NOTA FIZIK TINGKATAN 5

PHYSICS A
CIKGU CHE ZAITUN BINTI ABDUL HALIM

DREAM BIG, AIM HIGH, NEVER GIVE UP

Gelombang ialah proses Amplitud (a)
memindahkan tenaga sesaran maksimum zarah
dari satu tempat ke dari kedudukan
tempat yang lain tanpa keseimbangan
memindahkan medium.
Amplitud berkaitan dengan
Gelombang kenyaringan bagi bunyi dan
kecerahan bagi cahaya.

Unit SI : meter, m

Panjang Gelombang (λ)

jarak di antara dua titik sefasa yang berturutan/

jarak di antara dua puncak yang λ

λ berturutan.

λ λ

Jarak antara dua puncak yang Jarak antara dua kawasan regangan
berturutan atau dua lembangan
berturutan atau mampatan yang berturutan bagi

gelombang bunyi. 12

Tempoh (T) Gelombang Frekuensi, f

masa yang diambil oleh bilangan ayunan lengkap dalam satu
sesebuah sistem ayunan saat.
untuk melakukan
satu ayunan lengkap. f=1
T
Unit SI : saat (s).
Unit SI : Hertz (Hz)

Laju Gelombang (v) Hubungan
jarak yang dilalui oleh sesuatu Hubungan antara laju gelombang,
gelombang dalam satu tempoh panjang gelombang dan frekuensi
masa tertentu dalam arah
perambatan gelombang v=fλ

Unit SI : ms-1. Graf Sesaran - Masa

Graf Sesaran - Jarak

Sesaran λ Jarak Sesaran T Masa
λ T
a a
a a T

Pantulan Gelombang

• Pantulan gelombang berlaku apabila Lampu
gelombang berlanggar dengan satu
penghalang. ke bekalan kuasa
dan rheostat
• Gelombang mengalami perubahan arah
perambatan gelombang apabila dipantulkan.

• Nilai frekuensi (f), panjang gelombang (l) Pencelup sfera Stroboskop
Pencelup satah
dan laju gelombang (v) adalah kekal sama

selepas pantulan. Gelang
getah

Hukum Pantulan: Pemantul Tebing
Sudut tuju, i = Sudut pantulan, r spon

Air

Gelombang Tuju: Lengkapkan rajah-rajah di bawah untuk menunjukkan
gelombang sebelum kena halangan pantulan gelombang air.
Gelombang Pantulan:
gelombang yang telah mengalami a) Skrin putih b)
perubahan arah perambatan

selepas pantulan

i = sudut tuju - sudut di antara arah
perambatan gelombang tuju dan
normal

r = sudut pantulan - sudut di antara
arah perambatan dan normal

21

Pembiasan Gelombang

Pembiasan Gelombang Selepas pembiasan gelombang, frekuensi
gelombang tidak berubah, tetapi panjang
satu fenomena gelombang di mana arah gelombang, laju dan arah perambatan
perambatan gelombang berubah apabila gelombang berubah.
merambat dari satu medium ke medium yang
lain. Lampu

Perubahan arah perambatan gelombang ke bekalan kuasa
disebabkan laju gelombang berubah apabila dan rheostat
merambat dari satu medium ke medium
yang lain.

Hubungan antara v dan λ gelombang Pencelup sfera Stroboskop
dalam air dalam dan cetek : Pencelup satah

v = f λ f pemalar Gelang
getah

v berkadar terus dengan λ Plat Tebing
plastik spon

v =k v1 = v2 Air

l l1 l2

v1 v2 v1 > v2 skrin putih
λ1 λ2 λ1 > λ2

Dalam Cetek Dalam

Plat plastik 22

Cetek

Kedalaman Dalam Frekuensi Cetek Normal Kedalaman
tidak Dalam
air ↓ air ↑
Normal berubah

v↓ Laju v↑

Gelombang

Gelombang air berubah Gelombang air

merambat merambat

dari kawasan dari kawasan

dalam ke kawasan Panjang cetek ke kawasan
cetek dalam
λ↓ Gelombang λ↑

berubah

Dibiaskan ke Arah Dibiaskan
arah normal Gelombang menjauhi
normal
berubah

23

Gambar rajah Pembiasan Gelombang Air 4)
1)

