output
Kuasa
= 100% I V I V p p s s Punca kehilangan tenaga dalam transformer
Cara meningkatkan kecekapan transformer
(1) Kesan pemanasan arus dalam gegelung
Tenaga haba dihasilkan dalam gegelung semasa arus mengalir melaluinya.
Menggunakan dawai berintangan rendah sebagai gegelung primer dan sekunder. Dawai kuprum biasanya digunakan. Dawai kuprum dapat menggurangkan
penghasilkan tenaga haba dalam gegelung.
(2) Kesan pemanasan arus pusar yang teraruh dalam teras besi
Arus pusar (eddy current) diaruhkan dalam teras besi apabila berlaku pemotongan fluks medan magnet oleh konduktor.
Arus pusar menyebabkan teras besi menjadi panas.
Menggunakan teras besi berlamina (berlapis).
Menggurangkan penjanaan arus pusar.
Maka tenaga haba yang dihasilkan dapat dikurangkan.
(3) Kemagnetan teras besi Tenaga digunakan untuk
memagnetkan dan
menyahmagnetkan teras besi setiap kali arus ulang alik bertukar arahnya.
Menggunakan teras diperbuat daripada teras besi lembut
Besi lembut digunakan kerana besi lembut mudah dimagnetkan dan dinyahmagnetkan.
(4) Kebocoran fluks magnet
Sebahagian fluks magnet yang dihasilkan dalam gegelung primer tidak dipautkan dengan gegelung sekunder.
Kebocoran fluks magnet
menggurangkan d.g.e aruhan dalam gegelung sekunder.
Menggunakan bentuk teras besi yang direka khas.
Reka bentuk teras besi tertentu membolehkan fluks magnet yang maksimum dipautkan antara gegelung primer dan sekunder.
Melilitkan gegelung primer dan gegelung sekunder lebih rapat antara satu sama lain
Kuasa input Kuasa Output Kuasa hilang
Cikgu Khairul Anuar, SMK Seri Mahkota, Kuantan 30 Latihan 3.4 : Transformer
(1) Sebuah transformer mempunyai bilangan lilitan gegelung primer dan sekunder masing-masing ialah 50 lilitan dan 250 lilitan. Jika voltan input ialah 12 V a.u., berapakah voltan outputnya?
(2) Sebuah transformer yang unggul mempunyai bilangan lilitan gegelung primer dan sekunder masing-masing 2400 lilitan dan 100 lilitan. Jika arus yang mengalir dalam gegelung
sekunder ialah 5.0 A dan voltan input 240 V , Berapakah
(a) Voltan output? (b) Arus primer?
(3) Sebuah transformer mengubahkan beza keupayaan suatu arus ulang-alik daripada 240 V kepada 6 V. Jika
bilangan lilitan gegelung sekunder ialah 160, berapakah bilangan lilitan gegelung primer?
(4) Voltan input dan voltan output sebuah transformer unggul adalah 240 V a.u. dan 12 V a.u. masing-masing. Jika arus primer transformer adalah 5A,
berapakah arus sekundernya?
(5) Sebuah transformer unggul dapat mengurangkan arus yang mengalir dari 1.1 A kepada 0.3 A. Jika voltan input adalah 240 V a.u. berapakah voltan output?
(6) Voltan pada gegelung primer sebuah transformer adalah 220 V. Arus primernya ialah 5A manakala arus sekundernya adalah 2A. Jika
transformer itu cekap 80%, berapakah voltan output pada gegelung
Cikgu Khairul Anuar, SMK Seri Mahkota, Kuantan 31 (7) Gegelung primer sebuah transformer
dikenakan beza keupayaan 240 V a.u. dan didapati voltan outputnya ialah 12 V a.u.
(a) Jika bilangan lilitan gegelung sekunder ialah 200 lilitan, berapakah bilangan lilitan gegelung primer?
(b) Jika sebuah mentol 12V, 48 W disambung merentasi gegelung sekunder, berapakah arus mengalir melalui mentol. (c) Jika arus mengalir melalui
gegelung primer ialah 0.3 A,
berapakah kecekapan transformer.
(8) Jika bilangan lilitan gegelung primer dan gegelung sekunder adalah 2000 dan 100 masing-masing dan voltan input adalah 240 V a.u, tentukan kuasa yang terhasil pada perintang 6? [anggapkan kecekapan transformer adalah 100%]
(9) Bekalan 240 V a.u. dari sesalur diturunkan menjadi 12 V a.u. dengan sebuah transformer. Output ini digunakan untuk menghidupkan lima lampu 12V, 24W yang disambungkan selari. Jika arus melalui gegelung primer adalah adalah 0.6 A,
berapakah kecekapan transformer itu.
(10) Sebuah transformer mempunyai kecekapan 80%. Gegelung primer transfomer itu disambungkan ke bekalan 240V. Jika kuasa outputnya adalah 480 W, berapakah nilai arus input?
