unit 2

42
UNIT 2 UNIT 2 KERJA KERJA

Upload: jaeger

Post on 14-Jan-2016

56 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

UNIT 2. KERJA. 2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL. 2.1.1 KERJA DILAKUKAN OLEH SUATU DAYA Kerja yang dilakukan oleh suatu daya boleh didefinasikan sebagai: Kerja = Daya dikenakan ,F x Jarak,D W = NM @ Joule. 2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL. 2.1.1 KERJA DILAKUKAN OLEH SUATU DAYA Contoh : - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: UNIT 2

UNIT 2UNIT 2

KERJAKERJA

Page 2: UNIT 2

2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.1 KERJA DILAKUKAN OLEH SUATU DAYA2.1.1 KERJA DILAKUKAN OLEH SUATU DAYA

• Kerja yang dilakukan oleh suatu daya Kerja yang dilakukan oleh suatu daya boleh didefinasikan sebagai:boleh didefinasikan sebagai:

Kerja = Daya dikenakan ,F x Jarak,DKerja = Daya dikenakan ,F x Jarak,D

W = NM @ JouleW = NM @ Joule

Page 3: UNIT 2

2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.1 KERJA DILAKUKAN OLEH SUATU DAYA2.1.1 KERJA DILAKUKAN OLEH SUATU DAYA

• Contoh :Contoh :

Sebuah traktor ditarik sejauh 5 m dari titik A ke Sebuah traktor ditarik sejauh 5 m dari titik A ke titik B. Daya yang diperlukan untuk menarik titik B. Daya yang diperlukan untuk menarik traktor ialah sebanyak 5000 N. Berapakah kerja traktor ialah sebanyak 5000 N. Berapakah kerja yang dilakukan? yang dilakukan?

W = F x D W = F x D

W = 5000 N x 5 mW = 5000 N x 5 m

= 25000 Nm @ J= 25000 Nm @ J5 meter

5000 N

A B

Page 4: UNIT 2

2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.2 KEPENTINGAN KERJA2.1.2 KEPENTINGAN KERJA

• Sebelum kerja terhasil perlulah ada daya yang Sebelum kerja terhasil perlulah ada daya yang bertindak ke atas sesuatu objek. Kerja akan bertindak ke atas sesuatu objek. Kerja akan mengerakkan objek tadi dan mengubah mengerakkan objek tadi dan mengubah kedudukannya samada menegak atau mendatar. kedudukannya samada menegak atau mendatar.

• Contoh: Contoh: Apabila pemandu kereta menekan pedal minyak, Apabila pemandu kereta menekan pedal minyak, tayar akan bergerak dan seterusnya tayar akan bergerak dan seterusnya menggerakkan kereta tersebut. Daya dikenakan menggerakkan kereta tersebut. Daya dikenakan kepada pedal menyebabkan kerja terhasil yang kepada pedal menyebabkan kerja terhasil yang menggerakkan tayar kereta tersebut.menggerakkan tayar kereta tersebut.

Page 5: UNIT 2

2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.3 KECEKAPAN2.1.3 KECEKAPAN

• Kecekapan ditakrifkan sebagai perbandingan Kecekapan ditakrifkan sebagai perbandingan antara kerja keluar dan kerja masuk. antara kerja keluar dan kerja masuk.

• Gambarajah berikut menjelaskan apa yang Gambarajah berikut menjelaskan apa yang dimaksudkan dengan kerja keluar dan kerja dimaksudkan dengan kerja keluar dan kerja masuk.masuk.

D

H

F

Takal

W

Page 6: UNIT 2

2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.3 KECEKAPAN2.1.3 KECEKAPAN

• Satu beban W diangkat setinggi H meter oleh Satu beban W diangkat setinggi H meter oleh kabel yang dipasangkan pada satu takal. Apabila kabel yang dipasangkan pada satu takal. Apabila daya F dikenakan, ia akan menggerakkan kabel daya F dikenakan, ia akan menggerakkan kabel tersebut sejauh D meter. tersebut sejauh D meter.