Dalam Cetek Dalam Dalam Dalam
Cetek Dalam
2) 5) Cetek

Dalam Dalam Dalam

3)

Cetek

Dalam Cetek Dalam 24

1. Satu gelombang satah mempunyai 2. Rajah menunjukkan perambatan gelombang

panjang gelombang 2cm dan berhalajuLatihan 6.a3ir dari kawasan P ke kawasan Q yang
8 cms-1 merambat merentasi kawasan berbeza kedalaman.

cetek. Apabila gelombang tersebut menuju P Q
ke kawasan dalam, laju gelombang

menjadi 12 cms-1, tentukan nilai

a) panjang gelombang

b) frekuensi gelombang di kawasan air

dalam? 12 cm 12 cm

a) 3 cm Jika laju gelombang tersebut 18 cms-1 di
b) 4 Hz kawasan P. Tentukan laju gelombang

tersebut di kawasan Q.

9 cms-1

25

Pembelauan Gelombang Air

Suatu fenomena penyebaran gelombang apabila melalui satu penghalang atau satu celah.

Lampu Ciri-ciri gelombang dibelaukan

ke bekalan kuasa ü Frekuensi, panjang gelombang dan
dan rheostat kelajuan gelombang tidak berubah.

Pencelup ü Perubahan pada arah perambatan dan
sfera corak gelombang
Pencelup
satah ü Amplitud gelombang dibelaukan
Stroboskop berkurang (hasil pengurangan tenaga).
Penghalang
Gelang Faktor-faktor yang
getah mempengaruhi kesan

Te b in g pembelauan
spon
saiz celah atau panjang
A ir halangan gelombang

Skrin putih Kesan pembelauan adalah ketara jika:

1. saiz celah atau halangan cukup kecil

2. panjang gelombang yang cukup
besar.

Jika kesan pembelauan adalah ketara, bentuk gelombang dibelaukan lebih tersebar atau
lebih membulat.

(a) Celah lebar (b) Celah sempit
Kesan pembelauan tidak ketara. Kesan pembelauan adalah ketara.

(c) Penghalang Lebar (d) Penghalang sempit
Kesan pembelauan tidak ketara. Kesan pembelauan adalah ketara.

***Jika saiz celah atau halangan adalah lebih kecil, kesan pembelauan menjadi ketara.

Kesan panjang gelombang dan saiz celah ke atas corak pembelauan cahaya

a) Panjang gelombang b) Saiz celah

Panjang gelombang cahaya merah adalah lebih Saiz celah dalam rajah (ii) lebih kecil
besar berbanding cahaya biru. berbanding saiz celah dalam rajah (i).

Kesan pembelauan cahaya adalah lebih ketara Kesan pembelauan cahaya adalah lebih ketara
apabila panjang gelombang lebih besar. apabila saiz celah berkurang.

Interferens Gelombang

Suatu fenomena gelombang berlaku disebabkan oleh kesan superposisi gelombang.

Bagaimana interferens gelombang berlaku ? Lampu

• Interferens gelombang berlaku apabila ke bekalan kuasa
dua gelombang bertemu ketika dan rheostat
merambat dalam medium yang sama.
Pencelup
• Apabila kedua-dua gelombang yang sfera
bertindih, interferens akan berlaku
sama ada interferens membina atau
interferens memusnah.

Sumber koheren Stroboskop

Sumber koheren merupakan sumber Gelang
gelombang yang menghasilkan getah
gelombang-gelombang yang
mempunyai frekuensi yang sama dan Tebing
mempunyai beza fasa,q yang tetap. spon

s Air

t Skrin putih
q

Prinsip Superposisi
berlaku apabila dua atau lebih gelombang bertindih pada satu titik pada satu masa yang
tertentu, sesaran paduan gelombang pada titik itu adalah sama dengan hasil tambah
sesaran setiap komponen gelombang yang terlibat.

Superposisi bagi dua gelombang yang berasal dari dua sumber yang koheren.

Interferens membina

Superposisi dua puncak Superposisi dua lembangan

Gabus Amplitud Gabus
aa paduan

2a

2a

Interferens memusnah Amplitud
paduan
satu puncak dan satu lembangan

Gabus

Amplitud paduan

Formula Young Faktor-faktor yang mempengaruhi corak
interferens gelombang
Hubungan antara λ, a, x dan D
Corak interferens bergantung kepada nilai x.
Garis Nod x Garis Antinod Apabila x berubah, corak interferens juga
x berubah.

