6.3 Penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik
Unit ini menerangkan perjalanan tenaga elektrik dari stesen janakuasa hingga ke rumah, sistem pendawaian di rumah serta komponen dan amalan keselamatannya.
SP 6.3.1Menerangkan fungsi komponen dalam sistem penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik dengan lakaran visual.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Menerangkan
Murid perlu menerangkan fungsi setiap komponen dari stesen janakuasa hingga ke pengguna, dibantu lakaran aliran sistem.
- IsiPenjanaan dan menaikkan voltanHuraian
Stesen janakuasa menjana tenaga elektrik. Stesen transformer injak naik menaikkan voltan supaya arus dalam kabel menjadi kecil, maka kehilangan tenaga haba semasa penghantaran berkurang.
ContohElektrik dari stesen janakuasa dinaikkan voltannya kepada 132 kV, 275 kV atau 500 kV sebelum dihantar melalui pilon.
- IsiRangkaian Grid NasionalHuraian
Rangkaian kabel yang menghubungkan stesen-stesen janakuasa dengan pencawang di seluruh negara. Bekalan tetap berterusan walaupun satu stesen janakuasa rosak atau diselenggara.
ContohJika satu stesen janakuasa di utara ditutup untuk penyelenggaraan, kawasan itu masih menerima bekalan dari stesen lain melalui Grid Nasional.
- IsiMenurunkan voltan dan mengagihkanHuraian
Stesen transformer injak turun, pencawang masuk utama, pencawang bahagian dan lapangan suis menurunkan voltan secara berperingkat serta mengagihkan tenaga kepada kilang, pejabat dan rumah.
ContohKilang besar menerima voltan yang lebih tinggi, manakala rumah menerima 240 V selepas voltan diturunkan di pencawang berhampiran taman perumahan.
Peta alirSistem penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik
- Stesen janakuasa: penjana menghasilkan elektrik arus ulang-alik (kira-kira 11 kV hingga 25 kV)
- Transformer injak naik: menaikkan voltan kepada 132 kV, 275 kV atau 500 kV
- Grid Nasional: rangkaian kabel atas menghantar tenaga ke seluruh negara dengan kehilangan tenaga yang kecil
- Pencawang masuk utama dan pencawang pembahagian: transformer injak turun menurunkan voltan (33 kV, 11 kV)
- Pengguna: industri menerima voltan yang lebih tinggi; rumah menerima 240 V melalui transformer injak turun tempatan
JadualFungsi komponen sistem penghantaran
| Komponen | Fungsi |
|---|---|
| Stesen janakuasa | Menjana tenaga elektrik |
| Transformer injak naik | Menaikkan voltan supaya arus dalam kabel kecil dan kehilangan tenaga haba berkurang |
| Grid Nasional | Menghubungkan stesen janakuasa dan pencawang; bekalan berterusan walaupun satu stesen rosak |
| Pencawang / transformer injak turun | Menurunkan voltan kepada nilai yang selamat dan sesuai untuk pengguna |
SP 6.3.2Menerangkan dengan contoh pembekalan elektrik dan sistem pendawaian elektrik di rumah.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Menerangkan
Murid perlu menerangkan cara elektrik dibekalkan ke rumah dan fungsi komponen pendawaian, disertai contoh.
- IsiBekalan satu fasa dan tiga fasaHuraian
Bekalan satu fasa (240 V) mempunyai satu dawai hidup dan satu dawai neutral, sesuai untuk rumah biasa. Bekalan tiga fasa (415 V) mempunyai tiga dawai hidup, sesuai untuk rumah besar, kilang dan bangunan yang menggunakan banyak peralatan berkuasa tinggi.
ContohRumah teres biasa menggunakan bekalan satu fasa, manakala bengkel yang menggunakan mesin besar menggunakan bekalan tiga fasa.
- IsiKomponen pendawaian dan kod warnaHuraian
Meter elektrik merekod tenaga yang digunakan; kotak fius, pemutus litar dan suis utama mengawal serta melindungi litar. Dawai hidup (perang), dawai neutral (biru) dan dawai bumi (hijau berjalur kuning) mengikut kod warna antarabangsa.
ContohJuruelektrik menyambung dawai perang ke terminal L, dawai biru ke terminal N dan dawai hijau berjalur kuning ke terminal E pada palam.
- IsiPalam 2 pin dan 3 pinHuraian
Palam 3 pin mempunyai pin bumi dan sesuai untuk peralatan berbadan logam. Palam 2 pin digunakan untuk peralatan kecil yang bertebat ganda. Bentuk palam dan soket berbeza mengikut negara, jadi penyesuai perlu digunakan semasa melancong.