Kerja keluar yang dihasilkan = W x H Kerja keluar yang dihasilkan = W x H

Kerja masuk yang dihasilkan = F x D Kerja masuk yang dihasilkan = F x D

Page 7: UNIT 2

2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.3 KECEKAPAN2.1.3 KECEKAPAN

• Kecekapan mesin mudah ini ialah nisbah kerja Kecekapan mesin mudah ini ialah nisbah kerja keluar kepada kerja masuk dan dinyatakan dalam keluar kepada kerja masuk dan dinyatakan dalam peratus seperti 70%, 80% atau 90%. peratus seperti 70%, 80% atau 90%.

Kecekapan, % = Kecekapan, % = Kerja KeluarKerja Keluar * 100% * 100%

Kerja MasukKerja Masuk

2.1.3 KECEKAPAN2.1.3 KECEKAPAN

• Kecekapan mesin mudah ini ialah nisbah kerja Kecekapan mesin mudah ini ialah nisbah kerja keluar kepada kerja masuk dan dinyatakan dalam keluar kepada kerja masuk dan dinyatakan dalam peratus seperti 70%, 80% atau 90%. peratus seperti 70%, 80% atau 90%.

Kecekapan, % = Kecekapan, % = Kerja KeluarKerja Keluar * 100% * 100%

Kerja MasukKerja Masuk

Page 8: UNIT 2

2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.4 KILASAN2.1.4 KILASAN

• Sudut di kira dalam unit Sudut di kira dalam unit radianradian..

• Satu radian ialah bukaan Satu radian ialah bukaan yang dibentuk oleh dua yang dibentuk oleh dua jejari yang menghasilkan jejari yang menghasilkan satu lengkok seperti pada satu lengkok seperti pada rajah di sebelah.rajah di sebelah.

• Satu radian bersamaan Satu radian bersamaan dengan sudut 57.3 darjah.dengan sudut 57.3 darjah.

Page 9: UNIT 2

2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.4 KILASAN2.1.4 KILASAN

• Pie atau Pie atau digunakan untuk menyatakan sudut. digunakan untuk menyatakan sudut.

• Ia bersamaan dengan 180 darjah atau setengah Ia bersamaan dengan 180 darjah atau setengah bulatanbulatan. . Jadi kalau satu bulatan bermaksud 2Jadi kalau satu bulatan bermaksud 2..

• Pie atau Pie atau ini juga bernilai 3.1416. ini juga bernilai 3.1416.

• Cara menulis sudut kilasan ini ialah 1/3Cara menulis sudut kilasan ini ialah 1/3 radian, radian, 1/21/2 radian, radian, radian ataupun 2 radian ataupun 2 radian seperti radian seperti yang ditunjukkan pada gambarajah berikut:yang ditunjukkan pada gambarajah berikut:

Page 10: UNIT 2

2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.4 KILASAN2.1.4 KILASAN

450

45° atau /4 rad

900

90° atau /2 rad

180° atau rad

360° atau 2 rad

Page 11: UNIT 2

2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

• 2.1.4 KILASAN2.1.4 KILASAN

• Contoh : Contoh : Tukarkan 60 darjah kepada sebutan radian.Tukarkan 60 darjah kepada sebutan radian.

180180° = ° = rad rad6060° = ° = rad rad * 60 * 60°°

180180°° = = radrad

33

Page 12: UNIT 2

2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.4 KILASAN2.1.4 KILASAN

• Persamaan kerja oleh kilasan: Persamaan kerja oleh kilasan:

Kerja = Kilasan yang x Sudut yang Kerja = Kilasan yang x Sudut yang menghasilkan kerja menghasilkan kerja

dihasilkandihasilkan

W = T * W = T * (radian) (radian)

Page 13: UNIT 2

2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.4 KILASAN2.1.4 KILASAN

• Contoh:Contoh:• Rajah menunjukkan daya 40 N dikenakan kepada Rajah menunjukkan daya 40 N dikenakan kepada

pemutar skru. Panjang pemutar skru ialah 0.02 m. pemutar skru. Panjang pemutar skru ialah 0.02 m. Manakala sudut yang dihasilkan bagi melonggarkan Manakala sudut yang dihasilkan bagi melonggarkan skru itu ialah skru itu ialah = 45 = 45°. Berapa kerja yang diperlukan . Berapa kerja yang diperlukan untuk menggerakkan kepala skru tersebut ?untuk menggerakkan kepala skru tersebut ?T = 40 N x 0.02 m = 0.8 Nm