λD lD x xαλ

x = a λ

S1 a S2 xαD

a = Jarak antara sumber yang koheren x 1 x D
λ = Panjang gelombang a
x α
x = Jarak pemisah di antara dua garis antinod
1
berturutan atau antara dua garis nod yang

berturutan

D = Jarak serenjang di antara dua sumber
gelombang dengan kedudukan di mana x diukur

λ= ax a
D
38

Gelombang Bunyi Bagaimana gelombang bunyi dihasilkan oleh
objek yang bergetar?
1. Bunyi ialah suatu bentuk tenaga yang
merambat sebagai gelombang dan ü Gelombang bunyi dihasilkan apabila objek yang
menyebabkan gegendang telinga
bergetar. bergetar menyebabkan molekul-molekul udara

2. Gelombang bunyi dihasilkan oleh di sekelilingnya untuk bergetar.
objek yang bergetar.
ü Apabila tala bunyi bergetar, lapisan udara turut
3. Gelombang bunyi merambat sebagai
gelombang membujur. bergetar dan tenaga bunyi dipindah melalui

Bagaimana kenyaringan (kekuatan) udara di sekitarnya dalam bentuk gelombang.
bunyi berkaitan dengan amplitud?
ü Apabila tala bunyi bergerak ke hadapan,
Kenyaringan bunyi bergantung kepada
amplitud. lapisan udara dimampatkan.
Apabila amplitud bunyi meningkat,
kenyaringan bunyi turut meningkat. ü Apabila tala bunyi bergerak ke belakang,

Bagaimana kelangsingan bunyi lapisan udara berjauhan dan menyebabkan
berkaitan dengan frekuensi?
regangan.
Kelangsingan bunyi bergantung kepada
frekuensi bunyi. ü Oleh itu, satu siri mampatan dan regangan
Apabila frekuensi bunyi meningkat,
kelangsingan bunyi turut meningkat. lapisan udara akan menghasilkan gelombang

bunyi.

Getaran λ Arah
perambatan

mampatan regangan

Tala bunyi 43

Gelombang Elektromagnet

Spektrum Elektromagnet

Spektrum elektromagnet merupakan satu siri gelombang elektromagnet yang lengkap yang
disusun mengikut panjang gelombang yang semakin berkurang.

Gelombang Radio

Gelombang Gelombang VHF UHF Gel. Infra Cahaya ultra Sinar-X Sinar
panjang pendek mikro merah tampak ungu gamma

1000 m 1m 1mm 1 x 10-3 1 x 10-6 1 x 10-9
frekuensi ↓ mm mm mm

frekuensi semakin meningkat frekuensi ↑

panjang gel. ↑ panjang gel. semakin meningkat panjang gel. ↓
Tenaga ↑

Cahaya Tampak ROYGBIV/ MJ Kena Halau Balik India Utara

• Merah mempunyai panjang gelombang yang paling tinggi dan ungu yang paling rendah.
• spektrum cahaya :

• Merah, jingga, kuning, hijau, biru, indigo dan ungu.

Hukum Ohm V VαI

Beza keupayaan berkadar terus Kecerunan = V = malar
dengan arus apabila suhu dan I
keadaan fizikal lain dimalarkan
0I
Kelemahan rintangan
sejumlah tenaga elektrik Rintangan
hilang semasa penghantaran
Nisbah beza keupayaan =, V kepada arus, I yang
Kelebihan rintangan melaluinya.
Haba dan cahaya dihasilkan
disebabkan rintangan elektrik.

Superkonduktor

R • Rintangan logam yang meningkat dengan suhu
• Rintangan semikonduktor yang berkurangan dengan suhu.
• Superkonduktor adalah sejenis bahan yang rintangannya menjadi
sifar apabila suhunya jatuh kepada nilai tertentu yang dipanggil
suhu kritikal.

