nota fizik bm

2. Hubungan antara elektron dan arus
elektrik  Jirim terhasil daripada partikel
yang kecil dikenali sebagai atom
 Ditengah atom terdapat nukleus
yang terdiri daripada proton dan
neutrons.
 Disekeliling nukleus terdapat
partikel yang dikenali sebagai
elektrons.
 Proton bercas positif
 Elektron bercas negatif.

3. Unit untuk Cas Elektrik
 Cas eletrik diwakili oleh simbol Q.
 Unit cas ialah coulomb, C
 1 cas elektron = - 1.6 x 10-19c
 1 cas proton = 1.6 x 10-19 C
Sesuatu Jasad adalah :
a) Neutral , jika bilangan cas positif = bilangan cas
negatif.
b) bercas nagatif , jika bilangan cas negatif melebihi
cas positif.
c) bercas positif , jika bilangan cas positif melebihi cas
negatif.

4. Arus Elektrik
 Ditakrifkan sebagai kadar pengaliran cas
 Arus , I = cas, Q/ time, t = I = q/t
 Unit SI = ampere, A

5. Medan Elektrik
 Medan elektrik ialah kawasan dimana cas elektrik mengalami
daya elektrik ( daya tolakan dan tarikan)
 Sesuatu jasad bercas negatif apabila diletakkan dimana-mana
titik di dalam kawasan ini ia akan tertarik ke arah sfera bercas
(daya tarikan)
 Sesuatu jasad bercas positif apabila diletakkan di kawasan yang
sama ia tertolak – daya tolakan.
 Medan elektrik diwakili oleh garis-garis beranak panah. Yang
dikenali sebagai garis medan elektrik.

6.  Garis ini mewakili magnitud dan arah medan itu.
 .Arah medan elektrik pada sebarang titik
menunjukkan arah daya yang bertindak pada jasad
bercas tersebut.
 Garis medan elektrik tidak pernah bertindih.
 Kekuatan medan elektrik diwakili oleh keamatan
bilangan garis medan .
 Lebih padat dan banyak garis, menunjukkan medan
elektrik yang kuat.

8. Soalan 1
 Arus yang mengalir dalam mentol yang menyala ialah
0.5 A
 A) Kira jumlah cas elektrik yang mengalir melalui
mentol dalam masa 2 jam.
 B) Jika satu elektron membawa cas 1.6 x 10-19 C, cari
bilangan elektron yang boleh dipindahkan melalui
mentol dalam masa 2 jam.
????????????????

9. Soalan 2
 Cas elektrik yang mengalir melalui mentol ialah pada
kadar 20C setiap 50 saat. Berapakah arus elektrik yang
ditunjukkan oleh ammeter.
What’s the answer???????

10. Soalan 3
 Jika satu cas 300C mengalir melalui satu mentol setiap
2 minit. Berapakah arus yang mengalir melaui mentol
itu?
?????????????????

11. Soalan 4
 Satu arus 200mA mengalir melalui satu perintang
selama 3 saat.Berapakah
a) cas
b) elektron mengalir melalui perintang itu

12. Soalan 5
 Apabila kilat berlaku antara dua awan bercas, arus
elektrik 16A mengalir selama 0.8s. Berapakah cas yang
dipindahkan ?

13. Soalan 6
 Satu cas 20C mengalir melalui satu mentol dalam
setiap 50s. Berapakah arus yang dicatat oleh ammeter?
?????????????????????

14. Soalan 7
Satu miliammeter mencatatkan bacaan 200mA.
Berapakah cas yang mengalir dalam masa satu
minit.Berapakah bilangan elektron yang melaluinya
dalam masa itu.
????????????????????

15. Soalan 8
 Arus yang mengalir melalui perintang ialah 0.3A.
Berapakah masa yang diperlukan untuk 60C cas
mengalir melaluinya????????????

16. Kesan medan elektrik ke atas cas

17. Bola ping pong yang bersalut
bahan konduktor
Apabila VLT dihidupkan perhatikan pergerakan bola
pingpong
a) Bola pingpong tidak bergerak
- daya tarikan ke atas bola pingpong dari plat positif
bermagnitud sama dengan daya tarikan dari plat negatif,
F1=F2
- bola pingpong bersifat neutral

18. Apabila bola pingpong disesarkan ke
salah satu plat.
b) Apabila bola pingpong bersentuh dengan plat positif , bola
akan menerima cas positif .Bola pingpong yang bercas
positif ditolak oleh plat positif dan ditarik oleh plat negatif.
c) Sebaik bola pingpong bersentuhan dengan plat negatif, cas
positifnya dineutralkan dan seterusnya bercas
negatif.Pingpong yang bercas negatif akan ditolak oleh plat
negatif dan dan ditarik oleh plat positif.
Proses ini berulang sehingga VLT dimatikan.