ContohPeti sejuk menggunakan palam 3 pin, manakala pengecas telefon boleh menggunakan palam 2 pin; pelancong Malaysia ke Eropah perlu membawa penyesuai palam.
Peta pokokSistem pendawaian elektrik di rumah
- Kabel perkhidmatan dari pencawang (240 V)
- Meter kilowatt-jam: merekod tenaga elektrik yang digunakan
- Fius utama
- Suis utama
- Pemutus litar arus baki (RCCB)
- Pemutus litar mini (MCB) bagi setiap litar
- Litar lampu
- Litar soket (plag 3 pin 13 A)
- Litar peralatan berkuasa tinggi (pemanas air, penyaman udara)
- Hidup: perang
- Neutral: biru
- Bumi: hijau berjalur kuning
SP 6.3.3Membezakan komponen keselamatan dalam sistem pendawaian di rumah.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Membezakan
Murid perlu menyatakan persamaan dan perbezaan fungsi serta cara kerja komponen keselamatan dalam pendawaian rumah.
- IsiFius dengan pemutus litar (MCB)Huraian
Kedua-duanya memutuskan litar apabila arus berlebihan. Fius mengandungi dawai halus yang melebur dan perlu diganti; MCB ialah suis automatik yang terpelantik dan boleh dihidupkan semula.
ContohSelepas litar pintas, fius 13 A dalam palam perlu diganti, tetapi MCB di kotak fius hanya perlu dinaikkan semula selepas kerosakan dibaiki.
- IsiMenentukan nilai fiusHuraian
Arus normal dikira dengan I = P ÷ V. Nilai fius dipilih sedikit melebihi arus normal (fius biasa: 1 A, 3 A, 5 A, 13 A).
ContohCerek 2400 W, 240 V: I = 2400 ÷ 240 = 10 A, maka fius 13 A digunakan, bukan 5 A (melebur) atau fius terlalu besar (tidak melindungi).
- IsiELCB, dawai bumi, pengalir kilat dan suisHuraian
ELCB/RCCB memutuskan bekalan apabila arus bocor ke bumi; dawai bumi mengalirkan arus bocor dari badan logam; pengalir kilat mengalirkan cas kilat ke bumi; suis dipasang pada dawai hidup untuk menyambung atau memutuskan litar.
ContohMesin basuh yang bocor arus ke badannya menyebabkan ELCB terpelantik, manakala bangunan tinggi dilindungi pengalir kilat di bumbung.
Peta buih bergandaFius dengan pemutus litar mini (MCB)
JadualKomponen keselamatan dalam pendawaian rumah
| Komponen | Cara berfungsi |
|---|---|
| Fius | Dawai fius melebur apabila arus berlebihan mengalir |
| Pemutus litar mini (MCB) | Suis terpelantik secara automatik apabila arus berlebihan |
| Pemutus litar arus baki (RCCB/ELCB) | Memutuskan bekalan apabila ada kebocoran arus ke bumi, contohnya renjatan elektrik |
| Wayar bumi | Mengalirkan arus bocor dari badan logam peralatan ke bumi |
| Penangkap kilat | Mengalirkan cas kilat ke bumi dengan selamat |
SP 6.3.4Berkomunikasi mengenai keselamatan dalam sistem penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik dan penggunaan peralatan elektrik.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Berkomunikasi
Murid perlu menyampaikan maklumat keselamatan elektrik (contohnya melalui brosur atau poster) tentang punca litar pintas, punca kemalangan, langkah keselamatan dan tindakan semasa kejutan elektrik.
- IsiPunca litar pintas dan kemalanganHuraian
Litar pintas berlaku apabila dawai hidup dan dawai neutral bersentuhan, biasanya kerana penebat rosak atau lusuh. Kemalangan berlaku akibat menyentuh peralatan dengan tangan basah, soket terlebih beban atau menghampiri kabel voltan tinggi.
ContohKabel seterika yang penebatnya terkopek boleh menyebabkan percikan api dan kebakaran.
- IsiLangkah keselamatan dan tindakan semasa kejutan elektrikHuraian
Gunakan fius bernilai betul, jangan bebankan soket, jauhi pencawang. Jika berlaku kejutan elektrik, matikan suis utama atau tolak mangsa dengan bahan penebat kering, kemudian dapatkan bantuan perubatan.
ContohPoster kelas: 'Matikan suis, tolak dengan kayu kering, hubungi 999' sebagai langkah apabila rakan terkena renjatan.