Tc T

Aplikasi :

Dawai superkonduktor, MAGLEV (Magnetic levitation), MRI (Magnetic resonance imaging )

R Rαl V Panjang R R

Sederhana A 1
A
Pendek

l I Luas keratan rentas
konduktor, A
Panjang konduktor, l

**** Kecerunan Graf Faktor-faktor V Dawai halus (sw.g. 32)
V - I = Rintangan yang
Sederhana
mempengaruhi (sw.g. 26)
rintangan
Dawai tebal
konduktor (sw.g. 22)

I

Suhu Secara umumnya Jenis konduktor logam
R rintangan meningkat
dengan suhu. V Nikrom

T Konstantan
Kuprum

Perak

I
R Nikrom > R Konstantan > R Kuprum > R Perak

Perbandingan Litar Sesiri dan Selari

Jenis Litar Litar Sesiri Litar Selari

Rajah

Arus I = I1 = I2 = I3 I = I1 + I2 + I3
Beza Keupayaan V= V1 + V2 + V3
Rintangan V = V1 = V2 = V3
R = R1 + R2 + R3
111 1
Kecerahaan Setiap mentol mempunyai R = R1 + R2 + R3
mentol kecerahaan yang sama. Malap.
Setiap mentol mempunyai
kecerahaan yang sama. Terang.

1. Tiga perintang R1, R2 dan R3 disambungkan secara sesiri pada sebuah bateri 6V.
6V

I Hitung
(a) rintangan berkesan,R dalam litar,

(b) arus, I dalam litar,

A (c) beza keupayaan merentasi kesemua

perintang, V1, V2 dan V3.

2Ω 4Ω 6Ω Jaw :
a) 12 Ω b) 0.5 A
R1 R2 R3 c) V1 = 1V ; V2 = 2V ; V3= 3V

V1 V2 V3

2. Tiga perintang R1, R2 dan R3 disambungkan secara selari dengan sebuah bateri.

6V Hitung
I (a) beza keupayaan merentasi setiap perintang
(b) rintangan berkesan, R dalam litar,

A I1 2 Ω (c) arus, I dalam litar
(d) arus, I1, I2 dan I3 mengalir melalui setiap
R1
perintang

I2 4 Ω

R2

6Ω Jaw : a) V1=V2=V3 = 6V
I3 R3 b) 1.09 Ω c) 5.5 A

d) I1 = 3A ; I2 = 1.5 A ; I3 = 1A

Rintangan dalam, r

• Rintangan dalam, r suatu sel kering ialah rintangan terhadap pengaliran cas oleh
elektrolit dan elektrod di dalam sel kering itu.
• Kerja perlu dilakukan oleh cas bagi menentang rintangan dalam yang wujud dalam sel kering.
• Ini menyebabkan jatuhan nilai beza keupayaan yang merentasi sel kering apabila cas

bergerak melaluinya ke litar elektrik yang disambungkan dengan suatu beban rintangan atau
mentol.

Persamaan yang berkaitan, E, V, I, dan r

Sel kering Daya gerak elektrik = E
Beza keupayaan litar luar = V
E Penurunan beza keupayaan di dalam sel = Ir
r

I V/ V E = V + Ir
R

V = IR

E = I (R + r )

0 I/A 33

1. Mentol M disambungkan kepada bateri melalui suis. V
Sebuah voltmeter juga disambungkan merentasi bateri.
Apabila suis dibuka, bacaan voltmeter ialah 6.0 V. Apabila Bulb, M
suis ditutup, bacaan voltmeter menjadi 4.8 V.
a) Apakah e.m.f. yang bateri? Switch
b) Jika rintangan mentol M adalah 8 Ω, apakah arus r
yang mengalir melalui M apabila suis ditutup?
c) Cari nilai rintangan dalam, r, bateri.

Jaw : a) 6V b) 0.6A c) 2Ω

Tenaga dan Kuasa Elektrik

Tenaga Elektrik

• Tenaga elektrik ditakrifkan sebagai keupayaan arus elektrik untuk melakukan kerja.
• Tenaga elektrik dibekalkan oleh sumber tenaga elektrik seperti sel atau bateri apabila arus

mengalir dalam litar tertutup.
• Tenaga elektrik boleh bertukar kepada bentuk tenaga yang lain seperti haba, cahaya,

mekanikal apabila arus mengalir melalui perkakas elektrik .

Hubungan antara tenaga elektrik, voltan, arus dan masa.

• Beza keupayaan, V merentasi dua titik • Daripada Hukum Ohm, V = IR
ditakrifkan sebagai tenaga, E dilesapkan
atau dipindahkan oleh 1 C cas, Q yang E = I 2Rt
bergerak melalui dua titik tersebut.