Penukaran sudut kepada radian180 darjah = radian45 darjah = radian * 45°

180 darjah = /4 radian

W = T * = 0.8 N.m x /4 radian = 0.628 N.m

450

Page 14: UNIT 2

2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.4 KILASAN2.1.4 KILASAN

• AKTIVITI 1AKTIVITI 1

• Seorang anggota bomba membuka penutup Seorang anggota bomba membuka penutup paip bomba dengan menggunakan spanar di paip bomba dengan menggunakan spanar di tepi jalan untuk memadam kebakaran sebuah tepi jalan untuk memadam kebakaran sebuah rumah berhampiran. Panjang spanar itu ialah rumah berhampiran. Panjang spanar itu ialah 0.5 m. Ketika membuka penutup itu anggota 0.5 m. Ketika membuka penutup itu anggota bomba tersebut memusingkan spanar sebanyak bomba tersebut memusingkan spanar sebanyak 60 darjah dan daya yang dikenakan ialah 100 60 darjah dan daya yang dikenakan ialah 100 N. Berapakah kerja yang dilakukan?N. Berapakah kerja yang dilakukan?

Page 15: UNIT 2

2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.1 PENGENALAN2.2.1 PENGENALAN

• Di dalam sistem bendalir, kerja akan terjadi bila Di dalam sistem bendalir, kerja akan terjadi bila terdapat terdapat perbezaan tekananperbezaan tekanan di dalam bendalir atau di dalam bendalir atau gas yang bergerak.gas yang bergerak.

• Apabila kita menghembus angin pada sebatang lilin, Apabila kita menghembus angin pada sebatang lilin, kita akan dapati satu kawasan yang kita akan dapati satu kawasan yang bertekanan tinggibertekanan tinggi di bahagian luar mulut dan satu di bahagian luar mulut dan satu kawasan bertekanan kawasan bertekanan rendahrendah pada lilin. pada lilin.

• Ini menunjukan udara bergerak dari suatu Ini menunjukan udara bergerak dari suatu tekanan tekanan tinggitinggi kepada suatu kepada suatu tekanan rendahtekanan rendah. Hembusan udara . Hembusan udara itu menunjukan kerja telah dilakukan di mana itu menunjukan kerja telah dilakukan di mana terdapatnya terdapatnya perbezaan tekananperbezaan tekanan yang berlaku. yang berlaku.

Page 16: UNIT 2

2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.2 SISTEM BENDALIR TERTUTUP2.2.2 SISTEM BENDALIR TERTUTUP

• Dalam Dalam Sistem Bendalir TertutupSistem Bendalir Tertutup kebanyakan kebanyakan bendalir yang diluahkan oleh motor akan bendalir yang diluahkan oleh motor akan dikembalikan ke bahagian masukan pam. Atau dikembalikan ke bahagian masukan pam. Atau dengan erti kata lain ialah berlakunya dengan erti kata lain ialah berlakunya edaran edaran pusingan.pusingan.

• Contoh yang menggunakan sistem bendalir Contoh yang menggunakan sistem bendalir tertutup ialah tertutup ialah Jek HidraulikJek Hidraulik dan dan Sistem Brek Sistem Brek KeretaKereta. .

Page 17: UNIT 2

2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.3 SISTEM BENDALIR TERBUKA2.2.3 SISTEM BENDALIR TERBUKA

• Dalam sistem penghantaran litar terbuka, semua Dalam sistem penghantaran litar terbuka, semua bendalir yang diluahkan oleh motor akan kembali bendalir yang diluahkan oleh motor akan kembali ke takungan minyak. Atau dengan erti kata lain ke takungan minyak. Atau dengan erti kata lain ialah ialah tidak berlaku edaran pusingantidak berlaku edaran pusingan..

• Contoh yang menggunakan sistem bendalir Contoh yang menggunakan sistem bendalir terbuka ialah sistem air pembentungan dan terbuka ialah sistem air pembentungan dan sistem air pada Truk Bomba.sistem air pada Truk Bomba.

Page 18: UNIT 2

2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA

• Apabila tekanan malar dikenakan pada sesuatu Apabila tekanan malar dikenakan pada sesuatu omboh, berlaku perubahan isipadu bendalir omboh, berlaku perubahan isipadu bendalir menyebabkan omboh akan bergerak ke hadapan menyebabkan omboh akan bergerak ke hadapan dan seterusnya menolak beban di atasnya.dan seterusnya menolak beban di atasnya.