19. Kesan medan elektrik keatas
nyalaan lilin.

20.  Tenaga haba menghasilkan ion-ion positif dan negatif di
sekitar nyalaan lilin.
 Ion-ion positif akan ditarik ke plat negatif manakala ion-
ion negatif ditarik ke plat positif.
 Ion-ion positif yang lebih berat mengambil lebih banyak
bahagian nyalaan ke arah plat negatif kerana ion tersebut
bergerak lambat.
 Ion –ion negatif (elektron) yang berjisim kecil mengambil
bahagian nyalaan yang kur

21. Hubungan antara Arus dan Beza
Keupayaan
 Apabila bateri disambung kepada
mentol di dalam litar, ia akan
mewujudkan medan elektrik .
- Terminal positif P mempunyai
keupayaan elektrik yang lebih tinggi
dari keupayaan elektrik Q.
- Perbezaan keupayaan diantara dua
terminal menyebabkan cas mengalir
merentasi mentol di dalam litar
menyebabkan mentol menyala.


22. Beza Keupayaan
 Makna beza keupayaan , V
- Kerja yang dilakukan untuk menggerakkan satu unit cas
diantara dua titik dalam medan elektrik
- Beza keupayaan , V = kerja ,W/ cas, Q Or
- V = Tenaga E/cas , Q
- V = W/Q = E/Q , UNIT SI ialah Volt (V)

23. Apakah 1 Volt??????
 1 Volt = 1 Joule per coulomb.
 Beza keupayaan merentasi 2 titik di dalam litar ialah 1
Volt jika 1 joule kerja dilakukan untuk mengerakkan 1
C cas dari satu titik ke titik yang lain .

24. Bagaimana mengukur beza
keupayaan????
 Beza keupayaan merentasi 2 titik dalam litar boleh
diukur menggunakan voltmeter.Voltmeter mestilah
disambung secara selari diantara titik.

25. Bagaimana mengukur arus??
 Ammeter mengukur arus dalam unit Ampere.
 Mestilah disambung secara bersiri.

26. Soalan 1
 Dalam litar yang tertutup, 6V bateri digunakan untuk
menggerakkan 40C cas elektrik melalui mentol yang
menyala.Berapakah kerja yang digunakan untuk
menggerakkan cas elektrik melalui mentol tersebut.
????????????????????

27. Soalan 2
 Jika 72J kerja digunakan untuk membawa 6C cas
merentasi 2 plat logam yang selari, Berapakah beza
keupayaan yang merentasi plat logam
tersebut???????????

28. Hubungan antara arus dan beza
keupayaan.
1. Apabila beza keupayaan atau voltan bertambah,
pengaliran arus juga bertambah.
2. Apabila beza keupayaan (V) diantara titik
berkurang, arus (I) juga berkurang.
3. Jadi beza keupayaan adalah berkadar terus dengan
arus yang mengalir melaluinya…

29. Hukum Ohm
 Menyatakan bahawa
- Arus ,I yang mengalir melalui satu konduktor elektrik
berkadar langsung dengan beza keupayaan ,V
merentasinya dengan syarat suhu dan keadaan fizikal
konduktor tidak berubah.

30. Dari Hukum Ohm
V α I @
V/I = pemalar=kecerunan

31. Apakah konduktor Ohm & bukan
Ohm?????
 Konduktor yang mematuhi Hukum Ohm ialah
konduktor Ohm
 Konduktor yang tidak mematuhi Hukum Ohm ialah
konduktor bukan Ohm

32. Pengertian Rintangan
 Pengukuran berapa banyak rintangan konduktor
dalam pengaliran arus elektrik.
 Rintangan (R) satu konduktor ialah nisbah beza
keupayaan , V merentasi konduktor itu terhadap arus
, I yang mengalir melaluinya, iaitu,
R = V
I
Unit untuk rintangan ialah volt per ampere (VA-1) =
ohm ,Ω

33. Keburukan Rintangan
 Rintangan menyebabkan sebahagian tenaga elektrik
berubah kepada haba, jadi sebahagian tenaga elektrik
tersebut telah hilang jika memindahkan elektrik dari
satu tempat ke tempat lain melalui konduktor.

