1
BAB 1
PENGENALAN
1.1
PENDAHULUAN
Tujuan kami membina alat ini adalah kerana faktor yang sering berlaku dibengkel mesin larik iaitu kesukaran untuk membersihkan tatal dicelahan mesin. Mesin ini direka khas bagi memudahkan kerja-kerja pembersihan tatal tersebut. Alat ini hanya boleh digunakan pada mesin larik dan mesin kisar sahaja. Ianya juga hanya boleh digunakan untuk membersihkan tatal yang mempunyai unsur ferum, contohnya keluli karbon.
1.2
LATAR BELAKANG KAJIAN
Situasi yang dapat kita lihat seringkali berlaku di dalam bengkel mesin larik di Politeknik ini adalah kesukaran untuk membersihkan tatal dicelahan mesin mesin kisar. Kaedah yang diguna pakai sekarang ialah membersih dengan menggunakan berus. Ia mengambil masa yang agak lama untuk melakukan kerja pembersihan tersebut. Ini adalah kerana lorongnya yang sempit dan tatal-tatal tersebut masih basah. Alat membersih tatal yang sedia ada pula tidak dapat membersihkan dibahagian yang tersorok.
2
1.3
PENYATAAN MASALAH
Setelah membuat pemerhatian dan tinjauan kami, proses membersih dengan cara menggunakan manual ataupun berus menyebabkan pelajar mengalami kesukaran untuk membersihkan
tatal
dibahagian
celahan
mesin.
Selain
itu,
faktor
kesukaran
menyelenggara mesin akibat tatal yang masih tertinggal. Seterusnya kawasan laluan aliran bahan penyejuk tersumbat disebabkan tatal yang tersangkut dilubang-lubang itu dan akhir sekali, mengambil masa yang lama untuk membersihkan tatal.
1.4
OBJEKTIF KAJIAN
Objektif kajian ini adalah sangat penting sebagai garis panduan bagi tujuan produk dihasilkan. Ia merujuk kepada penyataan masalah yang berlaku untuk mencari penyelesaian terhadap masalah tersebut. Berikut adalah objektif untuk menghasilkan Alat Membersih Tatal. i.
Mereka bentuk alat membersih tatal (serpihan logam).
ii.
Menguji kekuatan magnet.
iii.
Menguji daya gerak magnet.
1.5
PERSOALAN KAJIAN
Sejauh mana keberkesanan Alat Membersih Tatal ini berbanding menggunakan berus? Hipotesi yang akan diuji dalam kajian ini adalah: H1: Tiada perbezaan yang ketara menggunakan Alat Membersih Tatal berbanding menggunakan berus. H2: Terdapat perbezaan yang ketara menggunakan Alat Membersih Tatal berbanding menggunakan berus.
3
1.6
SKOP KAJIAN
Skop kajian ini meliputi kaedah dan teori, terutamanaya pada aspek fungsi dan keadaan. Berikut adalah skop untuk menghasilkan Alat Membersih Tatal.
i.
Alat ini digunakan pada mesin larik dan mesin kisar sahaja.
ii.
Hanya boleh digunakan untuk membersihkan tatal yang mempunyai unsur ferum, contohnya keluli karbon.
1.7
KEPENTINGAN KAJIAN
Sesuatu kajian itu perlu dilaksanakan kerana kajian adalah elemen penting bagi mengumpulkan data serta memastikan sesuatu bahan yang dihasilkan itu mencapai objektifnya. Selain itu, untuk melihat sejauh mana keberkesanan sesuatu bahan yang dihasilkan itu. Ia juga bagi memastikan sesuatu bahan itu dapat dihasilkan dengan jayanya.
1.8
RUMUSAN BAB
Rumusan bagi bab ini ialah ia menerangkan tentang pengenalan, objektif, skop kajian, kepentingan kajian, takrifan dan istilah serta latarbelakang kaijan. Dari segi pengenalannya yang menerangkan tentang alat ini dengan lebih jelas yang mengaitkan objektif penghasilan alat ini, skop kajian dan penyataan maslah. Manakala dari segi kepentingan, takrifan serta latar belakang kajian merupakan perkara-perkara yang dinyatakan yang berkait dengan alat ini bagi menerangkan tujuan alat ini dihasilkan dengan lebih jelas.