Kerja = Tekanan x Isipadu yang Kerja = Tekanan x Isipadu yang

malar digerakkanmalar digerakkan

W = Pmalar * W = Pmalar * VV

Page 19: UNIT 2

2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA

• Rajah di bawah menunjukan pergerakan omboh Rajah di bawah menunjukan pergerakan omboh dari kedudukan awal ke kedudukan akhir.dari kedudukan awal ke kedudukan akhir.

Page 20: UNIT 2

2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA

• Dalam industri berat, biasanya robot digunakan Dalam industri berat, biasanya robot digunakan untuk mengangkat benda-benda berat. Robot untuk mengangkat benda-benda berat. Robot menggunakan silinder hidraulik untuk melakukan menggunakan silinder hidraulik untuk melakukan kerja berat tersebut.kerja berat tersebut.

• Seperti gambarajah di atas silinder hidraulik dibuat Seperti gambarajah di atas silinder hidraulik dibuat

dalam bentuk silinder kosong dan dipadankan dalam bentuk silinder kosong dan dipadankan dengan piston dan bendalir di dalamnya.dengan piston dan bendalir di dalamnya.

• Piston dikeluarkan oleh tindakan tekanan minyak. Piston dikeluarkan oleh tindakan tekanan minyak. Apabila piston bergerak beban juga turut bergerak. Apabila piston bergerak beban juga turut bergerak.

Page 21: UNIT 2

2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA

• AKTIVITI 2AKTIVITI 2• Sebuah silinder hidraulik mengerakan piston Sebuah silinder hidraulik mengerakan piston

(mendatar) sejauh 10 cm semasa penolakan ke (mendatar) sejauh 10 cm semasa penolakan ke atas beban. Tekanan bendalir piston ialah 80 kN/ atas beban. Tekanan bendalir piston ialah 80 kN/ m2. Dapatkan kerja yang dilakukan oleh silinder m2. Dapatkan kerja yang dilakukan oleh silinder hidraulik tersebut jika diberi luas silinder ialah hidraulik tersebut jika diberi luas silinder ialah 12cm12cm²².Rajah berikut menunjukan sebuah piston .Rajah berikut menunjukan sebuah piston yang sedang melakukan kerja.yang sedang melakukan kerja.

Page 22: UNIT 2

2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA

• Kerja yang dihasilkan disebabkan oleh berlakunya Kerja yang dihasilkan disebabkan oleh berlakunya perbezaan tekanan dan isipadu yang digerakan.perbezaan tekanan dan isipadu yang digerakan.

Kerja = Perbezaan x Isipadu yang Kerja = Perbezaan x Isipadu yang

Tekanan digerakanTekanan digerakan

W = W = P * VP * V

Page 23: UNIT 2

2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA

• Pam akan memindahkan sejumlah air pada Pam akan memindahkan sejumlah air pada tekanan yang berbeza. tekanan yang berbeza. Tekanan bahagian atasTekanan bahagian atas paip keluaran adalah sama dengan paip keluaran adalah sama dengan tekanan tekanan atmosferaatmosfera. . Tekanan bawahTekanan bawah salur masuk paip salur masuk paip adalah sama dengan jumlah adalah sama dengan jumlah tekanan atmosferatekanan atmosfera dan jumlah tekanan dan jumlah tekanan ketinggian paras air atau ‘h’ketinggian paras air atau ‘h’. .

• Contoh sistem air ini boleh di lihat di taman Contoh sistem air ini boleh di lihat di taman perumahan, kawasan yang bertekanan rendah, perumahan, kawasan yang bertekanan rendah, dan loji penyimpanan air.dan loji penyimpanan air.

Page 24: UNIT 2

2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA

• Contoh:Contoh:

• Sebuah tangki yang boleh menampung 250 kaki padu Sebuah tangki yang boleh menampung 250 kaki padu air. Jarak antara paip di bahagian atas dengan paras air. Jarak antara paip di bahagian atas dengan paras air dalam tasik adalah 150 kaki. Pam digunakan untuk air dalam tasik adalah 150 kaki. Pam digunakan untuk menyedut air dari tasik ke tangki.menyedut air dari tasik ke tangki.

