Kotak pirau

5.1 Kotak Volt

Sebuah meter upaya biasanya hanya boleh mengukur voltan yang bernilai 0 hingga 2.0 V sahaja. Untuk mengukur voltan yang lebih tinggi nilainya, suatu alatan yang dipanggil ‘kotak volt ‘ digunakan. Kotak volt ini berfungsi sebagai pembahagi voltan bagi tujuan menambahkan julat pengukuran meter upaya yang di gunakan.
Rajah 5.2 merupakan litar skimetik bagi kotak volt.

- +
( V masukan )
suis pemilih ‘rotary’




julat voltan

( V keluaran )
dari meter
upaya

Rajah 5.2 : Litar skematik kotak volt


5.2.1 Prinsip Kerja kotak volt

Voltan yang hendak di ukur disambungkan pada punca talian dan julat yang sesuai dipilih dengan melaraskan suis pemutar ‘rotary’. Nilai rintangan yang diletakkan pada julat-julat tersebut adalah supaya keluaran daripada kotak volt tidak melebihi julat pengukuran meter upaya.


5.2.2 Mereka bentuk kotak volt

Apabila mereka bentuk kotak volt, setiap komponen dalam kotak volt tersebut hendaklah dikenalpasti, seperti contoh pengiraan di bawah.

Contoh: Rekakan satu kotak volt yang mempunyai rintangan 30 ohm/volt dengan julat-julat 5 V , 10 V , 50 V , 100 V. Kotak volt ini adalah untuk digunakan dengan meter upaya yang berjulat 1.8 V.









Penyelesaian :





R1 R2 R3 R4 R5

5 V 10 V 50 V 100V

1.8 V
( meter upaya)

R1 = 1.8 V X 30 /V = 54 

VR2 = 5 V – 1.8 V = 3.2 V
R2 = 3.2 V X 30 /V = 96 

VR3 = 10 V – 5 V = 5 V
R3 = 5 V X 30 /V = 150 

VR4 = 50 V – 10 V = 40 V
R4 = 40 V X 30 /V = 1200 

VR5 = 100V – 50 V = 50 V
R5 = 50 V X 30 /V = 1500 


5.2 Kotak Pirau

Arus yang melalui meter upaya biasanya adalah terhad kepada nilai voltan maksima meter upaya tersebut. Oleh kerana nilai voltan maksima ini adalah kecil ( contoh nya : 2 V ) maka nilai arus yang boleh melalui meter upaya juga adalah kecil.

Kotak pirau ialah satu alatan yang digunakan untuk bertindak sebagai penyusut voltan bagi tujuan mengecilkan arus yang akan melalui meter upaya. Kotak pirau ini biasanya akan digunakan bersama-sama meter upaya dalam proses penetukuran meter ampiar. Rajah 5.2 merupakan litar skimetik bagi kotak pirau.












Talian
+ -
arus yang diukur
suis pemilih ‘rotary’





15A 7.5A 3.0A 1.5A 0.75A
julat
100 50 20 10 5 pengkali



- +
meter upaya

Rajah 5.2 : Litar skimatik kotak pirau


5.2.1 Prinsip Kerja kotak pirau

Arus yang hendak di ukur dialirkan melalui punca ‘talian’ . Rintangan yang diletakkan pada julat yang terpilih akan menyebabkan susutan voltan berlaku dan mengurangkan (mengecilkan) arus yang melalui meter upaya.

Contoh : Rekakan sebuah kotak pirau dengan julat 20A, 10A, 5A dan 1A. Voltan maksima meterupaya ialah 1.6V. Kirakan nilai R1, R2, R3 dan R4. Jika suis berada pada kedudukan julat 10A dan bacaan meterupaya ialah 1V, berapakah nilai arus pada talian ketika itu?


Penyelesaian :

















R1 = = 0.08 Ω

R2 + R1 = = 0.16 Ω

R2 = 0.16 – 0.08 = 0.08 Ω

R3 + R2 + R1 = = 0.32 Ω

R3 = 0.32 – 0.16 = 0.16 Ω

R4 + R3 + R2 + R1 = = 1.6 Ω

R4 = 1.6 – 0.32 = 1.28 Ω

Pendarab = = 6.25A

Arus Talian = 1 x 6.25 = 6.25A




5.2.2 Penentukuran meter ampiar

Rajah 5.2.2 merupakan litar binaan bagi penentukuran meter upaya.











Rajah 5.2.2 : Litar binaan penentukuran meter ampiar


5.2.3 Kaedah penentukuran meter ampiar

a. Meter upaya digunakan beserta dengan kotak pirau.
b. Kotak pirau disambung bersiri dengan meter upaya dan arus yang melalui kotak pirau dikira.
c. Bezaan nilai bacaan meter ampiar dan nilai bacaan meter upaya dicatatkan .
d. Pembetulan dibuat pada meter ampiar berdasarkan bacaan yang betul pada meter upaya.











5.1 Dengan bantuan gambarajah , terangkan penggunaan meter upaya untuk penentukuran meter volt.

5.2 Terangkan kenapa kotak volt digunakan beserta dengan meter upaya semasa proses penentukuran meter volt.

5.3 Rekakan satu kotak pirau dengan julat 5V , 10V , 25V dan 50V yang hendak digunakan dengan meter upaya yang berjulat 1.7 V. Rintangan per volt bagi alatan ini ialah 40 /V.

5.4 Senaraikan cara / kaedah bagi menentukur meter ampiar dengan menggunakan meter upaya.