Langkau ke kandungan
Sains · Tingkatan 3 · 6.0 KEELEKTRIKAN DAN KEMAGNETAN

6.1 Penjanaan tenaga elektrik

Unit ini memerihalkan sumber tenaga boleh baharu dan tidak boleh baharu, proses penjanaan tenaga elektrik, perbezaan arus terus dan arus ulang alik serta cara menyelesaikan masalah bekalan tenaga elektrik.

  • KSSM
  • 4 SP
  • 14 latihan
  • Percuma
Belajar & latih secara interaktifSemua unit Sains Tingkatan 3

SP 6.1.1Memerihalkan sumber tenaga kepada tenaga boleh baharu dan tenaga tidak boleh baharu.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Memerihalkan

Murid perlu menggambarkan dan mengelaskan sumber tenaga kepada tenaga boleh baharu dan tidak boleh baharu dengan contoh.

  1. IsiTenaga boleh baharu
    Huraian

    Sumber yang tidak akan habis atau boleh diganti secara semula jadi: hidro, ombak, solar, pasang surut, angin, biojisim dan geoterma.

    Contoh

    Ladang solar di Kedah menjana elektrik daripada cahaya matahari.

  2. IsiTenaga tidak boleh baharu
    Huraian

    Sumber yang terhad dan akan habis: nuklear, arang batu, gas asli dan diesel (petroleum).

    Contoh

    Stesen janakuasa di Manjung menggunakan arang batu.

Peta pokokSumber tenaga

Sumber tenaga
Tenaga boleh baharu (tidak akan habis)
  • Suria
  • Angin
  • Hidro (air)
  • Biojisim
  • Ombak
  • Geoterma
  • Pasang surut
Tenaga tidak boleh baharu (akan habis)
  • Arang batu
  • Petroleum
  • Gas asli
  • Nuklear (uranium)
  • Diesel
SP 6.1.1

SP 6.1.2Menerangkan dengan contoh proses penjanaan tenaga elektrik daripada pelbagai sumber tenaga.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menerangkan

Murid perlu menerangkan dengan contoh bagaimana tenaga elektrik dijana daripada pelbagai sumber dan prinsip asas penjana.

  1. IsiPrinsip penjana
    Huraian

    Arus elektrik teraruh dalam gegelung dawai hanya apabila medan magnet dipotong, iaitu apabila magnet atau gegelung bergerak relatif antara satu sama lain.

    Contoh

    Generator ringkas menyalakan LED apabila magnet digerakkan keluar masuk gegelung; LED padam apabila magnet pegun.

  2. IsiStesen janakuasa
    Huraian

    Stim (dari arang batu, gas, nuklear atau biojisim), air empangan atau angin memutarkan turbin yang memutarkan penjana; sel suria menukar cahaya terus kepada elektrik.

    Contoh

    Empangan Bakun: tenaga keupayaan graviti air → kinetik → elektrik.

Peta alirPenjanaan elektrik di stesen janakuasa terma

  1. Bahan api (arang batu, gas asli) dibakar untuk memanaskan air
  2. Air mendidih menjadi stim bertekanan tinggi
  3. Stim memutarkan turbin
  4. Turbin memutarkan penjana (magnet dan gegelung)
  5. Penjana menghasilkan tenaga elektrik
SP 6.1.2

JadualPenjanaan elektrik daripada pelbagai sumber

SumberCara penjanaanPerubahan tenaga
HidroAir dari empangan mengalir ke bawah memutarkan turbinKeupayaan graviti → kinetik → elektrik
AnginAngin memutarkan bilah turbinKinetik → elektrik
SuriaSel suria menukar cahaya matahari terus kepada elektrikCahaya → elektrik
NuklearPembelahan nukleus uranium menghasilkan haba untuk menghasilkan stimNuklear → haba → kinetik → elektrik
BiojisimSisa tumbuhan atau haiwan dibakar untuk menghasilkan stimKimia → haba → kinetik → elektrik
SP 6.1.2

SP 6.1.3Membezakan antara arus terus dan arus ulang alik.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Membezakan

Murid perlu membezakan arus terus dan arus ulang alik dari segi arah arus, bentuk graf pada osiloskop sinar katod dan sumbernya.

  1. IsiArus terus (a.t.)
    Huraian

    Arah arus tetap satu hala; pada osiloskop sinar katod, surihnya garis lurus mendatar kerana voltan malar. Sumber: sel kering, bateri, sel suria.

    Contoh

    Lampu suluh berbateri menggunakan a.t.