V = E E = VIt
Q
E = V 2t I =V
• Arus adalah kadar pengaliran cas. R R

E = VQ E = VIt • Unit tenaga elektrik adalah Joule, J

Q = It

Kuasa Elektrik
• Kuasa adalah kadar tenaga elektrik dilesapkan atau dipindahkan.

Kuasa = Tenaga P = E P = VIt = VI unit = J s-1
Masa t t = Watt (W)

Untuk perintang dan lampu, gabungkan P = VI
dengan V = IR atau I = V / R

V = IR P = I2R Kadar kuasa

P = VI P = V2 Satu cerek elektrik dilabelkan 240 V,
R 1500W bermaksud cerek elektrik itu
I =V akan menggunakan 1500J tenaga
R elektrik setiap 1 saat jika
disambungkan dengan bekalan
kuasa 240 V.

Rumus penggunaan tenaga elektrik 39

Rumus tenaga elektrik yang digunakan oleh sesuatu alat elektrik :

Tenaga elektrik yang digunakan = kadar kuasa × masa

E = Pt

Bagaimana kira kos elektrik?
• Kos = bilangan unit × harga satu unit elektrik

Jika kos 1 unit tenaga elektrik ialah 21.8 sen, kirakan kos penggunaan elektrik bagi lima lampu
pendarfluor 36 W yang menyala selama lima jam sehari sepanjang bulan Januari.
.

E = Pt
= 5 x 0.036 kW x 5 j x 31
= 27.9 unit

Cost = 27.9 x 21.8
= RM 6.10

Membandingkan pelbagai peralatan elektrik dari segi penggunaan tenaga yang cekap

• Kecekapan alat elektrik ditakrifkan sebagai peratusan kuasa output kepada kuasa inputnya.

Kecekapan = Tenaga output x 100%
Tenaga input

Kecekapan = Kuasa output x 100%
Kuasa input

• Kecekapan sesuatu alat elektrik sentiasa kurang daripada 100% disebabkan sebahagian
tenaga hilang dalam bentuk haba dan tenaga bunyi.

1. Sebuah pemanas rendam mempunyai kadar kuasa 240V, 750 W. c) 675 kJ
a) Apa yang dimaksudkan dengan kadar kuasa 240V, 750 W ?
b) Apakah rintangan pemanas rendam?
c) Apakah tenaga elektrik yang digunakan dalam masa 15 minit?

Jaw : b) 76.8 Ω

2. Sebuah perkakas dengan kuasa 2 kW digunakan selama 10 minit, tiga kali sehari. Jika kos
seunit elektrik adalah 25 sen, apakah kos penggunaan perkakas tersebut pada bulan April?

Jaw : RM 7.50

Elektromagnet Teras besi Wayar
lembut
Magnet sementara yang dihasilkan apabila arus
mengalir dalam konduktor.

Apakah medan magnet?

ü Medan magnet ialah kawasan dimana objek
mengalami daya tarikan magnet.

Petua genggaman tangan kanan Garis medan
magnet
ü Genggam wayar menggunakan tangan kanan, dengan ibu jari
menunjuk ke arah arus. Jari anda yang lain menggelilingi dawai
menunjukkan arah medan magnet.

Arus Ibu jari
mengikut arah
arus

Jari yang lain Tangan kanan
menunjukkan
arah medan Dawai lurus
membawa arus

Ibu jari menunjukkan Catatan:
arah kutub utara Petua Genggam Tangan Kanan
untuk Solenoid
N Kekutuban medan yang dihasilkan

jari-jari melengkung s oleh solenoid dapat ditentukan
mengikut arah pengaliran arus dengan mengenggam solenoid
dengan tangan kanan supaya jari-
jari melengkung mengikut arah
pengaliran arus. Arah ibu jari
menuju ke kutub utara solenoid.

Magnitud Faktor-faktor yang Bilangan
mempengaruhi lilitan
arus yang kekuatan medan
solenoid
mengalir magnet bagi suatu
elektromagnet Penggunaan
Jarak antara
teras besi
lilitan lembut

Petua Tangan Kiri Fleming Arah Daya Guna untuk
MOTOR
Arah daya magnet, F, yang Arah Medan
Magnet
bertindak atas konduktor boleh
ditentukan dengan menggunakan Arah

Petua Tangan Kiri Fleming. Arus

Bagaimana untuk menunjukkan arah arus aruhan dalam satu dawai lurus?

