gambar rajah vektor kerana ia adalah sama pada setiap beban atau komponen.

R L C I

+ - + - + -

Rajah 7.19 : Gambar Rajah Litar RLC Sesiri

7.9.1 Gambar Rajah Vektor dan Segitiga Galangan

Sebelum gambar rajah vektor dilukis di dalam litar RLC sesiri, terdapat dua (2) syarat yang mesti diberi perhatian iaitu ;

a) Regangan berkearuhan lebih besar daripada regangan berkemuatan,

> b) Regangan berkemuatan lebih besar daripada regangan berkearuhan,

> Tahukah Anda ?

Rintangan dan regangan (atau adalah berbeza walaupun unitnya sama (.

Rintangan menentang arah aliran arus di dalam litar AT dan AU.

Regangan (atau menentang arah aliran arus di dalam litar AU sahaja.

Begitu juga dengan galangan (Z), di mana ia hanya menentang arah aliran

arus di dalam AU sahaja.

Page 21: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/21

7.9.1.1 Gambar Rajah Vektor Untuk >

I

(a). (b).

Rajah 7.20 : Gambar Rajah Vektor (a) Dan Segitiga Galangan (b) >

Oleh itu, formula-formula yang diperolehi daripada Rajah 7.20 di atas, lebih kurang sama dengan formula-formula di dalam persamaan (7.10) dan (7.12). Perbezaan hanya wujud pada formula yang melibatkan pembolehubah dan sahaja.

a) Galangan litar,

b) Arus litar,

c) Voltan susut setiap komponen , dan (7.12)

c) Sudut fasa

d) Faktor kuasa , .

Page 22: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/22

7.9.2.2 Gambar Rajah Vektor Untuk >

I

-

(a). (b).

Rajah 7.20 : Gambar Rajah Vektor (a) Dan Segitiga Galangan (b) Untuk >

Formula-formula yang terhasil sama dengan persamaan (7.12). Perbezaan hanya terdapat pada sudut fasa sahaja iaitu yang melibatkan tanda –ve yang menunjukkan arah sudut.

a) Sudut fasa,

Untuk pengetahuan pelajar, apabila nilai > ia dinamakan litar berkemuatandan nilai > ia dinamakan litar berkearuhan.

Page 23: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/23

7.10 FAKTOR KUASA,

Faktor kuasa boleh diungkapkan di dalam bentuk peratus (%) atau nombor pecahan. Ia dikenali sebagai dan disebut sebagai mendahulu (lead) atau mengekor (lag) , di mana ialah sudut fasa di antara voltan dan arus.

a) Faktor kuasa ialah nisbah di antara kuasa sebenar terhadap kuasa ketara.

c) Faktor kuasa juga ditakrifkan sebagai nisbah di antara rintangan terhadap galangan.

c) Faktor kuasa mendahulu apabila arus mendahului voltan jika voltan diambil sebagai faktor rujukan dan nilainya ialah positif (+ve).

d) Faktor kuasa mengekor apabila arus mengekori voltan jika voltan diambil sebagai faktor rujukan dan nilainya ialah negatif (-ve).

e) Faktor kuasa yang paling baik ialah satu ( dan yang menghampiri satu.

7.11 KUASA DI DALAM LITAR ARUS ULANG ALIK

Terdapat tiga (3) kuasa yang wujud di dalam litar AU iaitu;a) Kuasa ketara, Sb) Kuasa Sebenar, Pc) Kuasa reganagan

7.11.1 Kuasa Ketara, SKuasa yang berkurang kerana kewujudan regangan yang menyebebkan arus dan voltan terpisah iaitu tidak sefasa. Pemisahan arus dan voltan ini menyebabkan kuasa dalam litar akan berkurang.

Simbol : S , Unit : Voltan –Ampere (VA)

Kuasa Ketara = Voltan x Arus

7.11.2 Kuasa Sebenar, P

(7.15)

(7.13)

(7.14)

Page 24: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/24

Kuasa sebenar juga dikenali sebagai kuasa aktif dan merupakan kuasa yang digunakan atau diserap oleh komponen perintang dalam litar AU.

