SPM FIZIK BAB 8 : ELEKTRONIK

1. ©HAK CIPTA TERPELIHARA TICER NUR LAILY @ SMK KAPIT Page 1
8.1 OSILOSKOP SINAR KATOD
Apakah pancaran
termion?
Proses pancaran/pembebasan elektron daripada permukaan logam/katod
yang panas.
Daripada apa
pancaran termion
dihasilkan?
Filamen tungsten yang dipanaskan atau permukaan logam yang disalut oksida
logam dan dipanaskan.
Mekanisme
Pancaran Termion
- Logam mempunyai banyak elektron.
- Pada suhu bilik elektron-elektron bergerak dipermukaan logam tetapi
tidak terlepas keluar.
- Apabila logam dipanaskan,elektron logam mempunyai cukup tenaga
untuk dipancarkan dari permukaan logam.
Faktor-faktor
yangmempengaruhi
kadar
pancarantermion
1) Suhu Logam
: Jika suhu bertambah kadar pancaran termion bertambah.
2) Luas Permukaan Logam
: Jika luas bertambahkadarpancaran termion bertambah
3) Jenis logam
:Logam yang berlainan jenis mempunyai kadar pancaran termion yang
berlainan.
Tungsten merupakan logam yangmempunyai kadar pancaran termion yang
tinggi.Campuran Oksida barium dan Oksida Strontium juga mempunyai kadar
pancaran termion yang tinggi.
Apakan Senapang
Elektron/Tiub Sinar
Katod ?
- Senapang elektron ialah suatu alat yang digunakan untuk menghasilkan
alur elektron yang berhalaju tinggi (sinar katod) dan mempunyai alur yang
halus.
- Untuk menjadikannya bergerakdengan halaju tinggi VLT disambung
antara anod dan katod.
- Untuk menjadikanya alur yang halus terdapat satu liang halus pada anod.
- Apabila filamen dipanaskan oleh bekalan a.t., katod menjadi panas.
- Elektron-elektron dipancarkan di permukaan katod.
- Disebabkan terdapat beza keupayaan yang tingi merentasi anod dan
katod, elektron-elektron tertarik ke anod dan memecut dengan halaju
yang sangat tinggi.
- Alur elektron akan terkena skrin pendarflour untukmenghasikan tompok
cahaya.

2. ©HAK CIPTA TERPELIHARA TICER NUR LAILY @ SMK KAPIT Page 2
Apakah ciri-ciri sinar
katod/ alur
elektron?
1. Bergerak pada garis lurus dalam vakum
2. Mempunyai tenaga dan momemtum
3. Menghasilkan kesan pendarflour apabila terkena bahan berpendarflour.
4. Bercas negatif.
5. Boleh dipesongkan oleh medan elektrik ke arah plat positif
6. Boleh dipesongkan oleh medan magnet. Arah pesongan ditentukan oleh
Hukum Tangan Kiri Fleming.
7. Mengionkan udara atau gas
8. Menembusi lapisan grafit atau kertas nipis
9. Menghasilkan sinar-X dan haba apabila menghentam sasaran logam yang
berat
10. Cas satu elektron,e = 1.6 x 10-19
C
11. Jisim satu elektron = 9 x 10-31
kg
Eksperimen untuk
mengkaji ciri-ciri
sinar katod @alur
elektron
Eksperimen(a)-Menggunakan Tiub Palang Maltase
KAEDAH PEMERHATIAN
1) Hidupkan bekalan a.u.
Perhatikan bayang
Palang Maltase
Didapati suatu bayang cahaya
terbentuk.Bayang ini dihasilkan oleh
cahaya daripada filamen
2) Hidupkan bekalan a.u.
Seterusnya hidupkan VLT
Perhatikan perbezaan
bayang yang didapati
Bila bekalan a.u. dan VLT dihidupkan
suatu bayang bewarna hijau yang sama
saiz dan sama kedudukan dengan bayang
cahaya didapati. Bayang ini disebabkan
oleh alur elektron.
3) Gantikan Palang Maltase
dengan sebuah kipas
kecil dan ringan
Apabila diletak kipas kecil dan ringan
didapatikipas kecil itu berpusing ke arah
skrin
Kesimpulan:
Berdasarkan eksperimen didapati:
(a) alur elektron bergerak lurus dalam vakum.
(b) Apabila alur elektron terkena bahan-bahan tertentu (ZnS) ia akan
berpendarflour.
(c) Alur elektron mempunyai tenaga dan momemtum.