4
BAB 2
KAJIAN LITERATUR
2.1
PENGENALAN BAB
Sepanjang proses menyiapkan Alat Membersih Tatal ini, pelbagai rujukan kajian yang telah dijalankan agar menepati projek yang diingini. Usaha dalam mencari bahan rujukan adalah satu faktor yang penting bagi menjamin keberkesanan keseluruhan projek dan laporan yang disiapkan. Maka dengan ini, beberapa maklumat berkaitan projek telah dicari dan dikumpulkan agar projek ini dikenali dan dapat disempurnakan. Kajian juga telah dibuat ke atas komponen- komponen yang akan digunakan bagi menghasilkan projek ini. Kajian yang dijalankan adalah dengan menggunakan kaedah tinjauan, pemerhatian, serta kajian ke atas produk. Selain itu, kajian juga turut dilakukan dengan melayari internet, buku-buku rujukan dan sebagainya.
2.2
KONSEP
2.2.1
Magnet
Magnet boleh ditakrifkan sebagai bahan yang boleh menarik sekeping besi atau logam. Magnet mempunyai dua kutub utara dan selatan. Bahan yang tertarik dengan magnet ini dikenali sebagai bahan magnet. Keupayaan untuk menarik bahan magnet dikenali sebagai kemagnetan (Wayne M. Saslow 2002).
5 2.2.2
Prinsip Magnet
Magnet mempunyai medan magnet sekitar magnet itu sendiri. Medan magnet adalah daya sekitar magnet yang boleh menarik apa-apa bahan magnet di sekitarnya. Magnet fluks adalah garis di sekeliling bar magnet yang membentuk medan magnet (Catherine Soanes and Angus Stevenson 2004).
2.2.3
Hukum Asas Magnet
Garis fluks magnet mempunyai hala tuju dan kutub. Arah pergerakan di luar garisan medan magnet adalah dari utara ke selatan. Medan magnet yang kuat adalah di kutub magnet. Kutub yang berbeza akan menarik antara satu sama lain dan kutub yang sama akan menolak antara satu sama lain. Fluks dari gelung lengkap dan tidak pernah bersilang antara satu sama lain. Fluk akan cuba untuk membentuk gelung sekecil mungkin (Edward Neville Da Costa Andrade 1958).
2.2.4
Jenis Magnet
Terdapat dua jenis magnet dikenali sebagai magnet tulen dan pembuatan magnet.
i.
Magnet Tulen
Magnet tulen adalah batu magnet. Batu itu asalnya mempunyai magnet semula jadi. Pada asasnya batu itu dijumpai di dalam bijih bentuk besi.
6 ii.
Magnet Pembuatan
Terdapat dua jenis pembuatan magnet iaitu magnet kekal dan magnet sementara.
a) Magnet Kekal
Keupayaan magnet adalah untuk dikekalkan kemagnetan. Terdapat lima bentuk asas magnet kekal. Pada asasnya magnet kekal digunakan dalam peranti kecil seperti speaker, meter dan kompas. Magnet kekal boleh diperolehi dengan secara semulajadi atau aruhan magnet dan meletakkan magnet ke dalam gegelung kemudian dibekalkan dengan arus elektrik yang tinggi. Jenis-jenis asas magnet kekal adalah bentuk U, Horseshoe, Rod, silinder dan Bar (Edward P. Furlani 2001).
b) Magnet Sementara
Arus elektrik boleh digunakan untuk membuat magnet sementara yang dikenali sebagai elektromagnet. Ia mempunyai sifat-sifat magnet apabila dikenakan daya magnet dan akan hilang apabila kuasa dikeluarkan. Kebiasanya magnet sementara digunakan dalam komponen elektrik seperti geganti dan peranti kecil seperti loceng elektrik.
iii.
Elektromagnet
Elektromagnet adalah teras besi magnet yang dihasilkan apabila arus mengalir melalui gegelung. Oleh itu, medan magnet boleh dihasilkan apabila terdapat aliran semasa melalui konduktor. Arah medan magnet yang dihasilkan oleh arus dalam solenoid boleh ditentukan dengan menggunakan dua kaedah (Nave, Carl R 2012).