Simbol : P , Unit : Watt (W)

Kuasa Sebenar = Voltan x Arus x Faktor kuasa

7.11.3 Kuasa Regangan, Q

Kuasa regangan juga dikenali sebagai kuasa reaktif dan merupakan kuasa yang digunakan atau diserap oleh komponen pemuat atau pearuh di dalam litar AU.

Simbol : Q , Unit : Voltan Ampere Regangan (VAR)

Kuasa Regangan = Voltan x Arus x Sin

7.11.4 Segitiga Kuasa

Perhubungan di antara kuasa ketara, kuasa sebenar dan kuasa regangan boleh digambarkan melalui gambar rajah segitiga yang dikenali sebagai Segitiga Kuasa.

S = VI Q

P

Rajah 7.21 : Gambar Rajah Segitiga Kuasa

(7.15)

(7.16)

Page 25: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/25

Contoh 7.3 :

Sebuah litar sesiri RLC berintangan , berkearuhan dan berkemuatan dibekalkan dengan bekalan kuasa AU 240V, 50Hz. Kirakan;i) Galangan litarii) Arus litariii) Faktor kuasa dan sudut fasa iv) Kuasa kVA, kuasa kW dan kuasa kVAR.

Penyelesaian :

Di mana, ,

.

i) Galangan,

ii) Arus litar,

iii) Faktor kuasa, (mengekor)

Sudut fasa,

iv) Kuasa kVA,

Kuasa kW,

Kuasa kVAR,

Page 26: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/26

AKTIVITI 7B

7.5 Berikan takrifan bagi galangan

7.6 Nyatakan satu (1) definisi bagi faktor kuasa

7.7 Lukis dan labelkan litar RL sesiri dalam litar AU

7.8 Sebuah pemuat berkemuatan disambung ke bekalan 75V, 50Hz. Berapakah

nilai regangan berkemuatan dan arus yang mengalir dalam litar tersebut?

7.9 Lukis dan labelkan gambar rajah vektor bagi litar RLC sesiri untuk > .

Page 27: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/27

MAKLUM BALAS 7B

7.5 Galangan ialah jumlah halangan yang wujud di dalam litar AU .7.6 Faktor kuasa ialah nisbah di antara rintangan terhadap galangan.7.7 Gambar rajah litar RL sesiri di dalam litar AU;

R L I

+ - + -

7.8 Regangan berkemuatan,

Arus litar,

7.9 Gambar Rajah Vektor Untuk >

I

-

Penilaian Kendiri

Page 28: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/28

1. Lukis dan labelkan gambar rajah litar RLC sesiri di dalam litar AU

2. Sebuah pearuh berkearuhan 0.09H disambungkan ke bekalan AU 220V yang

berfrekuensi 80Hz. Tentukan;

i) Arus litar

ii) Sekiranya, frekuensi litar diubah kepada nilai 10Hz, apakah kesannya kepada

arus litar ?

3. Sebuah litar sesiri RLC berintangan , berkearuhan dan berkemuatan dibekalkan dengan bekalan kuasa AU 220V, 60Hz. Kirakan;i) Galangan litarii) Arus litariii) Faktor kuasa dan sudut fasa iv) Kejatuhan voltan pada setiap komponen

4. Lukis dan labelkan gambar rajah segitiga kuasa dan seterusnya terbitkan formula-formula kuasa daripada segitiga tersebut.

MAKLUM BALAS KENDIRI

Page 29: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/29

1. Gambar Rajah Litar RLC Sesiri

R L C I

+ - + - + -

2. :

Arus litar,

:

Arus litar,

Apabila nilai frekuensi berkurang, nilai arus litar semakin bertambah.

3. i) Galangan,

ii) Arus litar,

iii) Faktor kuasa, (mendahulu)

Sudut fasa,

iv) Kejatuhan voltan setiap komponen,

4. Gambar Rajah Segitiga Kuasa

Page 30: arus ulang alik

LITAR ARUS ULANG ALIK (AU) E1063/UNIT7/30

S = VI Q

P

Formula kuasa yang boleh diperolehi daripada segiriga ini ialah ;

i) Kuasa ketara, (VA)

ii) Kuasa sebenar, (W)

iii) Kuasa regangan, (VAR)