Transcript PRINSIP ASAS PEARUH (INDUCTOR)

PRINSIP ASAS
PEARUH (INDUCTOR)
OBJEKTIF AM
Memahami prinsip-prinsip
asas pearuh dalam litar
elektrik.
OBJEKTIF KHUSUS (PEARUH)
Di akhir unit ini anda dapat :
Mentakrifkan pearuh beserta dengan
unitnya.
Menerangkan daya gerak elektrik teraruh
hasil daripada pemotongan fluk.
Menjelaskan penyusunan pearuh dalam
litar siri dan selari.
Memberikan contoh-contoh kesan pearuh
dalam litar dan alat elektrik.
PEARUH
 Penambahan arus di dalam pengalir akan mewujudkan
medan magnet berubah-ubah yang akan menghasilkan
voltan di dalam pengalir.
 Voltan yang terhasil ini akan menentang voltan bekalan
dan juga arusnya.
 Litar elektrik yang mempunyai sifat-sifat menentang
perubahan arus dipanggil kearuhan. Komponen
elektronik yang mempunyai ciri-ciri ini dipanggil pearuh.
Kadang-kala pearuh juga dipanggil gegelung atau
pencekik.
 Pearuh dibuat dengan melilitkan gelung pengalir dalam
bentuk gegelung.
 Terdapat dua jenis pearuh yang selalu digunakan dalam
litar elektronik iaitu pearuh jenis tetap dan pearuh jenis
bolehubah.
UNIT KEARUHAN
Unit bagi kearuhan adalah Henry.
1 Henry menunjukkan jumlah kearuhan
yang dipunyai oleh belitan jika arusnya
berubah pada kadar 1 ampere saat dan
menghasilkan voltan teraruh sebanyak 1
volt.
Input





1 Henry (H) = 1000000 atau 106 mikroHenry (μH)
1 miliHenry (mH) = 1000 atau 103 mikroHenry (μH)
1 miliHenry (mH) = 0.01 atau 10-3 Henry (H)
1 mikroHenry (H)= 0.000001atau 10-6 Henry (H)
1 mikroHenry (H)= 0.001 atau 10-3 miliHenry (mh)
Aruhan
 Satu keadaan yang menentang
sebarang perubahan arus yang
melaluinya. Terdapat dua jenis aruhan
iaitu:
1. Aruhan diri (L)
2. Aruhan saling (M)
Aruhan Diri (L)
d.g.e
I
•Apabila arus mengalir dialirkan di
dalam satu gegelung (Rajah 5.1)
dan mengalami perubahan maka
urat daya yang dihasilkan di dalam
gegelung tersebut turut berubah.
•Perubahan ini akan menghasilkan
d.g.e. dalam geglung tersebut.
D.g.e. ini mempunyai arah yang
berlawanan dengan arah voltan
bekalan.
•Sifat gelung seperti ini dinamakan
sebagai aruhan diri dan gelung ini
dikenali sebagai pearuh.
V
Rajah 5.1: Gambar Rajah Aruhan Diri
Unitnya : Henry (H)
Simbolnya :
L
Aruhan Saling (M)
Arus ulang-alik dialirkan
dalam satu gelung (gelung A)
dan urat daya yang dihasilkan
bertaut dengan gelung yang
lain (gelung B) yang
diletakkan berhampiran
dengannya hingga
menghasilkan daya gerak
elektrik dalam gelung yang
kedua tersebut, maka sifatsifat ini dikenali sebagai
aruhan saling. Contoh aruhan
saling ialah pengubah. 1
Henry aruhan saling adalah
merupakan perubahan arus 1
ampere sesaat di dalam satu
gegelung dan mengaruhkan
voltan sebanyak 1 volt di
dalam gegelung yang lain.
fluks, 
I
A
N1
N2
B d.g.e ke beban
Rajah 5.2: Gambar Rajah Aruhan Saling
Unitnya : Henry (H)
Simbolnya :
M
M
Aruhan Saling juga boleh ditakrifkan
sebagai kebolehan sesuatu gelung (atau
litar) untuk menghasilkan satu d.g.e. di
dalam sebuah gelung (litar) berhampiran
melalui aruhan apabila arus dalam gelung
pertama berubah.
Pembuktian Formula Aruhan Diri, L
 Arah d.g.e. sentiasa berlawanan dengan arah arus
elektrik maka:
 D.G.E. terjana disebabkan oleh perubahan urat daya,
d
(5.1)
e1   N
dt
 D.G.E. terjana disebabkan oleh perubahan arus,
(5.2)
di
e2   L
dt
Menggunakan Hukum Faraday;
e1  e2
d
di
N
 L
dt
dt
d dt
LN

dt di
Aruhan diri,
d
LN
di
di mana : L
N
= aruhan diri
= bilangan lilitan gegelung
d
 perubahan fluks berangkai
dt
di