34. Kebaikan Rintangan
- Rintangan membolehkan kita menggunakan
elektrik untuk haba dan cahaya. Haba dijanakan
daripada pemanas elektrik atau cahaya daripada
mentol yang menyala disebabkan oleh rintangan di
dalam wayar.
-

35. Graf V vs I
Konduktor Ohm Konduktor Bukan Ohm

36. Faktor yang mempengaruhi
rintangan
 Rintangan merupakan satu ukuran halangan terhadap
pengaliran arus dalam satu konduktor.
 Daripada I = V/R , apabila V dimalarkan, arus I
adalah berkadar songsang dengan rintangan , R, iaitu
 I α 1/R

37. 1. Panjang ,l
 Konduktor yang dihasilkan dari
bahan yang sama and luas keratan
rentas yang sama , rintangan R
adalah BERKADAR TERUS dengan
panjang , l
R α I
Apabila panjang bertambah rintangan
pun bertambah.

38. 2. Luas keratan rentas, A
 Konduktor dari bahan &
panjang yang sama,
rintangan , R adalah
berkadar songsang
dengan luas keratan
rentas. A
 Jika luas keratan rentas
bertambah , rintangan
berkurang.

39.  Dawai tebal mempunyai
rintangan yang lebih rendah.

40. Jenis bahan
 Rintangan wayar
bergantung pada
jenis bahan yang
digunakan

41. 4. Suhu
 Konduktor yang
dihasilkan dari bahan
,panjang yang sama
dan luas keratan
rentas yang sama,
rintangan R
bertambah dengan
suhu.

42.  Rintangan logam tulen bertambah dengan kenaikan
suhu.
 Rintangan semikonduktor berkurang dengan suhu.

43. Apakah Superkonduktor???
 Konduktor yang rintangannya tiba-tiba berkurang ke
sifar apabila suhunya jatuh kepada suhu genting, Tc
tertentu.

44. Kelebihan Superkonduktor
a) Arus akan terus mengalir walaupun punca elektrik
dihentikan.
b) mampu untuk menampung arus yang besar.
c) Sedikit sahaja kuasa yang hilang sepanjang
pemindahan.
d) sedikit sahaja tenaga terbuang.
e) Motor dan generator yang kecil boleh digunakan.

45. Kegunaan Superkonduktor
 Penghantaran tenaga elektrik
- Kabel/ wayar superkonduktor berintangan sifar
meningkatkan kecekapan penghantaran tenaga kerana
tidak berlaku kehilangan tenaga haba.
o Dalam bidang komputer
- Cip-cip komputer yang lebih cepat dan bersaiz kecil
dapat dihasilkan.
Dalam bidang pengangkutan
- Kereta api yang terapung diperkenalkan dengan
menggunakan magnet superkonduktor yang kuat.

46. Litar Bersiri & Selari
 Litar Bersiri
- Dalam litar bersiri, 2 @ lebih perintang disambung
supaya arus mengalir dalam satu laluan sahaja.

47.  Mentol berkongsi beza keupayaan dari bateri,
menyebabkan mentol menyala dengan malap.
 Kecerahan setiap mentol adalah sama kerana arus
yang mengalir melalui setiap mentol adalah sama.
 Jika satu mentol dialihkan, litar akan terputus.

48. Litar Selari
 Bagi litar selari, perintang disusun supaya arus, I dapat
mengalir melalui lebih daripada satu laluan.

49.  Setiap mentol mendapat sepenuhnya beza keupayaan
dari bateri kerana disambung secara terus dengan
bateri.Jadi setiap mentol menyala dengan terang.
 Kecerahan setiap mentol dalam litar selari adalah
lebih tinggi berbanding litar bersiri.
 Jika satu mentol dialihkan, mentol yang lain masih
berfungsi kerana litar tidak diputuskan.

50. Daya Gerak Elektrik & Rintangan
Dalam
Apakah Daya Gerak Elektrik (d.g.e) , E .????????
- Daya gerak elektrik ialah jumlah tenaga /kerja yang
dibekalkan oleh satu sel untuk menggerakkan satu unit cas
dalam litar yang lengkap.
Apakah maksud label 1.5V pada bateri?
- Label voltan pada bateri @ sel menunjukkan nilai
d.g.e
- Label 1.5V menunjukkan d.g.e sel ialah 1.5V.
- Sel kering mempunyai d.g.e 1.5V jika 1C cas menghasilkan
1.5J tenaga elektrik dalam keseluruhan litar.