  2. IsiArus ulang alik (a.u.)
    Huraian

    Arah arus berubah secara berkala; surih pada osiloskop berbentuk gelombang naik turun di atas dan di bawah paksi kerana voltan berubah. Kebanyakan penjana menghasilkan a.u.

    Contoh

    Soket elektrik di rumah membekalkan a.u.

Peta buih bergandaArus terus berbanding arus ulang alik

Arus terus (a.t.)Mengalir dalam satu arah sahajaGraf arus-masa berupa garis lurus mendatarSumber: sel kering, bateri, sel suria
PersamaanAliran cas elektrikBoleh menghidupkan alat elektrik
Arus ulang alik (a.u.)Arah aliran berubah-ubah secara berkalaGraf arus-masa berbentuk gelombangSumber: penjana a.u. di stesen janakuasa; bekalan elektrik rumah
SP 6.1.3

SP 6.1.4Menyelesaikan masalah berkaitan bekalan tenaga elektrik dalam kehidupan.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menyelesaikan masalah

Murid perlu mengenal pasti masalah bekalan tenaga elektrik dan mencadangkan penyelesaian yang praktikal dan mesra alam.

  1. IsiMengenal pasti masalah
    Huraian

    Permintaan meningkat, bahan api fosil berkurang, pencemaran dan kawasan pedalaman tanpa bekalan grid.

    Contoh

    Sebuah kampung di pedalaman Sarawak tiada bekalan elektrik pada waktu malam.

  2. IsiPenyelesaian
    Huraian

    Turbin dan generator mikrohidro di sungai, panel suria dengan bateri, perkakas cekap tenaga dan amalan berjimat tanpa menjejaskan alam sekitar.

    Contoh

    Sistem mikrohidro kecil di anak sungai membekalkan elektrik kepada beberapa rumah.

Poin utamaMenyelesaikan masalah bekalan tenaga elektrik

  • Masalah: permintaan elektrik meningkat, bahan api fosil semakin berkurang, pencemaran udara, gangguan bekalan.
  • Menjimatkan tenaga: matikan suis apabila tidak digunakan, guna lampu LED.
  • Memilih perkakas berlabel cekap tenaga (penarafan bintang tinggi).
  • Menggunakan tenaga boleh baharu seperti panel suria di bumbung rumah.
  • Menyediakan bekalan sandaran seperti penjana atau bateri untuk kegunaan kecemasan.
SP 6.1.4

Ingat: mnemonik & kad imbas

Mnemonik

SAHBOG
Tenaga boleh baharu: Suria, Angin, Hidro, Biojisim, Ombak, Geoterma.

Kad imbas

Tenaga boleh baharu
Sumber tenaga yang tidak akan habis, cth suria, angin, hidro
Tenaga tidak boleh baharu
Sumber yang akan habis, cth arang batu, petroleum, gas asli, nuklear
Fungsi turbin
Berputar oleh stim, air atau angin untuk memutarkan penjana
Arus terus
Arus yang mengalir dalam satu arah sahaja
Arus ulang alik
Arus yang berubah arah secara berkala
Cara menjimatkan elektrik
Matikan suis, guna LED, pilih perkakas cekap tenaga

Semak kefahaman

  1. Nyatakan maksud tenaga boleh baharu. (SP 6.1.1)

    Lihat jawapan

    Tenaga boleh baharu ialah sumber tenaga yang tidak akan habis atau boleh diganti secara semula jadi.

  2. Bilakah arus elektrik teraruh dalam gegelung dawai? (SP 6.1.2)

    Lihat jawapan

    Arus teraruh apabila medan magnet dipotong, iaitu apabila magnet atau gegelung bergerak relatif antara satu sama lain.

  3. Bezakan arah arus bagi arus terus dan arus ulang alik. (SP 6.1.3)

    Lihat jawapan

    Arus terus mengalir dalam satu arah sahaja, manakala arah arus ulang alik berubah secara berkala.

  4. Cadangkan satu cara membekalkan elektrik kepada kampung pedalaman berhampiran sungai. (SP 6.1.4)

    Lihat jawapan

    Memasang sistem mikrohidro, iaitu turbin dan generator kecil di sungai.

14 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.

Tahap Penguasaan (TP)

TPTafsiran
TP1Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran sains mengenai elektrik dan kemagnetan.
TP2Memahami elektrik dan kemagnetan dan dapat menjelaskan kefahaman tersebut.
TP3Mengaplikasikan pengetahuan mengenai elektrik dan kemagnetan dan dapat melaksanakan tugasan mudah.
TP4Menganalisis pengetahuan mengenai elektrik dan kemagnetan dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.
TP5Menilai pengetahuan mengenai elektrik dan kemagnetan dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.
TP6Mereka cipta dengan menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai elektrik dan kemagnetan dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan satu tugasan dalam situasi baru secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ekonomi/budaya masyarakat.
Untuk guru: cadangan aktiviti mencapai TP (6)
  1. TP1

    Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran sains mengenai elektrik dan kemagnetan.

