Tajuk Sifat-sifat litar siri dan litar selari. Penyataan masalah Apakah kebaikan dan keburukan yang ada pada siri litar dan siri selari? Objektif Untuk mengenal pasti kebaikan dan beburukan litar siri dan litar selari. Pengenalan Litar elektrik ialah lintasan yang membenarkan arus elektrik mengalir melaluinya. Satu litar lengkap mestilah mempunyai pembekal tenaga elektrik seperti bateri, wayar penyambung dan perintang. Terdapat dua jenis litar iaitu litar bersiri dan litar selari. .Dalam suatu litar bersiri, dua atau lebih perintang disusun dalam satu baris. Arus, (I) yang sama mengalir menerusi setiap perintang. Jumlah beza keupayaan,(V) adalah bersamaan dengan hasil tambah tiap-tiap perintang iaitu V=V₁+ V₂+ V₃ . Jumlah rintangan adalah sama dengan hasil tambah tiap-tiap rintangan, R = R₁+ R₂+ R₃. Beza keupayaan, V yang merentasi setiap perintang R adalah berkadar terus dengan nilai R itu. (V ꝏ R). Dalam litar selari, dua atau lebih perintang disusun dalam beberapa baris. Beza keupayaan , V merentasi setiap perintang adalah sama. Jumlah arus, I adalah bersamaan dengan hasil tambah arus bagi setiap cabang lintasan : I= I₁+ I₂+ I₃. Jumlah rintangan adalah sama dengan hasil tambah tiap-tiap rintangan 1/R = 1/R₁+ 1/R₂+ 1/R₃ Arus I yang merentasi setiap perintang adalah berkadar songsang dengan nilai R(I ꝏ 1/R) . Eksperimen ini adalah untuk melihat apakah kelebihan dan kekurangan yang terdapat dalam litar selari dan litar bersiri.hipotesis yang ingin dibuktikan adalah. Jika mentol-mentol disambung secara siri dalam litar elektrik,maka kecerahan nyalaan mentol-mentol tersebut adalah sama tetapi malap.Jika mentol-mentol disambung secara selari dalam litar elektrik,maka kecerahan nyalaan mentol adalah sama dan terang. Untuk membuktikan hipotesis dan menyelesaikan penyataan masalah yang tersebut, maka ekperimen berikut telah dijalankan dengan mengikut prosedur dan bahan sert radas seperti berikut.
Perbezaan litar siri dan litar selari. Litar bersiri
Litar selari
Arus mengalir melalui setiap perintang
Jumlah arus adalah bersamaan dengan
adalah sama
hasil tambah arus bagi setiap cabang
I=I₁=I₂=I₃
lintasan I= I₁+ I₂+ I₃
Jumlah voltan adalah bersamaan
Voltan pada setiap perintang adalah
dengan hasil tambah voltan tiap-tiap
sama
perintang
V=V₁=V₂=V₃
V=V₁+ V₂+ V₃
Jumlah rintangan (R ) adalah sama
Jumlah rintangan ( R) adalah mengikut
dengan hasil tambah rintangan bagi
rumus berikut
setiap perintang
1/R = 1/R₁+ 1/R₂+ 1/R₃
R = R₁+ R₂+ R₃
ꭥꭥꭥꝎ ∞ꟹꟹ Hipothesis Kecerahan nyalaan mentol-mentol yang disambung pada litar siri adalah berbeza dan malap. Kecerahan nyalaan mentol-mentol yang disambung pada litar selari adalah sama dan terang. Tujuan
Untuk mengkaji kebaikan dan keburukan pada litar siri dan litar selari.
Radas dan bahan
1. Wayar berpenebat 2. 2 buah buah Ammeter 3. 3 buah mentol 4. Suis
Prosedur Dua buah litar disediakan seperti rajah di bawah dengan menggunakan pemegang sel kering, beberapa wayar berpenebat dan dua buah mentol untuk setiap litar. LITAR BERSIRI LITAR SELARIRajah 2: Rajah susunan litar Bersiri dan Litar Selari Rajah Sambungan kombinasi litar selari dan bersiri 1. Sebuah litar siri telah dibina seperti yang ditunjukkan dalam rajah dibawah menggunakan, suis, beberapa wayar penebat dan tiga lampu mentol
2. Suis telah disambung pada litar dan nyalaan lampu mentol telah diperhatikan.1 3. Seterusnya, ammeter telah disambung pada litar tersebut untuk mengukur arus elektrik dan beza keupayaan yang melalui setiap lampu mentol tersebut. Sebuah jadual telah dibuat untuk merekodkan semua bacaan yang telah diambil1.
