HBLS3203 ( SEPT 2009 )
BAHAGIAN A
1. Jelaskan dgn ringkas 2 jenis perintang yg sesuai digunakan dalam litar elektronik dan lukiskan symbol utk kedua2 jenis perintang tersebut.
i. perintang tetap
ii. perintang bolehubah.
- Perintang tetap mempunyai nilai yang tetap manakala perintang bolehubah
mempunyai nilai yang boleh diubah dengan melaras „shaft.
- Rujuk Rajah 2.1 dan 2.2. (m/s 17)
2. Terangkan mekanisme yg digunakan utk menggerakkan bahagian elektromekanikal berpandukan gambar rajah yg bersesuaian.-m/s 152.
(a) Motor elektrik;
(b) Komponen eletronik;
(c) Komponen elektrik; dan
(d) Litar elektrik dan elektronik.
3. Nyatakan bentuk gelombang ini dan kirakan frekuensi gelombang tersebut sekiranya pelarasan pada osiloskop adalah seperti berikut;
a. Kawalan pembolehubah volt/cm pada kedudukan 2v.
b. Kawalan pembolehubah time/cm pada kedudukan 5ms.
Langkah 1:
Kedudukan penglihatan mata perlu secara selari (parallax) ke arah bentuk gelombang yang dipaparkan pada skrin osiloskop. Cara ini penglihatan ini adalah untuk mengelakkan kita daripada memperolehi bacaan yang tidak tepat.
Langkah 2:
Kira bilangan bahagian pada paksi Y, iaitu: 4 bahagian × 1 volt/cm = 4 Vp-p Maka kita . paparan pada skrin osiloskop ialah 4 Vp-p.
Langkah 3:
Bahagian untuk 1 kitar pada paksi x, iaitu: 4 bahagian × 10uS = 40us.Oleh itu, frekuansi gelombang sinus bersamaan: F = 1 / T = 1 / 10 uS = 100Khz (rujuk m/s 74)
4. Alat perlindungan arus lebih adalah penting bagi menyiapkan suatu pendawaian yg selamat digunakan oleh pengguna. Terangkan dgn ringkas bagaimana alat perlindungan arus lebih yg berfungsi;
a. fius -
Fius merupakan seutas dawai kuprum atau dawai aloi timah plumbum yang akan lebur apabila arus melebih hadnya mengalir melaluinya. Apabila arus melebihi had mengalir melalui fius, ia tidak terus putus sebaliknya ia akan mengambil masa untuk putus/lebur. Oleh itu, perlindungan jenis ini boleh dianggapkan sebagai kurang cekap.
Faktor fius adalah dipengaruhi oleh kadaran arus fius dan arus fius. Kadaran arus fius merupakan kadar arus maksima yang boleh mengalir melalui fius tanpa meleburkan/memutuskan fius tersebut.
b. Pemutus litar –
Pemutus litar arus baki akan berfungsi apabila arus di pengalir fasa tidak sama dengan arus di pengalir neutral. Keadaan yang tidak seimbang di antara pengalir fasa dan pengalir neutral. Pemutus litar arus baki akan berfungsi apabila hasil darab arus kendalian dengan galangan buminya menghasilkan nilai melebihi 40v dan arus kendalian pemutus litar tidak melebihi 2% daripada arus litarnya.
5. Lukiskan sebuah litar skematik kawalan utama pengguna dan labelkan setiap komponen tersebut.
(m/s 107)
BAHAGIAN B
1. Anda mempunyai 3 perintang yg mmpunyai nilai R1=50 ohm, R2=70 ohm dan R3=90 ohm.
a. Rekakan sebuah litar siri dgn mggunakan 3 perintang tersebut. Kirakan nilai arus dlm litar, jumlah rintangan dan voltan susut pd setiap perintang jika vs=15v.
-rujuk m/s 8/9.
Diberi: R1 = 50 , R2 = 70 , Vs = 15 V
(i) Jumlah rintangan bersamaan:
(ii) Arus yang mengalir dalam litar:
(iii) Voltan susut di R1
(iv) Voltan yang susut di R2
Penyelesaian:
b. Rekakan sebuah litar selari dgn mggunakan 3 perintang tersebut. Kirakan nilai arus dlm litar, jumlah rintangan dan arus yg mengalir pd setiap cabang perintang jika vs=15v.- rujuk m/s 10/11.
Penyelesaian:
Diberi Vs = 15 V, R1 =50, R2 = 70
(i) Jumlah rintangan bersamaan:
(ii) Jumlah arus bersamaan:
(iii) Arus pada setiap cabang pertama:
(iv) Arus pada setiap cabang kedua:
2. Diod, LED, IC dan transistor merupakan komponen elektrik aktif yg sering digunakan dalam litar elektronik.
a. Terangkan dgn gambar rajah yg bersesuaian ttg 2 keadaan pincang diod apabila disambung pd punca bekalan kuasa.
(i) Pincang hadapan
- Apabila diod dipincang hadapan, terminal Anod disambung dengan punca
positib bekalan kuasa dan terminal katod disambung dengan punca negatif
bekalan kuasa maka diod akan mengalirkan arus. Rujuk Rajah 2.29.(m/s30).
(ii) Pincang Balikan
- Apabila diod dipincang balikan, terminal Anod disambung dengan punca
negatif bekalan kuasa dan terminal katod disambung dengan punca positif
bekalan kuasa maka diod tidak akan mengalirkan arus. Rujuk Rajah 2.30 (m/s 31).
b. Senaraikan 5 perbezaan antara transistor jenis pengeluar biasa dan pemungut biasa.
i. Pengeluar biasa
Ciri-ciri:
(i) Isyarat masukan dimasukkan antara tapak dan pengeluar.
(ii) Isyarat keluaran diambil antara pegeluar dan pemungut.
(iii) Isyarat masukan berbeza fasa fasa 180o dengan isyarat keluaran
(iv) Gandaan arus tinggi.
(v) Gandaan voltan tinggi.
(vi) Gandaan kuasa tinggi.
(vii) Galangan masukan rendah
(viii) Galangan keluaran tinggi
ii. Pemungut biasa
Ciri-ciri:
(i) Isyarat masukan dimasukkan antara tapak dan pemungut.
(ii) Isyarat keluaran diambil antara pegeluar dan pemungut.
(iii) Gandaan arus tinggi.
(iv) Gandaan voltan rendah.
(v) Gandaan kuasa sederhana.
(vi) Galangan masukan tinggi
(vii) Galangan keluaran rendah
c. Huraikan 2 kelebihan IC berbanding dgn komponen elektronik biasa dan nyatakan 3 aplikasi IC dalam kehidupan harian.
- 2 kelebihan IC
i.Kos
pembuatannya murah jika dibandingkan menggunakan komponen biasa kerana cip binaannya dibentuk atas sekeping papan yang kecil dan nipis.
ii. Prestasinya
pula amat baik kerana menggunakan voltan yang rendah dan terbina dalam satu bekas yang padat.
- 3 aplikasi IC
i. IC analog;
ii. IC digital; dan
iii. IC campuran (bekerja untuk analog dan digital).
3. Arus ulang alik dijana oleh janakuasa AU.
a. Jelaskan binaan janakuasa AU berpandukan gambarajah yg bersesuaian.
- Arus ulang alik (AU) dijana oleh janakuasa AU. Binaan janakuasa AU terdiri dari satu gelungan dawai yang disambung kepada sesentuh yang yg disambung kepada terminal keluaran. Gelungan dawai dilingkungi medan magnet. Apabila gelung dawai diputar, arus akan terhasil mengikut kedudukan satah gelung. Arus yang dihasilkan berbentuk gelombang sinus. Rujuk Rajah 3.10.- m/s 51.
b. Kirakan frekuensi gelombang AU sekiranya masa yg diambil utk menyudahkan satu kitar ialah 20ms.
-rujuk m/s 52.
c. Terdapat 5 kaedah dlm menilaikan voltan AU. Terangkan dgn ringkas kelima2 kaedah tersebut.