Arah medan Arah daya / Petua Tangan Kanan Fleming
magnet gerakan

Jika ibu jari dan dua jari pertama di sebelah

tangan kanan diletakkan pada sudut tepat

Arah antara satu sama lain dengan jari pertama
magnet
menunjuk ke arah medan magnet dan ibu jari
medan
ke arah usul itu, maka jari kedua menuju ke

arah arus teraruh. Guna untuk

PENJANA ARUS 30

Bagaimana untuk menunjukkan arah arus aruhan dalam solenoid?

Hukum Lenz

Arus aruhan yang terhasil sentiasa mengalir pada arah yang menentang perubahan fluks
magnet yang menghasilkannya.

Magnet digerakkan ke arah solenoid Kekutuban : SAMA

Tolakan

Magnet digerakkan
ke arah solenoid

Magnet digerakkan menjauhi solenoid Kekutuban : BERLAWANAN

Tarikan

Magnet digerakkan
menjauhi solenoid

Pancaran termion

Proses pembebasan elektron dari permukaan logam yang dipanaskan

Bagaimana pancaran termion berlaku?
1. Logam terdiri daripada sejumlah besar elektron yang bebas bergerak.
2. Pada suhu bilik, electron-electron ini bebas bergerak tetapi kekal di dalam logam.
3. Elektron tidak dapat melepaskan diri dari permukaan kerana daya tarikan oleh nukleus atom.
4. Jika logam dipanaskan pada suhu yang tinggi, beberapa elektron bebas boleh mendapat

tenaga yang mencukupi untuk terlepas dari permukaan logam.

Sinar Katod Alur elektron yang berhalaju tinggi.

1. Pancaran termion boleh digunakan untuk menghasilkan aliran electron berterusan dalam tiub
sinar katod.

2. Apabila katod disambungkan kepada anod dengan bekalan Voltan Lampau Tinggi (V.L.T.),
alur elektron yang sempit dan berhalaju tinggi akan bergerak ke anod.

3. Alur elektron berhalaju tinggi dari katod ke anod dipanggil sinar katod.

4. Sinar katod boleh digunakan dalam tiub gambar televisyen, osiloskop sinar katod dan
paparan visual pada skrin radar.

Ciri-ciri Sinar Katod

1. Zarah-zarah bercas negatif yang dipanggil elektron.
2. Bergerak dalam garis lurus dan menghasilkan bayang-bayang tajam.
3. Bergerak pada kelajuan yang sangat tinggi dan mempunyai tenaga kinetik.
4. Boleh menghasilkan kesan flouresen (satu proses di mana tenaga kinetik elektron ditukarkan

kepada tenaga cahaya)
5. Boleh dipesongkan oleh medan elektrik dan medan magnet.

Diod semikonduktor Simpang p – n

pn Anod (+) Katod (-) Sempadan antara kawasan semikonduktor
jenis p dan jenis n dikenali simpang.
Struktur Simbol
pn

Peranti yang hanya membenarkan arus
mengalir dalam satu arah sahaja.

Lapisan susutan lohong Simpang elektron

Lapisan neutral yang tidak mempunyai Pincang ke depan (Forward biased)
pembawa cas adalah konduktor elektrik yang
lemah. Terminal positif bateri disambung kepada
anod diod dan terminal negatif bateri
pn disambung kepada katod diod (voltan
sumber melebihi voltan simpang)
-+
-+ Pincang songsang (Reverse biased)

lohong simpang elektron Terminal positif bateri disambung kepada
katod diod dan terminal negatif bateri
Lapisan susutan disambung kepada anod diod.

Input Rektifikasi separuh gelombang Output
Arus a.u. T Arus terus

A Output
Arus terus
B
U

Rektifikasi Gelombang Penuh
T

P Q
A
U
B R Rektifikasi Gelombang Penuh
S
menggunakan empat diod

Diod sebagai rektifier
Rektifier ialah alat untuk mengubah sesuatu arus ulang-alik kepada arus terus.