Langkah keselamatan 1. Elakkan membaiki peralatan elektrik dalam keadaan suis terpasang 2. Elakkan membuka atau menutup suis dengan tangan yang basah 3. Elakkan memasang plag 2 pin dengan bahan konduktor elektrik.
4. Pasang palam plastik khas untuk memasang plag 2 pin. 5. Pastikan peralatan elektrik dipantau semasa menggunakannya. 6. Elakkan memasang terlalu banyak plag pada sesuatu soket. 7. Elakkan membiarkan seterika seketika di atas pakaian 8. Elakkan bermain layang-layang berhampiran dengan Rabel elektrik 9. Jangan guna peralatan elektrik yang sudah rosak 10. Jangan cuba membaiki sendiri peralatan elektrik yang rosak
Langkah berjaga-jaga 1. Bacaan pada ammeter dan voltmeter perlu diulangi beberapa kali untuk mendapatkan bacaan yang tepat. 2. Pastikan ammeter, mentol dan suis berada dalam keadaan baik dan dapat berfungsi dengan baik. 3. Semasa mengambil bacaan untuk ammeter dan voltmeter, posisi mata hendaklah selari dengan ukuran yang hendak dibaca demi mengelakkan ralat paralaks.
Pemerhatian Litar Litar siri
Pemerhatian
Kadar kedua-dua
Inferens kecerahan mentol
Jumlah ampere yang melalui setiap mentol
adalah berbeza.
adalah berbeza iaitu
Kadar
0.16, 0.15 dan 0.14
kecerahan
setiap mentol adalah berbeza kecerahan mentol
dan mentoltersebut
ampere
semakin malap. Litar selari
Kadar
kecerahan
kedua-dua adalah sama.
mentol
Jumlah ampere yang melalui setiap mentol adalah
sama
iaitu
0.12
dan
0.12
ampere.
Kesimpulan Dalam litar siri, mentol-mentol yang disambung mempunyai kecerahan nyalaan mentol yang sama tetapi malap. Dalam litar selari, mentol-mentol yang disambung mempunyai kecerahan nyalaan mentol yang sama dan terang. Perbincangan Terdapat Dua jenis litar iaitu litar selari dan litar bersiri. Dalam litar bersiri, semakin banyak mentol , semakin banyak rintangan. Maka semakin berkurang arus yang mengalir., kecerahan semua mentol berkurang dan sebaliknya apabila mentol berkurang. Dalam litar Selari pula semakin banyak mentol, semakin berkurang rintangan. Maka semakin meningkat arus yang mengalir.Maka semua mentol semakin cerah. Litar selari adalah paling sesuai digunakan untuk kegunaan di rumah berbanding dengan litar bersiri. Oleh kerana terdapat berbagai pekakasan dan pengunaan mengikut keperluan yang berbeza dirumah, adalah mustahak menggunakan pemasangan secara selari.Penambahan alatan elektrik tidak akan meberi bebanan bayaran bil elektrik kepada pengguna. Kerana penambahan pengunaan peralatan elektrik dalam litar selari tidak menambah voltage atau beza keupayaan. Semua lampu menyala dengan kecerahan yang sama terang. Setiap lampu dan alat elektrik dapat dihidupkan dan dimatikan secara berasingan. Kerosakan atau kebakaran sesuatu lampu atau elektrik tidak memberi sebarang kesan kepada pekakas yang lain. Voltan yang melintasi setiap perkakas elektrik adalah sama. Litar bersiri tidak sesuai digunakan untuk kegunaan di rumah memandangkan beberapa kelamahan yang yang ada. Ia termasuklah jika menutup satu peralatan, maka pelalatan yang lain juga tidak akan berfungsi. Bebanan juga bertambah sekiranya peralatan turut bertambah. Arus akan berkurang
apabila semakin banyak peralatan digunakan. Rintangan semakin bertambah dan arus semakin berkurang.
Rujukan
Chang. S. L., Chia. S. C., Koay K. C. & Yew. K. L.(2003). Fokus Ungu Masteri SPM Fizik. Selangor: Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. Chang. S. L., Chia. S. C., Hasnah Binti Abu Bakar, Koay. K. C., & Yew. K. L. (2001). Fizik Tingkatan 4. Johor: Gunung Cipta Enterprise. Leong, Y. P. & Loo, W. Y. (2008). The Complete Text & Guide Physics 1. Selangor Darul Ehsan: Arah Pendidikan Sdn. Bhd. Poh, L. Y. (2003). STPM Physics Volume 1. Selangor Darul Ehsan: Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.