51. Perbandingan d.g.e & beza
keupayaan
 Litar terbuka  Litar tertutup

52.  Tiada arus yang
mengalir.
 Bacaan voltmeter ialah
1.5V.
 Nilai d.g.e = bacaan
voltmeter yang
disambung secara terus
dengan terminal sel.
 d.g.e = 1.5V
 Arus mengalir dalam
litar.
 Bacaan voltmeter akan
jatuh jika lampu
disambung secara bersiri
dengan sel.
 Jika bacaan voltmeter
ialah 1.2V, maka beza
keupayaan yang
merentasi lampu ialah =
1.2V.

53.  Menunjukkan tenaga
elektrik diberikan pada
1C cas yang bergerak
melalui sel.
 Diwakili oleh bacaan
voltmeter dalam litar
terbuka.
 Diukur dalam JC-1 @
Volt, V.
 Menunjukkan tenaga
elektrik dipindahkan ke
bentuk tenaga lain
apabila 1C cas melalui
komponen dalam litar
yang tertutup
 Diwakili oleh bacaan
voltmeter dalam litar
tertutup.
 Diukur dalam JC-1 @
Volt, V.

54.  Suis S dalam keadaan
terbuka.Apa yang berlaku
pada mentol diperhatikan.
 Suis S dalam keadaan tertutup
, apakah yang berlaku pada
mentol.

 Keadaan Suis Terbuka Tertutup
 Keadaan Tidak menyala Menyala
mentol
 Bacaan 0A 0.2 A
Ammeter,A
Bacaan Voltmeter 3.0V 2.6V

55. Penerangan
 Kenapa bacaan ammeter 0A apabila suis S
dibuka & ada bacaan apabila suis S ditutup??
- Bacaan ammeter adalah 0A apabila suis S dibuka
kerana tiada cas yang mengalir dalam litar yang
terbuka.Arus adalah 0A.
- Apabila suis S ditutup , terdapat pengaliran cas dalam
litar yang tertutup jadi arus elektrik terhasil.

56. Bandingkan perbezaan bacaan diantara dua
voltmeter.
 Bacaan voltmeter apabila suis S dibuka adalah lebih
tinggi daripada apabila suis S ditutup.
Apakah kerja yang dilakukan untuk
menggerakkan 1C cas dalam litar yang lengkap.
 Bacaan voltmeter apabila litar dibuka ialah nilai d.g.e
sel
 Bacaan voltmeter =3.0V
 3.0J tenaga elektrik diperlukan untuk menggerakkan
1C cas dalam litar yang lengkap.

57. Kenapa terdapat perbezaan dalam bacaan kedua-
dua voltmeter ?
 Terdapat kejatuhan voltan beza keupayaan merentasi
sel.
 Kejatuhan voltan beza keupayaan = d.g.e – beza
keupayaan
 0.4V = 3.0V -2.6V
 Ini disebabkan rintangan dalam sel tersebut.

58. Rintangan Dalam
 Rintangan dalam, r ialah rintangan yang disebabkan
oleh elektrolit dan elektrod dalam satu sel @ punca
elektrik.
 Kerja diperlukan untuk menggerakkan cas
menentang rintangan dalam ,r tersebut.
 Ini menyebabkan terdapat kejatuhan beza keupayaan
merentasi sel apabila cas mengalir melaluinya dan
kehilangan tenaga haba dalam sel tersebut.

59. Persamaan melibatkan E, V,I and R
 D.g.e dalam sel = E
 B.K dalam litar tertutup = V
 Jatuhan dalam beza keupayaan dalam sel = Ir
Ir = E –V
@ E = V+ Ir
@ E = IR +Ir

60. Soalan 1
Satu sel dengan d.g.e 2V dan rintangan dalam 1Ω
disambung dengan perintang 4Ω. Apakah bacaan
voltmeter apabila disambung dengan perintang 4 Ω??

61. Soalan 2
Mentol M disambung dengan
bateri .Voltmeter juga disambung
merentasi bateri.Apabila suis
dibuka, bacaan voltmeter ialah
6.0V. Apabila suis ditutup, bacaan
voltmeter ialah 4.8V.
a) Apakah d.g.e bateri?
b) Jika perintang mentol M ialah
8 Ω, apakah arus yang
merentasi M apabila suis
ditutup?
c) Cari nilai rintangan dalam , r
bateri.