Rektifikasi Separuh Gelombang Rektifikasi Gelombang Penuh

Satu proses di mana hanya separuh Satu proses di mana kedua-dua separuh setiap
daripada setiap kitaran arus ulang- kitaran arus ulang-alik dipaksa untuk mengalir
alik dipaksa mengalir dalam satu dalam arah yang sama.
arah sahaja.

Input Rektifikasi Gelombang Penuh (dengan Kapasitor)
Arus ulang
1. Apabila arus ulang alik melalui perintang dan kapasitor,
alik kapasitor itu dicaskan dan menyimpan tenaga.

Gambar rajah litar 2. Apabila tidak ada arus melalui perintang dan kapasitor,
kapasitor menyahcas dan tenaga daripadanya digunakan untuk
P menghasilkan voltan merentasi perintang. Hasilnya, arus terus
A output yang lebih rata diperoleh.
B
T Output ( Graf V – t )
S
I (A)
Q

U dicaskan Dinyahcaskan t (s)
R
35

Transistor

1. Suatu transistor mempunyai tiga terminal iaitu: tapak (base), Transistor npn
pengumpul (collector), dan pengeluar (emitter).
n
Terminal Fungsi p
n
Pengeluar Membekalkan pembawa-pembawa cas kepada Transistor pnp
(emitter) pengumpul, C

Pengumpul Menerima pembawa cas daripada pengeluar, E
(collector)

Tapak Mengawal pengaliran pembawa-pembawa cas
(base) daripada pengeluar ke pengumpul.

2. Arus tapak, IB digunakan untuk mengawal arus pengumpul B p
melalui transistor. Arus tapak boleh digunakan untuk n
menghidupkan atau mematikan arus pengumpul. p

FUNGSI TRANSISTOR :

Transistor sebagai Amplifier arus ΔIC >>>> ΔIB

Perubahan kecil pada arus tapak menghasilkan perubahan besar pada arus pengumpul.

Transistor sebagai suis automatik IB = 0 ► IC = 0 transistor dimatikan
IB ≠ 0 ► IC ≠ 0 transistor dihidupkan
Jika tiada arus yang mengalir dalam litar
tapak, maka tiada juga aliran arus dalam
litar pengumpul.

Suis kawalan haba

1. Rajah menunjukkan satu litar berasaskan transistor yang berfungsi sebagai suis kawalan haba.
2. Litar ini juga boleh digunakan dalam sistem penggera kebakaran.
3. T_h__e_rm__is_t_o_r___ adalah perintang peka haba. Rintangannya menjadi sangat _t_in__g_g_i __ apabila ia

sejuk.
4. Apabila termistor dipanaskan, rintangan __ja_t_u_h_______ mendadak.
5. Pada suhu bilik, termistor mempunyai rintangan yang __t_in_g__g_i _____ berbanding R. Oleh itu,

voltan tapak transistor adalah terlalu rendah untuk menghidupkan transistor.
6. Apabila termistor dipanaskan, ____r_in_t_a_n_g_a_n_nya menjadi lebih rendah berbanding rintangan R.
7. Oleh itu,__v_o_l_ta_n__ta_p_a_k_________, VB cukup tinggi untuk ___m__e_n_g_h_i_d_u_p_k_a_n____transistor.
8. Apabila transistor dihidupkan, suis geganti diaktifkan dan geganti ____d_ih_i_d_u_p_k_a_n_________.
9. Penggera kebakaran akan berbunyi.
10. Fungsi diod dalam litar ini: melindungi transistor daripada dirosakkan oleh e.m.f yang

besar dalam gegelung geganti apabila IC jatuh kepada sifar.

37

Jenis sinaran radioaktif 38
Beta, β
Alfa, α Gama, γ

Ciri-ciri Perbandingan 3 jenis pancaran radioaktif Gama

Alfa Beta

Sifat semulajadi Nukleus Helium Elektron halaju tinggi Gelombang
Definisi elektromagnet
Jisim 4 He -01e bertenaga tinggi
2
1/1840 0
atau 2p & 2n

4

Cas +2e -e Neutral

Kelajuan Perlahan Laju Kelajuan cahaya

Kuasa pengionan Tinggi Medium Rendah

Kuasa Penembusan Rendah Medium Tinggi

Dihentikan oleh sehelai kertas Aluminium setebal Plumbum setebal
beberapa mm beberapa cm