Berat ketumpatan air ialah 62.4 Ib/ kaki padupadu

PP = 62.4 Ib/ kaki padupadu x 150 kaki = 9360 Ib/ kaki padupadu

W = (p) * V = (9360 Ib/ kaki²) (250 kaki padupadu) = 2340000 kaki paun

Page 25: UNIT 2

• Dalam silinder hidraulik, bendalir di Dalam silinder hidraulik, bendalir di bawah tekanan digunakan untuk bawah tekanan digunakan untuk mengerakkan piston. Seterusnya piston mengerakkan piston. Seterusnya piston akan menggerakan beban di mana kerja akan menggerakan beban di mana kerja telah dilakukan.telah dilakukan.

• Dalam enjin gasoline, piston akan Dalam enjin gasoline, piston akan melakukan kerja di mana terdapat melakukan kerja di mana terdapat percampuran di antara udara dengan percampuran di antara udara dengan gasoline dalam bentuk wap kemudian gasoline dalam bentuk wap kemudian dimampatkan dalam jumlah isipadu dimampatkan dalam jumlah isipadu yang kecil. yang kecil.

2.2.5 GAS YANG DIMAMPATKAN OLEH 2.2.5 GAS YANG DIMAMPATKAN OLEH PISTONPISTON

2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

Page 26: UNIT 2

2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

• Walau bagaimana pun pertukaran Walau bagaimana pun pertukaran isipadu gas (isipadu gas (V) oleh pergerakan V) oleh pergerakan piston ke bawah ke kedudukan 2 piston ke bawah ke kedudukan 2 boleh ditentukan dengan boleh ditentukan dengan persamaan seperti di bawah. persamaan seperti di bawah.

V = luas silinder * jarak V = luas silinder * jarak piston piston

bergerakbergerak

Jarak Pergerakanpiston

Perubahan isipadu(V)

0.30m

0.40m

2.2.5 GAS YANG DIMAMPATKAN OLEH 2.2.5 GAS YANG DIMAMPATKAN OLEH PISTONPISTON

Page 27: UNIT 2

2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

• AKTIVITI 1AKTIVITI 1

• Diberi satu piston Diberi satu piston seperti gambarajah seperti gambarajah bergerak sejauh bergerak sejauh 0.40m dan diameter 0.40m dan diameter silinder ialah 0.30m. silinder ialah 0.30m. Dapatkan Dapatkan perubahan isipadu perubahan isipadu apabila udara apabila udara dimampatkan.dimampatkan.

Jarak piston bergerak = 0.40mDiameter silinder = 0.30m

Luas silinder = d²/ 4 = (0.30)² / 4 = (0.09)/ 4 = 0.0225

V = luas silinder x jarak piston bergerakV = 0.0225 x 0.40 = 0.009

2.2.5 GAS YANG DIMAMPATKAN OLEH 2.2.5 GAS YANG DIMAMPATKAN OLEH PISTONPISTON

Page 28: UNIT 2

2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.5 GAS YANG DIMAMPATKAN OLEH PISTON2.2.5 GAS YANG DIMAMPATKAN OLEH PISTON

• Contoh kerja dalam sistem terbukaContoh kerja dalam sistem terbuka– Pergerakan gas melalui paip daripada pembekal Pergerakan gas melalui paip daripada pembekal

kepada penggunakepada pengguna– Pergerakan cat dalam sistem semburan cat.Pergerakan cat dalam sistem semburan cat.– Pergerakan udara daripada kompressor ke Pergerakan udara daripada kompressor ke

dalam enjin jet.dalam enjin jet.

• Contoh kerja dalam sistem tertutup Contoh kerja dalam sistem tertutup – Operasi brek dalam sistem brek kenderaanOperasi brek dalam sistem brek kenderaan– Pergerakan darah dari jantung ke seluruhan Pergerakan darah dari jantung ke seluruhan

badan.badan.– Kapal korek atau back hoe.Kapal korek atau back hoe.

Page 29: UNIT 2

2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.1 PENGENALAN2.3.1 PENGENALAN

• Kerja dalam sistem elektrik berlaku apabila:Kerja dalam sistem elektrik berlaku apabila:

• Cas yang bergerak melalui konduktor melakukan Cas yang bergerak melalui konduktor melakukan kerja yang tidak kelihatan tetapi boleh dilihat atau kerja yang tidak kelihatan tetapi boleh dilihat atau dirasa.dirasa.

menyebabkan

konduktor

Perbezaan voltan

Cas bergera

k

cas cas kerja

Page 30: UNIT 2

2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.2 CAS ELEKTRIK2.3.2 CAS ELEKTRIK

• Elektron yang terpisah daripada atomnya Elektron yang terpisah daripada atomnya digerakkan oleh daya elektrik melalui konduktor.digerakkan oleh daya elektrik melalui konduktor.