62. Soalan 3
 Apabila suis S dibuka, bacaan voltmeter ialah 1.5V.
Apabila suis ditutup, bacaan voltmeter ialah 1.35V dan
bacaan ammeter ialah 0.3A.
Cari nilai :
a) d.g.e
b) rintangan dalam , r
c) rintangan , R

63. TENAGA & KUASA ELEKTRIK
 Apakah maksud tenaga elektrik
- Tenaga elektrik ialah keupayaan arus elektrik
melakukan kerja.
- Tenaga yang dipindahkan oleh sesuatu alat elektrik
kepada bentuk tenaga lain apabila terdapat arus
mengalir melaluinya.
- Tenaga yang dibekalkan oleh sesuatu punca elektrik
seperti sel @ bateri apabila arus mengalir dalam litar
tertutup.
-

64. HUBUNGAN ANTARA TENAGA
ELEKTRIK , VOLTAN , ARUS & MASA
 Beza keupayaan , V merentasi 2 titik ialah tenaga, E
dipindahkan oleh 1C cas , Q merentasi 2 titik.
V = E/Q
arus adalah kadar pengaliran cas , Q = It
E = VQ = Vit
Dari Hukum Ohm, V = IR
E = I2Rt or I =V/R , E = V2t/R
Unit tenaga elektrik ialah Joule, J

65. Maksud Kuasa Elektrik
 Kuasa ialah kadar pemindahan tenaga elektrik .
 Kuasa = Tenaga/Masa
 P =E/t, P = Vit/t=VI, UNIT =Js-1 =Watt=W
 Untuk perintang & lampu, P =VI , V=IR
P= VI , P=I2R , P =V2/R

66. Kadar Kuasa
 Satu cerek yang dilabel 240V 1500W bermaksud cerek itu
akan membebaskan 1500J tenaga elektrik setiap 1 saat jika
disambung dengan beza keupayaan 240V.
 Rumus tenaga digunakan
- Jumlah tenaga elektrik yang digunakan dalam masa yang
diberi
- Tenaga digunakan (E) = Kuasa (P) x Masa(t)
- E = Pt
a) Kuasa diukur dalam unit kilowatt ( kW)
b) Masa diukur dalam unit saat (s)

67.  Semakin tinggi kuasa yang dibekalkan oleh tenaga
elektrik, semakin banyak tenaga yang digunakan
dalam setiap saat.
Alat elektrik Kuasa /W Masa /J Tenaga
Digunakan /J
Kipas 50 1
Televisyen 100 1
Komputer 200 1
Penyaman
udara
1000 1
Mesin basuh 1800 1/2
Pemanas air 3600 1/2

68. Apakah kWh????????
 1 kilowatt-jam mewakili jumlah tenaga yang
digunakan dalam masa 1 jam oleh alat elektrik pada
kadar 1 kilowatt.
 1kWh = 1 unit tenaga
 E = Pt
1kWh = 1kW x 1 jam = 1000W x 3600s = 3.6 x 105 J

69. Kos penggunaan elektrik
 Kos = bil.unit x kos per unit
Jika kos untuk 1 unit elektrik ialah 22 sen, kira kos
penggunaan lima 36W lampu fluoresen jika lampu
dibuka 5jam sehari untuk bulan January.
E = Pt = 5 x 0.036kW x 5 jam x 31 = 27.9 unit.
kos = 27.9 x 21.8 = RM6.10

70. Kecekapan Alat Elektrik
 Kecekapan ialah peratus kuasa output kepada kuasa
input.
Kecekapan = Tenaga output/Tenaga input x 100%
= Kuasa ouput/kuasa input x 100%
Biasanya kecekapan alat elektrik kurang daripada
100% kerana bukan semua tenaga input ditukarkan
kepada tenaga output yang berguna.

71. Soalan 1
Sebuah cerek elektrik disambung merentasi 240V
bekalan kuasa.Jika rintangan elemen pemanas ialah
40Ω, kira
a) Arus yang mengalir dalam elemen pemanas?
b) Jumlah haba yang dihasilkan dalam masa 10minit?

72. Soalan 2
 Pemanas rendam mempunyai kuasa 240V, 750w.
a) apakah maksud kadar kuasa?
b)apakah rintangan pemanas rendam itu?
c) Berapakah tenaga elektrik yang digunakan dalam
masa 15minit?

73. Soalan 3
 Lampu motosikal berlabel “ 12V, 15w”.
a) Apakah maksud “ 12V, 15W”?
b) Apakah arus yang mengalir melalui lampu apabila
disambung dengan 12V bekalan kuasa?
c) Berapakah rintangan filamen lampu?

74. Soalan 4
Lampu dilabel dengan “240V, 100W”. Apakah kecekapan
lampu jika kuasa output ialah 12W?

75. Cara untuk meningkatkan
kecekapan elektrik?