7 a) Kaedah genggaman tangan kanan (Right Hand Grip Rule)
Right Hand Grip Rule adalah prinsip fizik digunakan untuk berlalunya arus elektrik melalui solenoid, menyebabkan medan magnet. Dengan membalut tangan kanan sekitar solenoid, ibu jari menunjuk ke arah kutub utara magnet dan jari dalam arah arus konvensional. Peraturan ini juga boleh digunakan untuk berlalunya elektrik melalui wayar lurus. Titik ibu jari ke arah arus konvensional daripada positif kepada negatif. Sementara itu titik jari adalah garis magnetik fluks.
b) Hukum skru Maxwell (Maxwell’s Screw Law)
Cara lain untuk menentukan arah fluks dan arus dalam konduktor adalah dengan menggunakan kaedah skru Maxwell. Sebuah skru dengan tangan kanan diputar supaya ia bergerak ke hadapan dalam arah yang sama, arah putaran akan memberikan arah medan magnet dari selatan dan utara.
2.2.5
Bagaimana elektromagnet berfungsi
Kutub elektromagnet juga boleh diterbalikkan dengan menterbalikkan aliran elektrik. Elektromagnet berfungsi kerana arus elektrik menghasilkan medan magnet. Medan magnet yang dihasilkan oleh bentuk elektrik mengelilingi sekitar arus elektrik (Merzouki, Rochdi, Samantaray, Arun Kumar, Pathak, Pushparaj Mani 2012).
8 2.2.6
Bagaimana kita menggunakan elektromagnet
Terdapat banyak objek di sekeliling kita yang mengandungi elektromagnet. Ianya boleh dijumpai di dalam motor elektrik dan pembesar suara. Kuasa elektromagnet yang digunakan sangat besar. Contohnya mesin mengangkat besi di bengkel pemotongan kereta buruk yang digunakan untuk mengangkat kereta, kemudian menjatuhkannya (Cavicchi & Elizabeth 2015).
2.2.7
Kesan Elektromagnet
Satu aliran arus melalui wayar yang menghasilkan medan magnet di laluan bulatan sekeliling wayar. Corak bidang aliran arus dalam konduktor boleh menentukan menggunakan kedua-dua kaedah. Ambil perhatian bahawa, aliran semasa konvensional ke arah atau di dalam konduktor ditandakan sebagai dot (.).
a) Konduktor Tunggal
Arah corak medan magnet dalam dan di luar yang dihasilkan oleh arus yang mengalir melalui konduktor tunggal boleh ditentukan dengan menggunakan keduadua kaedah (William Henry Preece 1883).
b) Dua Koduktor
Jika dua konduktor di mana arus yang mengalir dalam arah yang sama, corak fluks magnet akan menghasilkan sekitar kedua-dua konduktor dan bergabung untuk mewujudkan tarikan antara mereka. Jika arus dalam konduktor mengalir dalam arah yang bertentangan, corak medan menangkis satu sama lain.
9 2.2.8
Medan Magnet
Medan magnet adalah suatu medan yang dibentuk dengan menggerakkan muatan eletrik (arus eletrik) yang menyebabkan munculnya gaya di muatan eletrik yang bergerak. Putaran mekanika kuantum dari satu partikel membentuk medan magnet dan putaran itu mempengaruhi oleh dirinya sendiri seperti arus eletrik. Inilah yang menyebabkan medan magnet dari ferromagnet permanen). Sebuah medan magnet adalah medan vektor iaitu berhubungan dengan setiap titik dalam ruang vektor yang dapat berubah menurut waktu. Arah dari medan ini adalah seimbang dengan arah jarum kompas yang diletakkan di dalam medan tersebut (Coyne, Kristin 2008).
2.3
KAJIAN KOMPONEN YANG DIGUNAKAN
Di bahagian ini kami menerangkan tentang komponen yang kami gunakan dalam menghasilkan alat ini. Iaitu jenis-jenis bateri, sifat-sifat tembaga dan lilitan dawai.
2.3.1
Bateri
Rajah 2.1 : Bateri Bateri atau sel solar adalah gabungan satu atau lebih sel-sel elektrokimia Galvanic yang menyimpan tenaga kimia yang boleh ditukar menjadi tenaga keupayaan elekrik dan mewujudkan elektrik. Sejak penciptaan cerucuk voltan yang pertama pada tahun 1800 oleg Alessandro Volta, bateri telah menjadi sumber utama untuk isi rumah dan aplikasi
10 industry, nama “bateri” dicipta oleh Benjamin Franklin untuk susunan pelbagai baling Leyden (jenis awal kapasitor) selepas bateri meriam. Penggunaan biasa telah berkembang untuk memasukkan sel elektrik tunggal. Bateri AA ialah bateri jenis sel kering yang biasa digunakan untuk peranti elektronik mudah alih. Bateri jenis AA telah dipiawaikan oleh ANSI pada tahun 1947, dan ditetapkan E91 oleh DIN dan AM3 oleh JIS. Diperingkat antarabangsa IEC ditetapkan sebagai LR6 (alkali), R6 (karbon zink), KR157 / 51 (nikel cadium), HR6 (nikel logaam hidrida), dan FR6 (litium besi disulfida). Nama lain termasuk MN1500 dan HP7. Di Perancis ia dikenali sebagai Mignon secara tidak ramsi. Bateri AA terdiri daripada sel elektrokimia tunggal.
Bateri menukar tenaga kimia terus kepada tenaga elektrik. Bateri terdiri daripada beberapa sel-sel solar. Setiap sel terdiri daripada setengah sel yang disambung secara siri dengan elektrolit konduktif yang mengandungi anion dan kation. Sestengah sel termasuk elektrolit dan elektrod negatif, elektrod yang anion (ion bercas negatif) berpindah. Setengah sel lain termasuk elektrolit dan elektrod positif yang kation (ion bercas positif) berpindah. Tindak balas redoks kuasa bateri. Kation dikurangkan (elektron ditambah) di katod, semasa pengecasan. Semasa pelepasan, proses itu diterbalikkan. Elektrod tidak menyentuh satu sama lain, tetapi elektrik dihubungkan dengan elektrolit. Sesetengah selsel menggunakan elektrolit yang berbeza untuk setiap sesetengah sel. Pemisah membolehkan ion mengalir antar sesetengah sel, tetapi menghalang percampuran elektrolit. Bateri datang dalam pelbagai bentuk dan saiz, daripada sel-sel kecil yang digunakan untuk menjana alat bantuan pendengaran dan jam tangan kecil. Sel- sel nipis digunakan dalam telefon pintar dan bateri asid plumbum yang besar yang digunakan dalam kereta dan trak (Cromptom 2000).
2.3.2 Kategori dan jenis-jenis bateri
Bateri diklasifikasi dalam bentuk utama dan sekunder
11 i)
Bateri utama direka untuk digunakan sehingga habis tenaga kemudian dibuang. Tindak balas kimia mereka secara amnya tidak boleh balik, jadi meraka tidak oleh dicas semula. Apabila bekalan bahan tindak balas di dalam bateri habis, bateri tidak lagi boleh. Bateri utama, atau sel-sel utama, boleh menghasilkan arus serta merta pada pemasangan. Ini adalah yang paling biasa digunakan hanya sebentar, atau digunakan jauh daripada sumber kuasa alternatif, seperti dalam litar penggera dan komunikasi di mana kuasa eletrik lain adalah hanya boleh didapati sebentar. Sel-sel utama tidak boleh diguna semula kerana tindak balas kimia tidak aktif dan tidak boleh kembali ke bentuk asalnya.
ii)
Bateri sekunder boleh dicas semula, iaitu mereka mempunyai tidak balas kimia dengan menggunakan arus elektrik untuk sel. Ini menjana semula bahan tindak balas kimia asal, jadi ia boleh digunakan, ulang dan digunakan semula berulang kali. Sesetengah jenis bateri utama yang digunakan sebagai contoh untuk litar telegraf, telah dikembalikan untuk menggantikan elektrod. Bateri sekunder tidak selama-lamanya boleh dicas semula kerana pelesapan bahan-bahan aktif, kehilangan elektrolit dan kakisan dalaman. Dikenali juga sebagai sel sekunder, atau bateri boleh dicas semula slepas digunakan. Kebiasaannya ia dipasang dengan bahan-bahanaktif di negeri ini dilepaskan. Bateri bolrh dicas semula yang dikenakan dengan menggunakan arus eletrik yang membalikkan tindak balas kimia yang berlaku semasa digunakan. Peranti yang membekalkan arus yang sesuai dipanggil sebagai pengecas. Bateri ini digunakan secara meluas. Teknologi ini mengandungi elektrolit cecair di dalam bekas tida terturap yang perlu disimpan tegak dan kawasan yang mempunyai ventilasi yang baik bagi memastikan penyebaran selamat gas hidrogen yang dihasilkan semasa pengecasan berlebihan. Bateri asid plumbum yang agak berat untuk jumlah tenaga elektrik ia boleh dibekalkan (Bellis, Mary 2008).
12 2.3.3
i.
Jenis-jenis bateri
Sel Kering
Sel kering ialah sejenis sel kimia elektrik yang menghasilkan elektrik. Ianya biasa digunakan hari ini pada peralatan di rumah dan mudah alih. Sel kering menggunakan elektrolit paste dengan hanya kelembapan yang mencukupi untuk membolehkan arus mengalir. Sel kering boleh beroperasi dimana-mana tempat tanpa tumpah, kerana ia tidak mengandungi cecair bebas (W. E. Ayrton 1897).
ii.
Sel Basah
Terdiri daripada satu atau lebih sel elektrokimia dengan sambungan luaran kuasa peranti elektrik seperti lampu suluh, telefon pintar, dan kereta. Kelebihan sel basah adalah tahan lama dan boleh dicas semula. Dari segi keburukannya sel basah menhadapi risiko kebocoran acid yang terdapat didalamnya (Pistoia, Gianfranco 2005).
2.3.4
Perbezaan sel basah dan sel kering
i. Sel basah memiliki cecair dan cecair tersebut bergerak bebas, manakala sel kering pula, elektrolit disekat oleh campuran gel. ii. Sel basah lebih berat, manakala sel kering lebih ringan. iii. Sel basah lebih berisiko berbahaya kerana cecair itu berpotensi untuk tertumpah. iv. Sel basah lebih murah berbanding sel kering.
13 2.3.5
Jangka Hayat Bateri
Hayat bateri (dan bateri hayat sinonim dengannya) mempunyai dua makna untuk bateri boleh dicas semula tetapi hanya satu untuk bukan chargeable. Untuk yang boleh rechargeables, ia bermaksud sama ada tempoh masa peranti yang dicas penuh atau bilangan kitaran caj / pelepasan mungkin sebelum sel-sel gagal beroperasi dengan memuaskan. Untuk bukan boleh dicas semula kedua-dua kehidupan adalah sama kerana sel yang lalu bagi hanya satu kitaran dengan definisi. (Jangka hayat istilah yang digunakan untuk menggambarkan berapa lama bateri yang akan mengekalkan prestatsinya di antara pengeluaran dan penggunaan) kapasiti tersedia untuk smeua bateri kehabisan kuasa dan dan suhu berkurangan. Berbeza dengan kebanyakkan bateri pada hari ini, longgokan Zamboni, dicipta pada ahun 1812, menawarkan hayat perkhidmatan yang lama tanpa membaik pulih semula, walaupun ia membekalkan semasa sahaja dalam julat nano amp itu (Stinner, Arthur 2008).
2.4.6
Kapasiti Bateri
Satu kapasiti bateri adalah jumlah cas eletrik yang boleh menyampaikan pada voltan undian. Lebih banyak kandungan elktord yang terkandung di dalam sel lebih besar kapasitinya itu. Sel kecil mempunyai kapasiti kurang daripada sel yang lebih besar dengan kimia yang sama. Kapasiti diukur dalam unit seperti Amp jam (A. h). Kapasiti nilai bateri biasanya dinyatakan sebagai hasil 20 jam di darab dengan bateri baru secara konsisten yang boleh membekalkan untuk 20 jam pada 68 ° F (20 ° C), manakala selebihnya dinyatakan diatas voltan terminal setiap sel. Sebagai contoh, bateri diberi nilai 100 A. h boleh menyampaikan 5 A dalam tempoh 20 jam pada suhu bilik.pecahan caj yang disimpan bahawa bateri yang boleh menyampaikan bergantung kepada pelbagai faktor, termasuk kimia bateri, kadar di mana caj itu diserahkan (semasa), voltan terminal yang diperlukan, tempoh penyimpanan, suhu ambiendan faktor-faktor lain.
14 Lebih tinggi kadar pelepasan, lebih rendah kapasiti. Hubungan antara semasa masa pelepasan dan keupayaan untuk bateri asid plumbum yang dianggarkan (lebih pelbagai tipikal nilai semasa).
2.3.7
Lilitan Dawai
Induktor atau dikenal juga dengan Coil adalah Komponen Elektronika Pasif yang terdiri dari susunan lilitan kawat yang membentuk sebuah Kumparan. Pada dasarnya, induktor dapat menimbulkan medan magnet jika di aliri oleh arus eletrik. Medan magnet yang ditimbulkan tersebut dapat menyimpan tenaga dalam waktu yang singkat. Dasar dari sebuah induktor adalah berdasarkan Hukum Induksi Faraday. Kemampuan induktor atau coil dalam menyimpan tenaga magnet disebut dengan induktansi yang satuan unitnya adalah Henry (H). Satuan Henry pada umumnya terlalu besar untuk komponen induktor yang terdapat di rangkaian elektronik. Oleh sebab itu, Satuan-satuan yang merupakan turunan dari Henry digunakan untuk menyatakan kemampuan induktansi sebuah induktor atau coil. Satuan-satuan turunan dari Henry tersebut melambangkan induktor dalam rangkaian elektronik adalah huruf “L”.
2.3.8
4 Faktor Nilai Induktansi Sebuah Induktor (coil)
i.
Jumlah lilitan, semakin banyak lilitannya semakin tinggi induktasinya.
ii.
Diameter induktor, semakin besar diameternya semakin tinggi pula induktansinya.
iii.
Permeabiliti dalam, iaitu bahan dalaman yang digunakan seperti udara, besi ataupun ferit.
iv.
Ukuran panjang induktor, semakin pendek induktor (coil) tersebut semakin tinggi induktansinya.
15 2.3.9
Tembaga
Rajah 2.2: Tembaga Tembaga adalah unsur kimia dalam jadual berkala yang mempunyai symbol Cu dan nombor atom 29. Ia merupakan logam mulur yag mempunyai kekonduksian eletrik yang sangat baik dan digunakan secara meluas sebagai pengalir eletrik, bahan binaan, dan sebagai juzuk sesetangah aloi.
i.
Sifat-sifat utama
Tembaga adalah logam kemerahan, dengan pengalir eletrik dan pengalir haba yang baik (antara semua logam-logam tulen dalam suhu bilik, hanya perak mempunyai kekonduksian eletrik yang lebih tinggi daripadanya). Apabila dioksidakan, tembaga adalah lemah. tembaga memiliki ciri warnanya seperti itu oleh sebab struktur jalurnya, iaitu ia memantulkan cahaya merah dan jingga dan menyerap frekuensi-frekuensi lain dalam spectrum tampak. Bandingkan ciri-ciri optik ini dengan ciri-ciri perak, emas dan aluminium.
Tembaga terletak dalam kumpulan yang sama seperti perak dan emas dalam jadual berkala, oleh itu ia mempunyai kekonduksian eletrik dan haba yang tinggi. Kesemua adalah logam yang mudah tertempa. Dalam keadaan cecair, sesuatu permukaan jelas (apabila tiada cahaya sekitar) logam itu kelihatan agak kehijauan,
16 dan begitu juga dengan emas. Perak tidak memiliki sifat ini, maka ia bukan merupakan warna pijar jingga. Apabila tembaga lebur berada dalam keadaan cahaya terang, kita dapat melihat kilau merah jambunya. Logam lebur tembaga tidak membasahkan permukaan dan mempunyai tegangan permukaan yang sangat kuat dan membentuk titisan hamper sfera apabila dituangkan atas suatu permukaan.
ii.
Pengunaan
Tembaga adalah boleh tempa dan mulur, pengalir haba yang baik, dan apabila sangat tulen, merupakan pengalir eletrik yang baik.
Ia digunakan secara meluas, dalam hasil keluaran seperti:
i.
Elektronik
ii.
Wayar tembaga
iii.
Elektromagnet
iv.
Mesin elektrik, terutamanya motor elektromagnet dan penjana
v.
Geganti elektrik
vi.
Tiub vakum, tiub sinar katod dan magnetron dalam ketuhar gelombang
vii.
Pandu gelombang untuk sinaran gelombang mikro
iii.
Fizikal
Tembaga, perak dan emas berada dalam kumpulan 11 dalam jadual berkala, dan mereka berkongsi satu elektron s-orbit di atas sebuah shelld-elektron diisi dan mempunyai ciri-ciri kemuluran yang tinggi dan kekonduksian eletrik dan haba. Yang penuh d-peluru, dalam elemen-elemen ini menyumbang sedikit untuk interaksi antara atom, yang dikuasai oleh s-elektron melalui ikatan logam. Tidak seperti logam dengan lengkap d-peluru, bon logam tembaga kekurangan sifat kovalen dan agak lemah.
17 Pemerhatian ini menjelaskan kekerasan rendah dan kemuluran yang tinggi kristal tunggal tembaga. Pada skala makroskopik, pengenalan kecacatan diperluaskan kepada kekisi kristal, seperti sempadan kekerasannya. Atas sebab ini, tembaga biasanya dibekalkan dalam bentuk polihabluran halus, yang mempunyai kekuatan yang lebih besar daripada bentuk monocrystalline.
Kelembutan tembaga sebahagiannya menjelaskan kekonduksian yang tinggi elektrik (59.6 x 106 S / m) dan kekonduksian haba yang tinggi yang kedua tertinggi (kedua hanya untuk perak) di kalangan logam tulen pada suhu bilik berasal terutamanya daripada penyerakkan elektron pada getaran haba kekisi, yang agak lemah dalam logam lembut. Ketumpatan arus maksimum yang dibenarkan tembaga di udara terbuka adalah lebih kurang 3.1 x 106 A / m2 dengan luas keratin rentas, atas mana ia mulai panas berlebihan.
Tembaga adalah salah satu daripada empat unsur-unsur logam dengan warna semula jadi selain daripada kelabu atau perak, yang lain adalah sesium (kuning), emas (kuning), dan Osmium (biru). Tembaga tulen adalah oren-merah dan menjadi kemerahan apabila terdedah kepada udara. Warna ciri keputusan tembaga dari peralihan elektronik antara 3d yang penuh dan peluru atom 4s separuh kosong. Perbezaan tenaga antara peluru ini sepadan dengan cahaya oren. Mekanisme sama menyebabkan warna kuning emas dan cesium. Seperti logam lain, jika tembaga dimasukkan ke dalam hubungan dengan logam lain, kakisan galvani akan berlaku (Lide 2005).
iv.
Kimia
Tembaga tidak bertindak balas dengan air tetapi ia perlahan-lahan bertindak balas dengan oksigen atmosfera untuk membentuk lapisan oksida tembaga coklat hitam yang tidk seperti karat yang terbentuk di esi di uadara lembab, melindungi logam asas daripada kakisan lanjut (pasif). Satu lapisan hijau verdigris (tembaga karbonat) sering dapat dilihat pada struktur tmbaga lama, seperti bumbung bengunan lama, seperti bumbung bangunan banyak yang lebih tua dan Patung Liberty. Tembaga
18 tercemar apabila terdedah kepada beberapa sebatian sulfur, dengan mana ia bertindak balas untuk membentuk pelbagai sulfide tembaga (Hammond, C. R 2004).
v.
Aplikasi
i. Wayar dan kabel
Walaupun persaingan daripada bahan-bahan lain, tembaga masih konduktor alektrik pilihan dalam hamper semua kategori pendawaian elektrik kecuali atas penghantaran kuasa elektrik atas penghantaran kuasa elektrik di mana aluminium serimg diutamakan. Wayar tembaga digunakan untuk penjanaan kuasa, telekomunikasi, litar elektronik, dan banyak jenis peralatan elektrik. Pendawaian elektrik adalah pasaran yang paling penting bagi industri tembaga. Ini termasuk pendawaian struktur kuasa, kabel pengagihan kuasa, wayar perkakas, kabel komunikasi, wayar automotif dan kabel, dan wayar magnet. Kira-kira separuh daripada semua tembaga dilombong digunakan untuk wayar dan kabel konduktor elektrik. Banyak perani elektrik bergantung kepada pendawaian tembaga kerana sifat faedah yang wujud, seperti kekonduksian elektrik yang tinggi, kekuiatan tegangan, kemuluran, rayapan (ubah bentuk) rintangan, rintangan kakisan, pengembangan haba
yang tinggi, kemudahan
pematerian, sifat lunak dan memudahkan pemasangan.
Untuk tempoh yang singkat dari tahun 1960-an hungga 1970-an lewat, pendawaian kuprum telah digantikan oleh aluminium dalam banyak projek pembinaan perumahan di Amerika.
19 ii. Eletronik dan alatan yang berkaitan
Litar bersepadu dan papan litar bercetak semakin menampilkan tembaga menggantikan aluminium kerana kekonduksian elektrik unggul. Sinki haba dan penukar haba menggunakan tembaga kerana sifat-sifat pelesapan haba yang lebih baik. Elektromagnet, tiub vakum, tub sinar katod, dan magnetron dalam ketuhar gelombang mikro menggunakan tembaga seperti yang dilakukan gelombang panduan untuk radiasi gelombang mikro.
Kekonduksian unggul tembaga ini meningkatkan kecekapan motor elektrik. Ini penting kerana motor dan sistem motor yang dipacu kira 43% - 46% daripada semua penggunaan elektrik global dan 69% daripada semua elektrik yang digunakan oleh industri. Meningkatkan bahagian besar- besaran dan silang tembaga dalam gegelung meningkatkan kecekapan motor. Rotor motor tembaga, teknologi baru yang direka untuk aplikassi motor dimana penjimatan tenaga adalah objrktif reka bentuk utama, ini membolehkan motor induksi umum guna untuk memenuhi dan melebihi Persatuan Pengilang Elektrik Kebangsaan (NEMA).