3. ©HAK CIPTA TERPELIHARA TICER NUR LAILY @ SMK KAPIT Page 3
Eksperimen(b)-Menggunakan Tiub Perrin
KAEDAH PEMERHATIAN
1) Hidupkan bekalan a.u. dan VLT
1 pada rajah(a) dan perhatikan
arah pergerakan alur elektron.
Didapati apabila bekalan a.u. dan
VLT 1 pada rajah(a) dihidupkan alur
elektron bergerak lurus.
2) Hidupkan bekalan a.u. dan VLT
1 dan VLT 2 pada rajah (a) dan
perhatikan perubahan pada
arah pergerakan alur elektron.
Apabila bekalan a.u.,VLT1
dan VLT2pada rajah(a) dihidupkan
alur elektron terpesong keatas
(plat positif)
3) Hidupkan pula bekalan a.u dan
VLT 1 pada rajah(b) dan
kemudian dekatkan satu
magnet bar yang kuat.
Perhatikan arah pergerakan
alurelektron.
Didapati juga apabila
bekalana.u.,VLT1 pada rajah(b)
dihidupkandan magnet didekatkan
didapati alurelektron terpesong ke
atas.
Kesimpulan: Berdasarkan eksperimen didapati:
(a) Alur elektron dipesongkan oleh medan elektrik ke arah plat positif kerana
elektron bercas negatif.
(b) Alur elektron juga dipesongkan oleh medan magnet yang kuat,dan arah
pesongan ditentukan oleh Hukum Tangan Kiri Fleming.

4. ©HAK CIPTA TERPELIHARA TICER NUR LAILY @ SMK KAPIT Page 4
Osiloskop Sinar Katod (OSK)
Apakah OSK ? Satu alat penguji dan alat pengukur yang penting dalam pengkajian elektrik
dan elektronik
Huraikan Sturuktur
Utama Dan Fungsi
Setiap Komponen
OSK.
Bahagian Komponen Fungsi
Senapang
Elektron
Filamen
Katod
- Memanaskan
katod
- Membebaskan
elektron melalui
proses
pancaran
termion
Grid kawalan
Mengawal bilangan
elektron dan
seterusnya
mengawal
kecerahan tompok
Anod
memfokus
Memfokus alur
elektron supaya
tompok tajam
terhasil
Anod
memecut
Memecutkan alur
electron
Sistem
Pemesongan
Plat-Y
Memesongkan alur
elektron secara
menegak
Plat-X
Memesongkan alur
elektron secara
mengufuk
Skrin
Pendarflour
Skrin
Pendarflour
Menukarkan tenaga
kinetic elektron
kepada tenaga
cahaya untuk
menghasilkan
tompok cahaya
yang cerah
Salutan grafit
Elektron-elektron
yang terkena skrin
dialirkan ke bumi
melalui salutan
grafit
Alur elektron bergerak lurus tanpa dipesongkan.
Titik cerah di tengah-tangah skrin
Alur elektron terpesong ke atas. Titik cerah bergerak ke atas.
Alur elektron terpesong ke atas. Titik cerah bergerak ke
bawah.
Alur elektron terpesong ke atas. Titik cerah bergerak ke atas
dan ke bawah menjadi satu jalur cerah menegak terhasil

5. ©HAK CIPTA TERPELIHARA TICER NUR LAILY @ SMK KAPIT Page 5
Penggunaan dan
Pengendalian OSK
Tombol Pengendalian/fungsi
Suis kuasa Mengawal bekalan kuasa
Kawalan
fokus
Diputarkan untukmenghasilkan tompokyang
terfokus padaskrin
Anjakan-X Melaraskan tompoksecara mengufuk
Anjakan-Y Melaraskan tompoksecara menegak
Gandaan-Y
mengubah magnitudpesongan tegak tegaktompok
yangdihasilkan oleh bezakeupayaan yangdisambung
kepadaplat-Y
Kawalan
dasar-masa
Bila dipasang tompok bergerak secara mengufuk
merentasi skrin dan balik pada frekuensi tertentu
Input-X Untuk menyambung beza upaya pada plat-X
Input-Y Untuk menyambung beza upaya pada plat- Y
Suis a.t./a.u
Bila a.t. dipasang, anjakan bintik akan mengikuti
kedua-dua voltan a.t dan a.u.yang dikenakan
merentasi plat-Y
Bila a.u. dipasang, anjakan bintik hanya akan
mengikuti voltan a.u. yang dikenakan merentasi plat-
Y,manakala voltan a.t. akan dihalang oleh kapasitor
Kegunaan-
kegunaan OSK
(i) Mempamerkan
gelombang

6. ©HAK CIPTA TERPELIHARA TICER NUR LAILY @ SMK KAPIT Page 6
(ii) Sebagai
voltmeter-
mengukur beza
keupayaan
- Voltan arus terus (a.t), V = [sesaran tompok cahaya
daripada kedudukan sifar] x [ gandaan-Y]
(a) masa-tapak dimatikan (b) masa-tapak dihidupkan
- Voltan puncak ke puncak arus ulang alik (u.a), Vpp
= [panjang garis tegak pada skrin ] × [ gandaan- Y]
- Voltan puncak , Vp = ½ (Vpp)
- Voltan punca min kuasa dua, V p.m.k.d =
௏೛
√ଶ

7. ©HAK CIPTA TERPELIHARA TICER NUR LAILY @ SMK KAPIT Page 7
(iii) Pengukur selang
masa yang singkat
Example:
1. If the time-base is set to 1 ms/div, it means that one division
represents a time interval of 0.001 s.
2. The number of divisions is counted between the two pulses or two
crests of a wave.
Length between two signals = 5 divs
Time taken, t = 5 div x 10 ms/div
= 50 ms
Time intervals = 0.05 s