• Pergerakan elektron ini dinamakan arus elektrik.Pergerakan elektron ini dinamakan arus elektrik.

• Contoh :Bateri menggerakkan elektron melalui litar Contoh :Bateri menggerakkan elektron melalui litar untuk menyalakan lampu. Rujuk gambar berikut.untuk menyalakan lampu. Rujuk gambar berikut.

ēē ē ē

KonduktorKonduktor

Page 31: UNIT 2

2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.2 CAS ELEKTRIK2.3.2 CAS ELEKTRIK

• Cas elektrik disukat dalam unit Coulomb.Cas elektrik disukat dalam unit Coulomb.

1 Coulomb = 6.25 x 10 elektron1 Coulomb = 6.25 x 10 elektron18

Page 32: UNIT 2

2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.3 UNIT KERJA ELEKTRIK2.3.3 UNIT KERJA ELEKTRIK

• Persamaan unit kerja elektrik adalah seperti Persamaan unit kerja elektrik adalah seperti berikut:berikut:

Kerja = Perbezaan Voltan x Cas digerakkanKerja = Perbezaan Voltan x Cas digerakkan

elektrikal elektrikal

W = (ΔV) x q W = (ΔV) x q

Joule =Joule = Voltan x CoulombVoltan x Coulomb

Page 33: UNIT 2

2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.3 UNIT KERJA ELEKTRIK2.3.3 UNIT KERJA ELEKTRIK

• Contoh:Contoh:• Sebuah bateri kuasa 12v boleh menyimpan 800 Sebuah bateri kuasa 12v boleh menyimpan 800

Coulomb cas elektron. Berapakah kerja elektrik Coulomb cas elektron. Berapakah kerja elektrik yang dihasilkan?yang dihasilkan?

W = (ΔV) x q W = (ΔV) x q = 12 x 800 (Volt.Coulomb)= 12 x 800 (Volt.Coulomb) = 9.6 x 10 (Volt.Coulomb)= 9.6 x 10 (Volt.Coulomb) = 96 kJoule. = 96 kJoule.

Maka, 96 kJoule ialah kerja yang dilakukan untukMaka, 96 kJoule ialah kerja yang dilakukan untukmengecas bateri.mengecas bateri.

4

Page 34: UNIT 2

2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.4 HUBUNGAN CAS ELEKTRIK DENGAN 2.3.4 HUBUNGAN CAS ELEKTRIK DENGAN ARUS ARUS

ARUS = ARUS = CASCAS

MASAMASA

I (Ampere) = I (Ampere) = q (Coulomb)q (Coulomb)

t (saat)t (saat)

q (Coulomb) = It (Ampere.saat)q (Coulomb) = It (Ampere.saat)

1 Coulomb = 1 (Ampere . saat)1 Coulomb = 1 (Ampere . saat)

1 (Ampere.jam) = 3600 Coulomb1 (Ampere.jam) = 3600 Coulomb

Page 35: UNIT 2

2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.4 HUBUNGAN CAS ELEKTRIK DENGAN 2.3.4 HUBUNGAN CAS ELEKTRIK DENGAN ARUS ARUS

• Contoh 1:Contoh 1:

• Berapa lamakah bateri boleh bertahan dengan Berapa lamakah bateri boleh bertahan dengan nilai cas 8000 Coulomb?nilai cas 8000 Coulomb?

3600 Coulomb = 1 (Ampere . jam)3600 Coulomb = 1 (Ampere . jam)

8000 Coulomb = 8000 Coulomb = 1 x 80001 x 8000

36003600

= 2.2 (Ampere . jam) = 2.2 (Ampere . jam)

Page 36: UNIT 2

2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.5 KERJA DILAKUKAN KE ATAS MOTOR2.3.5 KERJA DILAKUKAN KE ATAS MOTOR

• Contoh 2: Contoh 2:

• Motor elektrik AT 12volt beroperasi selama 2min. Motor elektrik AT 12volt beroperasi selama 2min. Arus yang mengalir ialah 4 Ampere. Kirakan kerja Arus yang mengalir ialah 4 Ampere. Kirakan kerja elektrik yang dilakukan untuk motor beroperasi elektrik yang dilakukan untuk motor beroperasi selama 2min.selama 2min.