2.4
KAJIAN TERDAHULU
Tatal adalah serpihan besi yang telah dilarik. Serpihan besi ataupun tatal tersebut yang telah di kisar akan jatuh dicelah-celah lorong mesin tersebut. Kesukaran yang berlaku apabila sewaktu membersihkan tatal tersebut adalah kerana lorong-lorongnya yang sempit. Apabila menggunakan berus ataupun alat membersihkan tatal yang telah disediakan dibengkel yang berupa sekeping besi, tatal tersebut tidak dapat dibersihkan secara keseluruhan.
20 2.5
TEORI DAN RUMUS
a) Analisa Daya Gerak Magnet ( Dimana turn(
,
ialah bilangan lilitan, ialah arus eletrik. Unit bagi
)
ialah ampere
).
b) Analisa Rintangan Litar V=IR V ialah voltan,I ialah ampere manakala R ialah jumlah rintangan (Georg Ohm 1827).
c) Analisa Kekuatan Magnet (Magnetic Field Strength)
Dimana Fm ialah daya magnetik, manakala ialah ampere turn/meter
2.6
ialah panjang lilitan. Unit bagi
(Siméon Denis Poisson 1781-1840).
RUMUSAN BAB
Magnet boleh ditakrifkan sebagai bahan yang boleh menarik sekeping besi atau logam. Magnet mempunyai dua kutub utara dan selatan. Bahan yang tertarik dengan magnet ini dikenali sebagai bahan magnet. Keupayaan untuk menarik bahan magnet dikenali sebagai kemagnetan. Selain itu, elektromagnet juga mempunyai fungsi tersendiri iaitu dapat diterbalikkan dengan menterbalikkan aliran elektrik. Elektromagnet berfungsi kerana arus elektrik menghasilkan medan magnet. Medan magnet yang dihasilkan oleh bentuk elektrik mengelilingi sekitar arus elektrik. Terdapat 4 faktor yang mempengaruhi kekuatan elektromagnet iaitu bilangan lilitan, kekuatan elektromagnet adalah berkadar terus dengan bilangan seterusnya dalam gegelung. Dengan menvariasikan bilangan lilitan gegelung itu menghasilkan medan magnet yang sangat kuat dan kukuh. Yang kedua, kekuatan arus, kekuatan elektromagnet adalah berkadar terus dengan arus yang mengalir
21 dalam gegelung. Lebih besar arus yang mengalir melalui gegelung, lebih kuat medan magnet yang terhasil. Yang ketiga, panjang gegelung, kekuatan elektromagnet adalah berkadar terus dengan panjang gegelung. Dengan memanjangkan gegelung wayar, boleh meningkatkan panjang dan meningkatkan daya medan magnet. Yang terakhir, jenis konduktor, ia bergantung kepada sifat bahan teras. Penggunaan teras lembut boleh menghasilkan kuasa kemagnetan terkuat.
22
BAB 3
METODOLOGI
3.1
PENGENALAN
Metodologi merupakan kaedah-kaedah atau tatacara yang digunakan bagi melaksanakan projek secara terperinci. Langkah-langkah ini sangat penting dalam melaksanakan projek ini bagi memastikan projek ini berjaya disiapkan pada masa yang telah ditetapkan. Dalam menghasilkan sesutau projek, beberapa langkah yang perlu dilalui sebelum projek berkenaan siap. Langkah-langkah ini perlu dilakukan dengan penuh ketelitian agar dapat menghasilkan sesuatu projek yang bermutu dan berkualiti. Dalam menghasilkan projek ini, terdapat beberapa langkah yang telah dilakukan. Penerangan seterusnya akan menerangkan langkah metodologi.
3.2
CARTA ALIR Carta alir proses rekabentuk adalah seperti di rajah 3.1.
23 CARTA ALIR
MULA
PEMILIHAN TAJUK
PENYEDIAAN BAHAN
FAKTOR PEMILIHAN BAHAN
ANALISIS REKA BENTUK
PENILAIAN KONSEP
PROSES PEMASANGAN TIDAK PENGUJIAN YA ALAT MEMBERSIH TATAL
TAMAT RAJAH 3.1: Carta alir proses reka bentuk