Cikgu Khairul Anuar, SMK Seri Mahkota, Kuantan 32 3.5 Penjanaan dan penghantaran elektrik
Tenaga elektrik dijana di stesen-stesen janakuasa elektrik dan dihantar melalui rangkaian kabel yang panjang ke seluruh negara untuk diagihkan kepada pengguna akhir.
Sumber tenaga yang digunakan untuk menjana elektrik
Sumber tenaga yang digunakan untuk menjana tenaga elektrik ialah seperti: Sumber tenaga yang tidak boleh
diperbaharui
Sumber tenaga yang boleh diperbaharui
A
Kepentingan sumber tenaga yang boleh diperbaharui.
Bahan api fosil seperti minyak petroleum mentah, arang batu, gas asli masih merupakan sumber tenaga utama dalam proses penjanaan elektrik.
Bahan api fosil tidak kekal selamanya. Apabila habis digunakan, bahan api fosil tidak dapat digantikan atau diperbaharui.
Bahan api nuklear juga merupakan sumber tenaga yang tidak boleh diperbaharui. Walau bagaimanapun, bahan api nuklear dapat kekal lebih lama berbanding bahan api fosil.
Untuk mengelak krisis tenaga, sumber tenaga yang boleh diperbaharui perlu dieksplotasi sebaik mungkin dengan menjalankan proses penyelidikan dan pembangunan (R&D) seterusnya dikomesialkan.
Antara sumber tenaga yang boleh diperbaharui yang kini digunakan ialah kuasa hidro, tenaga solar, kuasa geoterma, kuasa angin dan biojisim.
Penjanaan tenaga elektrik Penghantaran tenaga elektrik Pengagihan tenaga elektrik Stesen janakuasa Transformer injak turun Transformer injak naik Kabel penghantaran
Cikgu Khairul Anuar, SMK Seri Mahkota, Kuantan 33 Penjanaan tenaga elektrik
Tenaga elektrik dijana dengan menggunakan penjana elektrik atau dinamo yang besar.
Rotor dinamo (magnet) diputarkan oleh turbin stim atau turbin air yang disambung kepadanya.
Apabila magnet besar berputar dalam kawasan gegelung dawai pada sebuah penjana, maka terhasil aruhan elektromagnet.
Loji-loji penjanaan tenaga elektrik di Malaysia ialah loji kuasa stim dan logi kuasa hidro (air).
Loji kuasa stim
Dalam loji kuasa stim, bahan api seperti diesel, arang batu, gas asli atau biojisim dibakar untuk mendidihkan air yang seterusnya menghasilkan stim bertekanan tinggi.
Stim bertekanan tinggi itu kemudiannya digunakan untuk memutarkan turbin yang disambung kepada rotor sebuah penjana.
Contoh-contoh sumber tenaga yang digunakan dalam logi kuasa stim: Sumber tenaga arang batu
Sumber tenaga geoterma Saluran
stim Turbin
Penjana
Kabel penghantaran
Transformer injak naik Dandang Arang batu Turbin Penjana Kondenser Geoterma bumi Stim Air Kabel penghantaran
Cikgu Khairul Anuar, SMK Seri Mahkota, Kuantan 34 Logi kuasa hidro
Empangan yang dibina bagi menakung air dalam kuantiti yang banyak.
Air yang mengalir dengan kelajuan yang sangat tinggi pada aras yang rendah digunakan untuk memutarkan turbin air yang disambung kepada sebuah penjana. Apabila magnet dalam penjana berputar dalam kawasan gegelung, maka aruhan
elektromagnet terhasil.
Sumber tenaga hidro
Logi kuasa nuklear
Dalam logi kuasa nuklear, tenaga haba yang dihasilkan daripada proses pembelahan nukleus uranium digunakan untuk memanaskan air supaya dapat menghasilkan stim pada tekanan yang amat tinggi.
Stim bertekanan tinggi itu digunakan untuk memutarkan turbin yang disambung dengan sebuah penjana.
Apabila magnet dalam penjana berputar dalam kawasan gegelung dawai, maka aruhan elektromagnet terhasil.
Sumber tenaga nuklear Empangan Penjana Transformer Turbin Penjana Turbin Saluran stim Sumber uranium
Cikgu Khairul Anuar, SMK Seri Mahkota, Kuantan 35 Penghantaran tenaga elektrik
Model penghantaran tenaga elektrik
Apabila bekalan kuasa dihidupkan, lampu pada “stesen kuasa” akan menyala dengan terang manakala lampu pada “pengguna” menyala dengan malap.
Pemerhatian dari model ini menunjukkan wujud kehilangan tenaga dalam kuantiti yang kecil dalam bentuk tenaga haba semasa proses penghantaran.
Kehilangan tenaga semasa penghantaran adalah disebabkan oleh rintangan elektrik dalam kabel penghantaran. Jika arus, I mengalir melalui kabel berintangan R semasa t saat, kehilangan tenaga, E yang disebabkan rintangan dalam kabel diukur dengan menggunakan formula berikut:
