8.2

8.2 Keputusan / Result Arah gerakan dawai
Situasi kuprum
IDEA situation
Direction of motion of
Rajah 8.2.1 menunjukkan satu kipas elektrik yang Arus dialirkan dalam litar copper wire
digerakkan oleh motor arus ulangalik (a.u). Current flows in the circuit
Bagaimana motor elektrik berfungsi? Arah arus
Diagram 8.2.1 shows an electric fan is driven by an disongsangkan
alternating current (a.c) motor. How does an electric Reverse direction of
motor work current
Aktiviti 1 / Activity 1 Kutub magnet
Tujuan: Mengkaji daya ke atas konduktor yang disongsangkan
membawa arus dalam medan magnet. Reverse polarity of magnet
Aim: Investigate the force on a current-carrying Arah medan magnet
conductor in a magnetic field selari dengan arah arus
Prosedur / Procedure: Direction of magnetic field
parallel with current

Perbincangan / Discussion
1. Adakah terdapat medan magnet dalam kawasan

di sekeliling dawai kuprum pendek sebelum
arus mengalir?
Is there a magnetic field in the region around the
short copper wire before the current is switched on?

………………………………………………………………

2. Namakan dua sumber medan magnet di dalam
kawasan di sekeliling dawai kuprum apabila
arus mengalir.
Name two sources of magnetic fields in the region
around the copper wire when the current flows.

…………………………………………………………….

………………………………………………………………

3. Daripada pemerhatian anda, apakah yang
menyebabkan dawai kuprum pendek itu
bergerak?
From your observation, what makes the short
copper wire moved?

…………………………………………………………

4. Apakah hukum yang menghubungkan arah
daya, arus dan medan magnet?
What is the law that relates the direction of the
force, the current and the magnetic field?

……………………………………………………………

1. Susun radas seperti dalam Rajah 8.2.2.
Hidupkan suis. Perhatikan apa yang berlaku
kepada dawai kuprum yang pendek.
Set up apparatus as shown in Diagram 8.2.2.
Switch on the current and observe what happens to
the short copper wire.

5. Apakah hubungan antara arah medan magnet,
arus dan daya yang bertindak pada konduktor?
What is the relationship between the direction of the
magnetic field, the current and the force acting on a
conductor?

……………………………………………………………

6. Jelaskan mengapa dawai itu tidak bergerak 1. Pada rajah, tanda dan labelkan dengan B arah
apabila medan magnet selari dengan arah medan magnet.
pengaliran arus dalam dawai kuprum pendek. On the diagram, mark and label with B the direction
Explain why the wire does not move when the of the magnetic field.
direction of magnetic field is parallel with the
direction of current in the short copper wire. 2. Apabila suis ditutup, rod kuprum bergerak di
sepanjang landasan kuprum. Pada rajah,
……………………………………………………………… When the switch is closed, the copper rod moves
along the copper rails. On the diagram
7. Apakah perbezaan kepada gerakan dawai jika: • Tanda dan label arah arus, I, mengalir melalui
What difference to the motion of the wire if: rod kuprum.
Mark and label direction of current, I, through the
i. Magnet lebih kuat digunakan? copper rod.
stronger magnets are used? • Tanda dan label, F, arah gerakan rod.
Mark and label, F , the direction of the motion of
……………………………………………………………… the rod.

ii. Arus dalam konduktor meningkat? 3. Lukis pada rajah di bawah, medan magnet yang
The current in the conductor is increased? dihasilkan oleh:
Draw on diagram below, the magnetic field
……………………………………………………………… produced by:

Kesimpulan / Conclusion
Apakah syarat supaya satu daya bertindak ke atas
konduktor membawa arus?
Under what situation does a force act upon a current-
carrying conductor?

………………………………………………………………

………………………………………………………………

………………………………………………………………

Magnet kekal konduktor membawa arus

Permanent magnet current carrying

conductor

4. Lukis kombinasi dua medan magnet pada rajah

di bawah.

Draw combination of two magnetic fields below.

Activity 2: (a) Tanda dan labelkan pada Rajah 8.2.4,
Tujuan: Huraikan bagaimana konduktor membawa kawasan di mana dua medan magnet
arus dalam medan magnet mengalami satu daya. bergabung pada arah yang sama.
Aim: Describe how a current-carrying conductor in a Mark and label in Diagram 8.2.4, the region
magnetic field experiences a force. where the two magnetic fields are combined in
the same direction.
Rajah 8.2.3 menunjukkan satu susunan untuk
mengkaji kesan medan magnet ke atas rod kuprum (b) Tanda dan labelkan pada Rajah 8.2.4,
yang membawa arus. kawasan di mana dua medan magnet
Diagram 8.2.3 shows an arrangement to study the bergabung pada arah bertentangan.
effect of magnetic field on a copper rod carrying current. Mark and label in Diagram 8.2.4, the region
where the two magnetic fields are combined in
opposite direction.

(c) Apa yang boleh dikatakan tentang
kekuatan medan magnet jika:
What can we say about the strength of the
magnetic field if:
(i) Medan magnet bergabung pada arah
yang sama

The combined magnetic fields are in the (b) Bateri digantikan dengan bekalan a.u
same direction. the battery is replaced by a.c. power supply

…………………………………………….. …………………………………………………………
…………………………………………………………
(ii) Medan magnet bergabung pada arah
bertentangan. 10. Kesimpulan: Terangkan bagaimana gerakan rod
The combined magnetic fields are in kuprum dalam Rajah 8.2.3 dapat dihasilkan.
opposite direction Conclusion: Explain how the motion of the copper
rod in Diagram 8.2.3 is produced.
…………………………………………….
(a) Apabila suis ditutup, …………… mengalir
(d) Tanda dan labelkan dalam Rajah 8.2.4, melalui dawai kuprum pendek.
kawasan medan magnet yang kuat. When the switch is on, the …………... flows
Mark and label in Diagram 8.2.4, the region of through short copper wire produced magnetic field.
strong magnetic field.
(b) Interaksi antara medan magnet dihasilkan
(e) Tanda dan labelkan dalam Rajah 8.2.4 daripada konduktor …………… dan medan
kawasan medan magnetic yang lemah. magnet daripada magnet …………….. akan
Mark and label in Diagram 8.2.4, the region of berlaku.
weak magnetic field. The interaction between the magnetic field
produced by the ……………. and magnetic field of
5. Apa itu medan lastik? the ……………. magnet occurred.
What is a catapult field?
(c) Interaksi antara dua medan magnet ini
…………………………………………………………….. menghasilkan …………….
The interaction between the two magnetic fields
……………………………………………………………… produces a …………. on the conductor.

6. Lukis medan lastik pada Rajah 8.2.5 (d) Rod kuprum pendek akan ……………
Draw catapult field in Diagram 8.2.5. The short copper rod …………….

7. Satu daya paduan, F bertindak daripada Latihan 1 / Exercise 1:
kawasan medan kuat ke kawasan medan magnet Lukis medan magnet untuk magnet kekal dan
lemah. Tunjukkan pada Rajah 8.2.5, arah daya konduktor berarus.
paduan, F. Draw the magnetic field for the permantent magnet and
A resultant force, F acts from a strong magnetic field current carrying conductor.
to weak magnetic field. Show on Diagram 8.2.5, the
direction resultant force, F. NS

8. Namakan hukum untuk menentukan arah daya. Dengan menggunakan Hukum Tangan Kiri Fleming,
Name the rule to determine the direction of the tentukan arah daya. Lukis medan lastik dan
force. tunjukkan arah gerakan konduktor.
By using Fleming left hand rules, determine the
……………………………………………………………… direction of the force. Draw catapult field and show the
direction of movement of the conductor.
9. Apa yang berlaku pada gerakan rod kuprum dan
terangkan jawapan anda. NS
What happen to the motion of the copper rod and
explain your answer when Aktiviti 3 / Activity 3:
(a) Laraskan rheostat sehingga rintangan
berkurang.
the rheostat is adjusted until its resistance
decreases.

………………………………………………………….

………………………………………………………….

Tujuan: Terangkan bagaimana gegelung membawa Apa yang berlaku pada gegelung dalam Rajah
arus dalam medan magnet mengalami satu daya 8.2.7?
putaran. What will happen to the coil in Diagram 8.2.7?
Aim: Explain how a current-carrying coil in a magnetic
field experiences a turning force. ………………………………………………………………
Rajah 8.2.6 menunjukkan suatu arus mengalir
melalui gegelung dalam medan magnet seragam. Nyatakan factor-faktor yang mempengaruhi
Diagram 8.2.6 shows current flows through a coil in a kelajuan putaran motor.
uniform magnetic field. State factors which affect the speed of rotation of the
motor
1. Lukis medan magnet untuk magnet magnadur
(kekal). Faktor Kelajuan putaran
Draw a magnetic field lines for the magnadur / Factors motor
permanent magnet.
1. Tambah saiz arus Speed of rotation
2. Lukis medan magnet untuk gegelung Increasing the size of the of the motor
membawa arus. current
Draw the magnetic field lines for the current
carrying coil. 2. Tambah kekuatan medan
magnet.
Increasing the strength of the
magnetic field

3. Tambah bilangan lilitan
gegelung
increasing the number of
turns

4. Tambah luas gegelung
Increasing the area of the coil

Aktiviti 4 / Activity 4
Tujuan: Huraikan bagaimana motor arus terus
berfungsi.
Aim: Describe how a direct current motor works

1. Rajah 8.2.8 menunjukkan motor arus terus
yang ringkas.
Diagram 8.2.8 shows a simple d.c. motor.

3. Lukis medan magnet untuk menunjukkan
mdan lastik. Tunjukkan arah daya paduan.
Draw magnetic field lines to show the catapult
field. Show the direction of the resultant forces.

(i) Apakah fungsi motor elektrik?
What is the function of electric motor?

………………………………………………………………

(ii) Labelkan bahagian-bahagian yang ditunjukkan
pada Rajah 8.2.8.
Label the parts shown in Diagram 8.2.8.

(iii) Nyatakan dua medan magnet yang berinteraksi
apabila arus, I mengalir daripada A → B → C →
D.

Name two magnetic fields which interact when
current flows from A → B → C → D.

………………………………………………………………

………………………………………………………………

(iv)Tunjukkan pada Rajah 8.2.8 dan nyatakan arah
daya yang dialami oleh sisi:
Show on Diagram 8.2.8 and state the direction of
forces experiences by side:

AB: ……………… CD: ………………

(v) Namakan peraturan yang digunakan untuk (a) Nyatakan arah arus dalam gegelung.
menentukan arah daya. State the direction of current in the coil.
State the rule to determine the direction of the force.
………………………………………………………………
………………………………………………………………
(b) Bandingkan arah arus dalam gegelung bagi
(vi)Apakah kesan dua daya yang dihasilkan pada kedudukan dalam Rajah 8.2.8 dengan
sisi AB dan CD ke atas pergerakan gegelung? kedudukan dalam Rajah 8.2.9
What is the effect of the two forces produced on Compare the direction of current in the coil for
side AB and CD to the motion of the coil? the position in Diagram 8.2.8 with the position
in Diagram 8.2.9.
………………………………………………………………
………………………………………………………………
………………………………………………………………
(c) Nyatakan fungsi komutator dalam sebuah
……………………………………………………………… motor a.t.
State the function of commutator in the dc
(vii) Apakah arah putaran gegelung itu? motor.
What is the direction of rotation of the coil?
………………………………………………………………
………………………………………………………………
………………………………………………………………

2. Gegelung itu berputar sehingga ia berada pada ………………………………………………………………
kedudukan menegak.
The coil rotates until it gets to the vertical position. (d) Tunjukkan pada Rajah 8.2.9 dan nyatakan
arah daya yang dialami oleh sisi:
(a) Apa yang berlaku pada sentuhan antara Show on Diagram 8.2.9 and state the direction
berus karbon dan komutator? of forces experiences by side:
What happen to contact between carbon
brushes with the commutator AB: ……………… CD: ………………

……………………………………………………………… (e) Apakah arah putaran gegelung itu?
What is the direction of rotation of the coil?
………………………………………………………………
…………………………………………………………
……………………………………………………………… TUTORIAL 8.2
1. Based on diagram below, what is the direction
(b) Apa yang menyebabkan gegelung terus
berputar ketika dalam kedudukan menegak? of motion of the rod when the switch is closed?
What makes the coil continue to rotate when it Berdasarkan rajah di bawah, apakah arah gerakan
is at the vertical position? rod apabila suis ditutup?

………………………………………………………………

3. Rajah 8.2.9 menunjukkan gegelung berada pada
kedudukan mengufuk semula.
Diagram 8.2.9 shows the coil is at the horizontal
position again.

2. Diagram 29 shows a left hand which represents
the Fleming Left-Hand rule.

Rajah 29 menunjukkan tangan kiri yang mewakili
Petua Tangan Kiri Fleming.
(2010)

X represents the / X mewakili Where is the direction of motion of the
A. Motion / gerakan conductor when the current flows? (2010)
B. Current / arus Apakah arah pergerakan konduktor itu apabila arus
C. Magnetic field / medan magnet mengalir?
D. Potential difference / beza keupayaan A. W
B. X
3. A copper wire is connected to a circuit which C. Y
located between two bar magnet. When the D. Z
switch is turned on the current flows out of the
paper. 5. Diagram (a) shows magnetic field produced by
Satu wayar kuprum disambung ke litar yang a conductor-carrying current. Diagram (b)
terletak antara dua magnet bar. Apabila suis shows magnetic field from a permanent
dihidupan, arus mengalir keluar daripada kertas. magnadur magnets.
Rajah (a) menunjukkan medan magnet dihasilkan
oleh konduktor membawa arus. Rajah (b)
menunjukkan medan magnet daripada magnet
magnadur yang kekal.

Which is the correct direction of the force When the two magnetic fields interact, which
acting on the copper wire? diagram shows the resultant magnetic field?
Manakah arah daya yang bertindak ke atas wayar Apabila kedua-dua medan magnet saling
kuprum yang betul? bertindak, rajah manakah menunjukkan paduan
medan magnet?
4. Diagram shows a conductor wire placed in a
magnetic field.
Rajah menunjukkan satu dawai konduktor
diletakkan dalam medan magnet.

When the switch is on, the conductor wire
initially moves towards…..(2007)

Apabila suis dihidupkan, dawai konduktor pada

awalnya bergerak ke arah

A. W C. Y

B. X D. Z

4. Diagram 34 shows a conductor placed inside a 6. The diagram shows an arrangement of
magnetic field. apparatus to study the pattern of magnetic
Rajah 34 menunjukkan satu konduktor diletakkan fields which are formed when current flows
dalam satu medan magnet. through conductors.
Rajah menunjukkan susunan radas untuk mengkaji
corak medan magnet yang terbentuk apabila arus
mengalir melalui konduktor.

Which magnetic fields pattern is formed on the
cardboard when both switches are closed?
(2004)
Manakah corak medan magnet yang terbentuk
atas kadbod apabila kedua-dua suis ditutup?

8. Diagram below shows a current-carrying coil in
a magnetic field.
Rajah di bawah menunjukkan satu gegelung
membawa arus di dalam satu medan magnet.

7. Diagram below shows two parallel wire M and N What will happen to the coil?
through a cardboard. Wire M is connected to a Apakah yang akan berlaku kepada gegelung?
direct current power supply while wire N is A. at rest / pegun
connected to a resistor. B. rotates clockwise / putar arah jam
Rajah di bawah menunjukkan dua wayar yang C. rotates anti clockwise / putar lawan jam
selari M dan N melalui satu kadbod. Wayar M D. vibrates / bergetar
disambungkan ke bekalan kuasa arus terus
manakalah wayar N disambungkan ke satu 8. Diagram below shows a conductor carrying a
perintang. current in a magnetic field.
Rajah di bawah menunjukkan konduktor membawa
Which of the following patterns shows the arus di dalam medan magnet.
magnetic field produced on the cardboard?
Manakah corak medan magnet berikut yang
dihasilkan di atas kadbod?

What is the direction o the force that acts on
the conductor?
Pada arah manakah daya itu bertindak ke atas
konduktor?

9. Diagram below shows the structure of a simple
electric motor.
Rajah di bawah menunjukkan struktur sebuah
motor elektrik ringkas.

Which is the correct magnetic field pattern Which change will decrease the extension of

when the plane of the coil is horizontal? the springs? [2012]

Manakah corak medan magnet yang betul apabila Perubahan manakah yang akan mengurangkan

gegelung dalam keadaan mengufuk? (2003) pemanjangan spring?

A. Use a stronger magnet.

Menggunakan magnet yang lebih kuat

B. Use a thicker conductor

Menggunakan konduktor yang lebih tebal

C. Increase the number of batteries

Manambahkan bilangan bateri.

D. Increase the distance between magnets.

Menambahkan jarak antara magnet.

12. Diagram 26 shows a wire QR hangs freely
between two strong magnets.
Rajah 26 menunjukkan satu wayar QR digantung
bebas di antara dua magnet kuat.

10. Diagram 23 shows an electric motor.
Rajah 23 menunjukkan sebuah motor elektrik.

The magnitude of force F increases when The angle of deflection, θ is increased by
Magnitud daya F bertambah apabila Sudut pesongan, θ, bertambah dengan [2012]
A. The number of turns of the wire coil A. Increasing the current

decreases. Menambah arus
Bilangan lilitan gegelung dawai berkurang B. Changing the polarity of the magnet
B. The magnitude of the electric current
decreases. Mengubah kekuatan magnet
Magnitud arus elektrik berkurang C. Increasing the resistance of the wire QR
C. The magnitude of the magnetic filed
decreases Menambah rintangan wayar QR
Magnitud medan magnet berkurang D. Increasing the distance between the poles of
D. The resistance of the wire coil decreases.
Rintangan gegelung dawai berkurang the magnet.
Menambah jarak antara kutub magnet.
11. Diagram 25 shows a straight conductor placed
in a magnetic field. Both of the soft springs Structure Question:
extend when the switch is on. 1. SPM 2009 PAPER 2 A7
Rajah 25 menunjukka suatu konduktor lurus Diagram 7.1 shows a current-carrying wire placed
diletakka dalam medan magnet. Kedua-dua spring between two opposite poles of two magnadur
lembut memanjang apabila suis dipasang. magnets. The wire swings upwards.
Rajah 7.1 menunjukkan satu dawai pembawa arus
yang terletak antara dua magnet magnadur yang
berlawanan kutub. Dawai itu berayun ke atas.

(a) The combination of the magnetic field and the The scale of the ammeter in Diagram 7.3 is not
current in the wire produces the resultant force, uniform due to the incorrect shape of the
F. magnet used.
Kombinasi medan magnet dengan arus di dalam Skala ammeter dalam Rajah 7.3 tidak seragam
dawai menghasilkan daya paduan, F. disebabkan oleh kesilapan bentuk magnet yang
(i) Name the rule to determine the direction digunakan.
of the force.
Namakan petua yang digunakan untuk (i) In the space below, draw the correct
menentukan arah daya itu. shape of the magnet and the pattern of
the magnetic field produced when this
…………………………………....................... magnet is used.
Pada ruang di bawah, lukis bentuk magnet
[1 mark] yang betul dan corak medan magnet yang
terhasil apabila magnet ini digunakan.
(ii) In Diagram 7.2, draw the resultant [3 marks]

magnetic field produced. [2 marks] (ii) Give one reason why the magnet should
have the shape as suggested in 7(b)(i).
Pada Rajah 7.2, lukis medan magnet paduan Beri satu sebab mengapa magnet itu
sepatutnya mesti mempunyai bentuk seperti
yang terhasil. yang dicadangkan di 7(b0(i).

(iii) Using an arrow, show the direction of the ………………………………….......................................
resultant force, F, in Diagram 7.2. [1 mark]
Menggunakan anak panah, tunjukkan arah
daya paduan, F, di Rajah 7.2. (iii) Parallax error occurs when taking a
[1 mark] reading using an ammeter. Suggest one
additional component to overcome this
(b) Diagram 7.3 shows a moving-coil ammeter. problem. Explain your answer.
Rajah 7.3 menunjukkan sebuah ammeter gelung Ralat paralaks berlaku apabila bacaan
bergerak. diambil menggunakan suatu ammeter.
Cadang satu komponen tambahan untuk
mengatasi masalah ini. Jelaskan jawapan
anda.

Component : ………………………………………
komponen
Explanation: ………………………………………
Penjelasan
……………………………………………………….

……………………………………………………….
[2 marks]

2. SPM 2013: Questions 8
Diagram 8.1 shows the compass needle direction of
compass S with the switch is off.
Rajah 8.1 menunjukkan arah jarum kompas S dengan
suis dimatikan.

(a) When the switch in Diagram 8.1 is on,

Apabila suis dalam Rajah 8.1 dihidupkan,

(i) Indicate with an arrow the direction of

current in the circuit.

Tunjukkan dengan menggunakan anak panah

arah arus dalam litar. [1

mark]

(ii) Draw the magnetic field pattern on the

cardboard. [2 marks]

Lukis corak medan magnet di atas kadbod

tersebut.

(iii)Indicate with an arrow the direction of (ii) Number of battery used
compass needle of the compass T. Bilangan bateri yang digunakan
Tunjukkan dengan menggunakan anak panah
arah jarum kompas T. …………………………………………………….........
[1 mark]
Reason / Sebab
(b) Name the rule used to determine the direction
of magnetic field in Diagram 8.1. …………………………………………………….........
Namakan petua yang digunakan untuk [2 marks]
menentukan arah medan magnet dalam Rajah
8.1. (iii)Shape of permanent magnet
Bentuk magnet kekal
……………………………………………………….......... `
[1 mark]
…………………………………………………….........
(c) Diagram 8.2 shows three electric motors Reason / Sebab
design X, Y and Z used to built a small
portable fan. …………………………………………………….........
Rajah 8.2 menunjukkan tiga reka bentuk motor [2 marks]
elektrik X, Y dan Z yang digunakan untuk
membina sebuah kipas mudah alih yang kecil. (iv)Determine the most suitable design of an
electric motor that can be used to rotate the
Based on Diagram 8.2, state the suitable fan blade with greater speed.
characteristics of an electric motor to be used Tentukan reka bentuk motor elektrik yang
to rotate the fan blade with greater speed. paing sesuai, yang boleh digunakan untuk
Berdasakan Rajah 8.2, nyataan ciri-ciri bagi memusingkan bilah kipas dengan lebih laju.
sebuah motor elektrik yang boleh memusingkan
bilah kipas dengan lebih laju. Beri sebab untuk ……………………………………………………
kesesuaia ciri-ciri itu: [1 mark]
(i) Number of turn of coil

Bilangan lilitan gegelung

……………………………………………………........

Reason / Sebab

…………………………………………………….........
[2 marks]