- Terdapat lima kaedah dalam menilaikan voltan AU iaitu nilai ketika, nilai
puncak, nilai puncak ke puncak, nilai purata ganda dua dan nilai purata.
i. Nilai ketika
Nilai ketika ialah nilai yang merujuk kepada nilai voltan atau arus
pada mana-mana bahagian gelombang sinus.
ii. Nilai puncak
Nilai puncak adalah nilai pada ketika puncak positif atau negatif
berbanding dengan sifar.
iii. Nilai puncak ke puncak
Nilai puncak ke puncak voltan AU ialah nilai antara puncak maksima
sehingga puncak minima voltan atau arus AU. Biasanya nilai voltan
atau arus puncak ke puncak adalah dua kali nilai puncak voltan atau
arus.
iv. Nilai purata ganda dua
Nilai punca purata ganda dua (ppgd) voltan AU dikenali juga sebagai nilai berkesan adalah menyamai dengan voltan AT yang digunakan untuk menghasilkan haba yang sama sebagaimana yang dihasilkan
dengan voltan AU.
v. Nilai purata
Nilai purata AU diambil kira pada setengah kitar sahaja. Jika
pengiraan purata diambil pada satu kitar maka nilai purata AU adalah sifar.
4. A) terdapat 2 jenis litar akhir soket alur keluar 13A. bandingkan kedua2 jenis litar ini berpandukan gambar rajah yg bersesuaian.
i. Litar jejarian; dan
ii. Litar gelang.
Litar gelang-
terbentuk apabila penyambungan kabel bermula dari satu terminal di kotak agihan dan bersambung kepada setiap soket secara jujukan (sequance) kemudian berbalik semula pada terminal permulaannya. Saiz kabel untuk litar gelang adalah 2.5 mm2. Peralatan
perlindungan arus bocor yang digunakan adalah 32 Amp. Dalam litar gelang, jika berlaku kerosakan perlindungan arus bocor akan mematikan litar dan menyebabkan semua soket alur keluar tiada bekalan voltan. Luas kawasan yang sesuai menggunakan litar gelang ialah 100m2.
Litar Jejari-
Litar jejari membekalkan bekalan kepada beberapa bilangan soket alur keluar di mana tamatan akhir pada soket terakhir. Saiz kabel yang diguna adalah 2.5mm2 dan MCB yang diguna adalah 20Amp dengan saiz bilik yang dibenarkan adalah sehingga 200m2.
-rujuk m/s 110/111-
B) Nyatakan dan terangkan 5 fungsi komponen penting dalam pendawaian elektrik pengguna fasa tunggal.
i. Fius pemutus dan perangkai neutral
-sebagai pelindung arus lebihan dan menghadkan arus pengguna.
ii. Meter kWj
- mengukur jumlah tenaga yang digunakan bagi kadar bayaran tarif.
iii. Suis utama
- sebagai pengasing litar dan perlindungan arus lebihan
iv. Pemutus litar bocor ke bumi kendalian arus
- alat pelindung kepada kebocoran arus ke bumi dan sebagai pengasing litar.
v. Kotak agihan
- pengagih litar kecil akhir dan pelindung arus lebihan.
5. A) Nyatakan 2 jenis motor A.T yg trdapat di pasaran dan lukiskan litar motor tersebut.
Motor A.T. terbahagi kepada 3 jenis iaitu:
i. Motor A.T. Siri;
ii. Motor A.T. Pirau; dan
iii. Motor A.T. Majmuk.
Gambar rajah rujuk m/s 141/142.
B) Terangkan fungsi bahagian2 motor A.T yang berikut;
i. System medan magnet
Medan magnet motor A.T. boleh terdiri daripada elektromagnet atau magnet kekal. Biasanya, motor yang bersaiz kecil menggunakan magnet kekal sebagai kutub medan magnetnya. Motor yang bersaiz besar menggunakan elektromagnet sebagai kutub medan magnetnya.\
ii. Angker
Angker ialah bahagian yang berputar dalam motor A.T. (rujuk rajah 8.8). Ia dibina daripada lapisan-lapisan kepingan besi yang dilekapkan menjadi bentuk silinder yang berlubang alur pada jarak yang sama. Belitan angker akan dipasang ke dalam lubang alur itu. Apabila arus mengalir melalui belitan angker, medan magnet akan terhasil lalu angker akan menjadi electromagnet.
iii. Penukartertib
Penukar tertip diperbuat daripada bar kuprum yang ditebat di antara satu sama lain. Penghujung setiap belitan angker akan disambungkan ke bar kuprum dan dipaterikan. Penukartertip bertugas sebagai penetap arah arus yang mengalir ke dalam pengalir belitan angker.
iv. Berus karbon
Berus karbon digunakan untuk menyambungkan litar belitan angker dengan bahagian pegun motor. Apabila angker berpusing berus karbon akan sentiasa menyentuh pada penukartertib dan menyebabkan arus elektrik daripada bekalan dapat mengalir kebelitan angker.
c) jelaskan cara pengendalian motor arus terus berpandukan gambar rajah yang bersesuaian.