Dipesongkan oleh Ya Ya Tidak
medan magnet &
elektrik

Radioisotop

• isotop yang tidak stabil dan mengalami pereputan radioaktif.
• Radioisotop akan mereput dengan memancarkan zarah alfa, zarah beta atau sinaran gama.
• Radioisotop wujud secara semula jadi dan boleh juga dihasilkan dengan menyinarkan bahan

dengan neutron di dalam reaktor nuklear.
• Radioisotop yang dihasilkan sebegini dikenali radioisotop buatan . Ia juga boleh dihasilkan

dengan membedil suatu nukleus yang stabil menggunakan zarah yang bertenaga tinggi seperti
proton atau neutron.
Separuh Hayat
• Masa yang diambil untuk keaktifan suatu unsur radioaktif berkurang menjadi separuh
daripada nilai asalnya.

1. Atom-atom radioaktif dalam suatu bahan mereput menjadi atom-atom yang stabil. Didapati
bahawa selepas 288 s, 6.25% atom-atom belum mereput. Apakah separuh hayat bahan itu?
Separuh hayat= 72 s

39

pemecahan Pembelahan Nukleus dan Pelakuran percantuman dua
atom yang berat Nukleus (atau lebih) atom

kepada atom- Menghasilkan ringan menjadi
atom yang lebih atom-atom baru atom yang berat

ringan

neutron berhalaju Pembelahan Pelakuran Persekitaran
tinggi diperlukan Nukleus Nukleus dengan

ketumpatan
tinggi dan suhu
tinggi diperlukan

Tidak berlaku Membebaskan Berlaku di
secara semula tenaga haba dalam bintang
yang banyak
jadi seperti
Matahari

40

1. Berikut adalah persamaan yang bagi pembelahan Uranium-235 oleh neutron bergerak pantas

Tenaga E = mc2

Kirakan jumlah tenaga yang dibebaskan dalam tindak balas ini. Jaw : 2.689 x 10-11 J

Diberi
U-235 = 235.04 u.j.a.
Kr-92 = 91.93 u.j.a.
Ba-141 = 140.91 u.j.a.
Neutron = 1.01 u.j.a.
1 u.j.a. = 1.66 x 10-27 kg
c = 3.0 x 108 m s-1

41

Penjanaan tenaga elektrik daripada tenaga nuklear
Hanya proses pembelahan nukleus digunakan untuk menghasilkan tenaga nuklear di dalam
reaktor nuklear kerana proses pelakuran nukleus sukar dikawal dan memerlukan suhu yang amat
tinggi. Di dalam reaktor nuklear, tindak balas berantai yang terkawal berlaku dan tenaga haba
dibebaskan pada kadar yang tetap.

to turbine

from turbine

42

Reaktor Nuklear Rod Uranium

Ia menghasilkan tenaga haba yang banyak Nukleus dipisahkan oleh neutron dalam tindak
melalui pembelahan nukleus. balas rantai terkawal, membebaskan sejumlah

Teras grafit besar tenaga haba. Tenaga yang dikeluarkan
Tindak balas pembelahan menghasilkan neutron memanaskan gas sejuk yang melalui teras
berhalaju tinggi. Neutron yang perlahan lebih reaktor.
mudah ditangkap oleh nukleus uranium. Teras
Grafit bertindak sebagai moderator untuk Rod pengawal Boron atau Cadmium
memperlahankan tindak balas rantai supaya ia
berlaku pada jisim kritikal yang lebih kecil. Rod kawalan boron menyerap neutron. Ia
boleh mengawal kadar tindak balas
Dinding konkrit tebal
Menghalang kebocoran radiasi dari teras pembelahan. Apabila rod diturunkan ke dalam
reaktor. teras reaktor untuk menyerap beberapa
neutron, kadar tindak balas pembelahan
Penukar haba dikurangkan.
Tenaga haba dari gas panas digunakan
untuk mendidihkan air menjadi stim Cecair Penyejuk

Gegelung dan magnet Mengeluarkan haba dari reaktor nuklear.
Bahan yang mempunyai muatan haba yang
Gegelung diputar oleh turbin. Elektrik
dihasilkan melalui aruhan electromagnet. tinggi seperti air dan karbon dioksida
digunakan.

Turbin

Turbin diputar oleh aliran stim bertekanan
tinggi

43