Kerja dilakukan = Tenaga elektrik digunakan q = It

= 4 x 2 x 60 = 480 Coulomb

W = (ΔV) x q = 12 x 480 = 5760 Joule.

Page 37: UNIT 2

2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.6 KESAN OLEH KERJA ELEKTRIK2.3.6 KESAN OLEH KERJA ELEKTRIK

• Kerja elektrik menyebabkan pergerakan, haba, Kerja elektrik menyebabkan pergerakan, haba, penghasilan cahaya dan suara.penghasilan cahaya dan suara.

• Contoh: Contoh:

- Mesin- Mesin

- Motor- Motor

- Lampu- Lampu

- Televisyen- Televisyen

Page 38: UNIT 2

2.3 KERJA DALAM SISTEM 2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIKELEKTRIK2.3.7 KECEKAPAN ELEKTRIK2.3.7 KECEKAPAN ELEKTRIK

Tenaga elektrik menyebabkan motor berputarTenaga elektrik menyebabkan motor berputar

Kerja elektrik kepada kerja mekanikalKerja elektrik kepada kerja mekanikal

Peralatan bergerak secara mekanikalPeralatan bergerak secara mekanikal

Page 39: UNIT 2

2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.7 KECEKAPAN ELEKTRIK2.3.7 KECEKAPAN ELEKTRIK

• Sesetengah daripada kerja elektrik akan hilang Sesetengah daripada kerja elektrik akan hilang sebagai tenaga haba yang akan menyebabkan sebagai tenaga haba yang akan menyebabkan motor menjadi panas jika kerja elektrik itu motor menjadi panas jika kerja elektrik itu memang untuk mengeluarkan tenaga haba. memang untuk mengeluarkan tenaga haba.

• Oleh yang demikian, kehilangan haba ini akan Oleh yang demikian, kehilangan haba ini akan mengurangkan keupayaan atau kecekapan mengurangkan keupayaan atau kecekapan motor.motor.

Page 40: UNIT 2

2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.8 KECEKAPAN MOTOR2.3.8 KECEKAPAN MOTOR

• Peratus kecekapan motor boleh didapati melalui Peratus kecekapan motor boleh didapati melalui persamaan di bawah:persamaan di bawah:

Kecekapan motor = Kerja keluaran * 100 Kerja masukan

= W OUT * 100 W IN

= F x D * 100 I x V x t

Kecekapan motor = Kerja keluaran * 100 Kerja masukan

= W OUT * 100 W IN

= F x D * 100 I x V x t

Page 41: UNIT 2

2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.8 KECEKAPAN MOTOR2.3.8 KECEKAPAN MOTOR

• Contoh 1:Contoh 1:

• Tenaga masukan sebuah Tenaga masukan sebuah motor ialah 5760J. Motor motor ialah 5760J. Motor disambungkan kepada disambungkan kepada kren untuk menggerakkan kren untuk menggerakkan rasuk. Berat rasuk 2000N rasuk. Berat rasuk 2000N dan diangkat setinggi dan diangkat setinggi 2.5m. Kirakan kerja yang 2.5m. Kirakan kerja yang dilakukan oleh motor serta dilakukan oleh motor serta kecekapan motor.kecekapan motor.

W OUT = F x D= 2000 x 2.5= 5000 J

Kecekapan = W OUT * 100 motor W IN = 5000 * 100 5760

= 86.8%

Page 42: UNIT 2

2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.8 KECEKAPAN 2.3.8 KECEKAPAN MOTORMOTOR

• Contoh 2:Contoh 2:

• Berapakah kecekapan Berapakah kecekapan motor yang motor yang mempunyai keupayaan mempunyai keupayaan ¾kk dan memerlukan ¾kk dan memerlukan 1000W kuasa masukan 1000W kuasa masukan elektrik ?elektrik ?

Diberi Diberi 1 kk = 746 W.

Kuasa masukan = 1000 W Kuasa keluaran = ¾ kk

= ¾ x 746 = 559 W

Kecekapan = Kerja keluaran * 100 motor Kerja masukan

= 559 *100 1000

= 55.95 %