Poin utamaKeselamatan elektrik
- Jauhi pencawang dan kabel voltan tinggi; jangan menerbangkan layang-layang berhampiran kabel
- Jangan menyentuh suis atau peralatan dengan tangan basah
- Jangan melebihkan beban soket dengan banyak penyesuai
- Gunakan fius dengan nilai yang betul dan peralatan berlabel keselamatan
- Ganti kabel yang rosak penebatnya; matikan suis utama sebelum membaiki
- Jika berlaku renjatan, matikan suis atau tolak mangsa dengan bahan penebat seperti kayu kering
Ingat: mnemonik & kad imbas
Mnemonik
- SGPP
- Turutan penghantaran: Stesen janakuasa, Grid Nasional, Pencawang, Pengguna
- FMRWP
- Komponen keselamatan: Fius, MCB, RCCB, Wayar bumi, Penangkap kilat
Kad imbas
- Fungsi transformer injak naik
- Menaikkan voltan untuk mengurangkan arus dan kehilangan tenaga semasa penghantaran
- Voltan bekalan rumah di Malaysia
- 240 V
- Warna wayar hidup, neutral, bumi
- Perang, biru, hijau berjalur kuning
- Fungsi RCCB
- Memutuskan bekalan apabila arus bocor ke bumi
- Fungsi meter kilowatt-jam
- Merekod tenaga elektrik yang digunakan
Semak kefahaman
Mengapakah tenaga elektrik dihantar pada voltan tinggi? (SP 6.3.1)
Lihat jawapan
Voltan tinggi menjadikan arus dalam kabel kecil, maka kehilangan tenaga haba berkurang.
Nyatakan warna dawai hidup, dawai neutral dan dawai bumi. (SP 6.3.2)
Lihat jawapan
Dawai hidup berwarna perang, dawai neutral biru dan dawai bumi hijau berjalur kuning.
Sebuah pengering rambut berlabel 720 W, 240 V. Hitung arus normal dan pilih fius yang sesuai daripada 1 A, 3 A, 5 A dan 13 A. (SP 6.3.3)
Lihat jawapan
I = 720 ÷ 240 = 3 A; fius 5 A dipilih kerana sedikit melebihi arus normal.
Nyatakan punca litar pintas. (SP 6.3.4)
Lihat jawapan
Litar pintas berlaku apabila dawai hidup dan dawai neutral bersentuhan kerana penebat rosak atau lusuh.
18 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.
Tahap Penguasaan (TP)
| TP | Tafsiran |
|---|---|
| TP1 | Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran sains mengenai elektrik dan kemagnetan. |
| TP2 | Memahami elektrik dan kemagnetan dan dapat menjelaskan kefahaman tersebut. |
| TP3 | Mengaplikasikan pengetahuan mengenai elektrik dan kemagnetan dan dapat melaksanakan tugasan mudah. |
| TP4 | Menganalisis pengetahuan mengenai elektrik dan kemagnetan dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. |
| TP5 | Menilai pengetahuan mengenai elektrik dan kemagnetan dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. |
| 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. |
Untuk guru: cadangan aktiviti mencapai TP (6)
- TP1
Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran sains mengenai elektrik dan kemagnetan.
Aktiviti: Murid berpasangan memadankan kad gambar dan label bagi sistem penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik, pendawaian rumah dan komponen keselamatan, 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: 6.3.1 · Latihan sepadan: aras Mengingat - TP2
Memahami elektrik dan kemagnetan dan dapat menjelaskan kefahaman tersebut.
Aktiviti: Murid menerangkan sistem penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik, pendawaian rumah dan komponen keselamatan 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: 6.3.2 · Latihan sepadan: aras Memahami - TP3
Mengaplikasikan pengetahuan mengenai elektrik dan kemagnetan dan dapat melaksanakan tugasan mudah.
Aktiviti: Murid secara berpasangan menjalankan tugasan: melabel gambar rajah penghantaran elektrik dari loji kuasa ke rumah dan memadankan komponen keselamatan (fius, MCB, pembumian) dengan fungsi, 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: 6.3.2 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi - TP4
Menganalisis pengetahuan mengenai elektrik dan kemagnetan dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.
Aktiviti: Kumpulan menganalisis situasi: litar rumah sering terputus (trip) apabila beberapa peralatan digunakan serentak; murid menganalisis puncanya dan cara mengatasinya. 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: 6.3.3 · Latihan sepadan: aras Menganalisis - TP5
Menilai pengetahuan mengenai elektrik dan kemagnetan dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.
Aktiviti: Murid menilai langkah keselamatan elektrik di rumah, menentukan kelemahan dan membuat keputusan penambahbaikan 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: 6.3.3 · Latihan sepadan: aras Menilai dan Menghayati - 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 lipatan atau video keselamatan elektrik rumah untuk keluarga 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: 6.3.4 · 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.