- Putaran yang berlaku pada motor adalah diperolehi daripada tindakbalas daripada magnet kekal dengan elektromagnet yang terhasil di angker. Rajah 8.11 menunjukkan kedudukan pengalir sebelum dialirkan arus elektrik. Pengalir tersebut tidak akan bertindak-balas dengan fluks magnet yang terhasil oleh magnet kekal.
-rujuk rajah 8.11 m/s146-
BAHAGIAN C
1. Bincangkan keempat2 kaedah dlm pghantaran tenaga elektrik berpandukan gambar rajah yg sesuai.
(a) Talian atas dan kabel bawah tanah –
Talian atas menggunakan dawai aluminium alloi tanpa penebat. Ia murah dan ringan berbanding tembaga yang berat dan mahal. Saiz pengalir bermula dari 12mm2 ke 750mm2. Disebabkan talian atas tidak berpenebat maka ciri-ciri keselamatan dititikberatkan dalam pemasangannya. Tenaga elektrik juga boleh dihantar melalui kebel bawah tanah dan juga kebel dasar laut. Lazimnya ini dilakukan di kawasan yang mempunyai penduduk yang ramai, halangan sungai dan juga bentuk muka bumi yang perlu dikekalkan (rujuk Rajah 5.11).
(b) Sistem Penghantaran Kaedah Jejari
Kaedah ini menyambungkan pengubah (transformer) peninggi secara jejari seperti Rajah dibawah. Lazimnya digunakan pada suatu kawasan yang memerlukan bekalan tenaga elektrik yang rendah (rujuk Rajah 5.12).
(c) Sistem Penghantaran Kaedah Gelang
Kaedah ini menyambungkan semua pengubah peninggi dalam bentuk gelang, seperti Rajah 5.13. Sambungan gelang hanya dibuat pada bahagian lilitan primer pengubah, manakala lilitan sekunder disambungkan ke pengubah penurun.
(d) Sistem Grid Nasional
Sistem Grid Nasional ialah satu sistem yang digunakan untuk menyambungkan stesen-stesen janakuasa-janakuasa elektrik yang besar (rujuk Rajah 5.14).
2. Terangkan dgn jelas berpandukan gambar rajah yg bersesuaian, bagaimana pengujian dilaksanakan ke atas talian pendawaian yg telah disiapkan. Nyatakan juga alat ukur yg diperlukan utk tujuan pengujian ini.
(a) Ujian Rintangan Penebatan
Kaedah Pengujian:
(i) Suis utama hendaklah pada kedudukan litar-buka (switch off).
(ii) Semua beban hendaklah ditanggalkan.
(iii) Suis kawalan litar hendaklah pada kedudukan litar-tutup (switch on).
(iv) Jalankan ujian sebagaimana di dalam Jadual 7.1. Voltan kendalian
adalah arus terus dengan keupayaan voltan 250VA.T atau 500V A.T.
(v) Nilai bacaan jangka hendaklah tidak kurang daripada 1 Mega Ohm.
(vi) Nilai minimum rintangan penebatan adalah seperti Jadual 7.2.-m/s127.
(b) Ujian Keterusan
Ujian keterusan talian dilakukan untuk memastikan semua talian
disambung secara betul dan berkesan. Alat yang digunakan untuk
membuat ujian keterusan ialah Jangka Pelbagai (Multimeter) dengan julat
Ohm.
(c) Ujian pembumian
Pembumian ialah satu sistem sambungan yang dibuat di antara logam
dalam pemasangan pendawaian elektrik dengan jisim am bumi. Ianya bagi
mengadakan laluan mudah dengan galangan atau rintangan yang rendah
ke bumi supaya sistem perlindungan beroperasi dengan berkesan.
-rujuk m/s 127-132-
Posted by Irnanis@mama at 4:43 AM