SOALAN:1) Apakah yang akan berlaku kepada mentol-mentol dalam litar siri jikasatudaripada mentol-mentol tersebut terbakar. Huraikan. Apabila satu mentol terbakar, mentol-mentol yang lain tidak akanmenyalakerana dalam litar siri, hanya terdapat satu lintasan atau laluan aruselektrik didalam litar siri
.2.) Apakah yang akan berlaku kepada mentol-mentol dalam litar selari jikasatudaripada mentolmentol tersebut terbakar. Huraikan. Mentol-mentol yang lain akan menyala kerana dalam litar selari terdapatbeberapa laluan arus elektrik dimana kesemua laluan tersebut bersambunganpada hujung setiap cabang. Maka, mentol-mentol lain masihmenyala kerana arus elektrik masih boleh melalui laluan litar tersebut .3.)Kamu telah membina satu jaringan lampu menggunakan beberapamentol.Bagaimanakah kadar kecerahan mentol bergantung kepadacarapenyambungan mentol pada litar samada secara siri atau selari. Dalam litar siri, jika bilangan mentol ditambah, maka mentol-mentol lain dalamlitar tersebut akan menyala pada kadar kecerahan yang sama tetapi semakinmalap. Ini kerana, dalam sesebuah litar siri, hanya terdapat satu laluan aruselektrik dan arus yang mengalir melalui setiap perintang (mentol) adalah sama.voltan akan semakin berkurang apabila beban bertambah dalam litar siri. ,Dalam litar selari pula, jika bilangan mentol ditambah,maka kecerahannyalaan mentol yang lain tidak akan berubah. Ia akan tetap sama seperti kadar kecerahan jika hanya satu mentol sahaja yang terdapat dalam litar selari. Ini kerana, voltan yang melalui dalam litar tersebut adalah sama.Tambahan pula,terdapat lebih daripada satu laluan arus dalam litar tersebut..Soalan Penguasaan Pengetahuan dan Kemahiran: 1. Apakah yang akan berlaku pada mentol di litar siri sekiranya salah satu mentol terbakar? Jelaskan. (3 markah) Mentol-mentol yang lain tidak akan menyala jika salah satu mentol terbakar dalam litar siri. Hal ini kerana hanya terdapat satu laluan arus elektrik dalam sesuatu litar siri.
2. Apakah yang akan berlaku pada mentol di litar selari sekiranya salah satu mentol terbakar? Jelaskan. (3 markah) Mentol-mentol yang lain akan terus menyala. Hal ini kerana terdapat lebih daripada satu laluan arus elektrik dalam litar selari. Semua laluan bersambungan pada hujung setiap cabang. Oleh itu, mentol-mentol lain boleh terus menyala kerana masih ada arus elektrik yang boleh melalui litar tersebut.
3. Anda sedang membina jaringan lampu menggunakan beberapa mentol. Bagaimanakan kadar kecerahan mentol berkaitan dengan sama ada anda menyambung mentol secara siri atau selari? (4 markah) Dalam litar siri, jika bilangan mentol ditambah, maka mentolmentol lain
dalam litar tersebut akan menyala pada kadar kecerahan yang sama tetapi semakin malap. Hal ini demikian kerana dalam sesebuah litar siri, hanya terdapat satu laluan arus elektrik dan arus yang mengalir melalui setiap mentol adalah sama. Selain itu, voltan akan semakin berkurang apabila beban bertambah dalam litar siri. Dalam litar selari, kecerahan nyalaan mentol yang lain tidak akan berubah jika bilangan mentol ditambah. Kadar kecerahan mentol tidak akan berubah jika hanya satu mentol sahaja yang terdapat
dalam litar selari. Hal ini kerana voltan yang melalui litar tersebut adalah sama. Terdapat juga lebih daripada satu laluan arus dalam litar tersebut.
4. Apa yang akan berlaku pada mentol di litar siri sekiranya mentol yang lain disambung secara siri pada litar tersebut? Jelaskan. (3 markah) Kadar kecerahan mentol-mentol tidak akan sama dan akan menjadi malap. Hal ini kerana hanya satu laluan arus yang terdapat di dalam litar siri. Oleh itu, voltan yang melalui setiap mentol berkurangan apabila bebanan bertambah.
5. Apa yang akan berlaku pada mentol di litar selari sekiranya mentol yang lain disambung secara selari pada litar tersebut? Jelaskan. (3 markah) Kadar kecerahan mentol-mentol adalah sama. Hal ini kerana terdapat lebih daripada satu laluan arus di dalam litar selari. Oleh itu, voltan yang melalui setiap mentol adalah sama meskipun bilangan mentol ditambahkan.