dt
kadar perubahan arus
Tenaga Di Dalam Pearuh
Untuk mencari tenaga yang disimpan di
dalam pearuh:
1 2
E  LI
2
Unit bagi tenaga : Joule (J)
aktiviti
AKTIVITI
 Berikan definisi bagi pearuh, kearuhan dan aruhan.
 Dengan bantuan gambar rajah, terangkan prinsip
aruhan diri.
 Nyatakan perbezaan di antara aruhan diri dan aruhan
saling.
 Nyatakan jenis-jenis aruhan yang berlaku di dalam
litar kearuhan.
JAWAPAN 1
 Pearuh – Komponen elektronik yang
mempunyai sifat menentang perubahan
arus.
 Kearuhan – Litar elektrik yang
mempunyai sifat menentang perubahan
arus.
 Aruhan – Sifat yang menentang
perubahan arus.
JAWAPAN 2
Aruhan Diri (L)
d.g.e
 Gambar rajah aruhan diri
 Apabila arus mengalir dialirkan di dalam satu gegelung (Rajah 5.1)
dan mengalami perubahan maka urat daya yang dihasilkan di dalam
gegelung tersebut turut berubah. Perubahan ini akan menghasilkan
d.g.e. dalam geglung tersebut. D.g.e. ini mempunyai arah yang
berlawanan dengan arah voltan bekalan. Sifat gelung seperti ini
dinamakan sebagai aruhan diri dan gelung ini dikenali sebagai
pearuh.
JAWAPAN 3
Perbezaan yang ketara antara aruhan diri
dan aruhan saling ialah aruhan diri
melibatkan satu gelung dan aruhan saling
pula adalah melibatkan dua gelung.
JAWAPAN 4
Terdapat dua jenis aruhan yang berlaku
dalam litar pearuh iaitu aruhan diri dan
aruhan saling.
PENYUSUNAN PEARUH DALAM LITAR
SESIRI DAN SELARI
Litar Sesiri
L1
L2
L3
A
L4
B
Rajah 5.1 : Susunan Pearuh Dalam Litar Sesiri
Kearuhan jumlah bagi litar sesiri (Rajah 5.1) adalah hasil tambah kepada
semua nilai kearuhan dalam litar tersebut seperti yang ditunjukkan dalam
persamaan (5.5) di bawah.
LJ  L1  L2  L3  L4
…………..(5.5)
Litar Selari
A
L1
L2
L3
B
Rajah 5.2
Kearuhan jumlah bagi litar selari (Rajah 5.2) boleh dikira menggunakan
persamaan (5.6) di bawah.
1
1 1
1
 

LJ L1 L2 L3
……………(5.6)
CONTOH SOALAN BERKAITAN

1.
2.
Berapakah jumlah kearuhan bagi tiga (3) buah gegelung masing-masing
dengan nilai 0.02H, 44mH, 400H jika ia disambung secara :
Sesiri
Perhatian!!!
Selari
Penyelesaian :
L1 = 0.02H
L2 = 44mH = 44 x 10-3 = 0.044H
L3 = 400H = 400 x 10-6 = 0.0004H
a)
kearuhan jumlah,
Pastikan semua nilai
kearuhan ditukar
kepada unit yang
sama terlebih dahulu
sebelum pengiraan
dilakukan.
LJ  L1  L2  L3 (kerana sesiri)
LJ = 0.02 + 0.044 + 0.0004 = 0.0644H
b)
kearuhan jumlah,
1
1 1
1
  
LJ L1 L2 L3
1
1
1


= 0.02 0.044 0.0004
= 2572.73
LJ 
1
2572 .73
= 389 X 10-6 = 389H
Kesan Pearuh Dalam Litar Dan Alat
Elektrik
Pearuh yang dipasangkan di dalam litar
elektrik mempunyai beberapa kegunaan
antaranya;
a) Untuk melicinkan riak-riak gelombang
dalam litar arus terus.
b) Untuk memperbaiki ciri-ciri
pemancaran gelombang dalam talian
telefon
Regangan Berkearuhan,
XL
 Dalam litar arus ulang-alik arus sentiasa berubah-ubah
secara berterusan yang seterusnya mengaruhkan d.g.e.
balikan secara berterusan. D.g.e. ini akan menentang
arus secara berterusan juga. Penentangan terhadap
aliran arus oleh kearuhan inilah yang dipanggil
regangan berkearuhan. Ia disimbolkan sebagai XL dan
unitnya Ohm (Ω). Nilai regangan berkearuhan dalam
sesuatu litar bergantung kepada kearuhan litar itu dalam
kadar perubahan arus litar itu. Kadar perubahan arus
bergantung kepada frekuensi voltan bekalan. Secara
matematik, regangan berkearuhan boleh dikira daripada
formula persamaan (5.7).
Regangan Berkearuhan
X L  2fL
f
……………………(5.7)
dimana : XL = Regangan Berkearuhan (Ω)
f
L
= Frekuensi (Hz)
= Pearuh / kearuhan (Henry)
Contoh 5.2
Satu gegelung mempunyai kearuhan 0.2H
dan disambungkan dalam litar AU 200V,
50Hz. Kirakan regangan berkearuhan
dalam litar tersebut.
Penyelesaian :
X L  2fL
 2 (50)(0.2)
= 62.8 .