    Aktiviti: Murid berpasangan memadankan kad gambar dan label bagi sumber tenaga boleh baharu dan tidak boleh baharu, arus terus dan arus ulang alik, kemudian menyebutnya semula secara lisan kepada guru dalam permainan kad 10 minit.

    Evidens PBD: Ketepatan padanan kad dan jawapan lisan murid direkod dalam senarai semak.

    SP disasar: 6.1.1 · Latihan sepadan: aras Mengingat
  2. TP2

    Memahami elektrik dan kemagnetan dan dapat menjelaskan kefahaman tersebut.

    Aktiviti: Murid menerangkan sumber tenaga boleh baharu dan tidak boleh baharu, arus terus dan arus ulang alik dengan perkataan sendiri kepada rakan sambil melukis lakaran ringkas pada papan mini; guru menyoal dan menyemak kefahaman, 10 minit.

    Evidens PBD: Penjelasan lisan dan lakaran murid dinilai melalui soal jawab ringkas dan semakan guru.

    SP disasar: 6.1.2 · Latihan sepadan: aras Memahami
  3. TP3

    Mengaplikasikan pengetahuan mengenai elektrik dan kemagnetan dan dapat melaksanakan tugasan mudah.

    Aktiviti: Murid secara berpasangan menjalankan tugasan: memadankan sumber tenaga (solar, angin, arang batu) dengan kategori boleh baharu atau tidak, dan jenis arus bagi sumber bekalan, menggunakan bahan mudah dan mengikut langkah keselamatan, 15 minit.

    Evidens PBD: Lembaran kerja dan pemerhatian guru ke atas ketepatan langkah dan hasil tugasan.

    SP disasar: 6.1.2 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi
  4. TP4

    Menganalisis pengetahuan mengenai elektrik dan kemagnetan dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.

    Aktiviti: Kumpulan menganalisis situasi: sebuah pulau terpencil tidak mempunyai bekalan elektrik; murid menyelesaikan masalah bekalan tenaga dengan sumber yang sesuai. Murid mengenal pasti punca atau hubungan berdasarkan data ringkas, kemudian mencadangkan penyelesaian, 20 minit.

    Evidens PBD: Hasil analisis kumpulan dan justifikasi lisan dinilai dengan rubrik ringkas.

    SP disasar: 6.1.3 · Latihan sepadan: aras Menganalisis
  5. TP5

    Menilai pengetahuan mengenai elektrik dan kemagnetan dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.

    Aktiviti: Murid menilai pilihan sumber tenaga bagi satu kawasan, menentukan yang paling lestari dan memberi justifikasi berpandukan senarai semak, memilih keputusan terbaik dan mewajarkannya dalam perbincangan kelas selama 20 minit.

    Evidens PBD: Laporan penilaian kumpulan, keputusan dan justifikasi dinilai dengan rubrik.

    SP disasar: 6.1.3 · Latihan sepadan: aras Menilai dan Menghayati
  6. TP6

    Mereka cipta dengan menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai elektrik dan kemagnetan dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan satu tugasan dalam situasi baru secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ekonomi/budaya masyarakat.

    Aktiviti: Murid mereka cipta model penjana mini atau poster bekalan tenaga boleh baharu untuk kampung secara kreatif menggunakan pengetahuan SK ini, dengan mengambil kira nilai sosial, ekonomi atau budaya masyarakat, lalu membentangkannya dalam galeri kelas.

    Evidens PBD: Hasil ciptaan dan pembentangan dinilai dengan rubrik kreativiti dan ketepatan sains; disimpan dalam portfolio.

    SP disasar: 6.1.4 · Latihan sepadan: aras Mencipta

Cadangan sahaja; TP rasmi ditentukan guru melalui pertimbangan profesional (PBD). Buka unit dan latihan

Siapkan unit ini dalam mod interaktif untuk mendapat bintang, anggaran TP dan Kad Tahniah. Siapkan semua 33 unit Sains Tingkatan 3 untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.

Belajar & latih secara interaktifSemua unit Sains Tingkatan 3

Unit lain dalam 6.0 KEELEKTRIKAN DAN KEMAGNETAN

  1. 6.1 Penjanaan tenaga elektrik
  2. 6.2 Transformer
  3. 6.3 Penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik
  4. 6.4 Pengiraan kos penggunaan elektrik