Top Class Fizik Tg 5

 Physics  Form 5 Chapter 3 Electricity

8. Complete the sentence below. TP 2

Lengkap ayat di bawah.

Factors that affecting the resistance of a metal wire

Factor-faktor yang mempengaruhi rintangan satu dawai logam

(a) The length of the wire (b) The cross-sectional area of the wire

Panjang dawai Luas keratan rentas dawai

The the length of the wire, The the cross-sectional area
the the resistance. of the wire, the the resistance.

Semakin panjang dawai, Semakin luas keratan rentas
semakin rintangannya. dawai, semakin rintangannya.

(c) Temperature of the wire (d) Type of material of the wire

Suhu dawai Jenis bahan dawai

The the temperature of the has higher resistance than
wire, the the resistance.
.
Semakin panjang dawai,
semakin rintangannya. mempunyai rintangan yang lebih

tinggi berbanding .

9. Calculate the resistivity of the following. TP 3

Hitung kerintangan yang berikut.

(a) 1.0 m A
5Ω
2 cm2

(b)

0.5 m

8 cm2 2Ω B

Electromotive Force (e.m.f.) and Internal Resistance

3.3 Daya Gerak Elektrik (d.g.e.) dan Rintangan Dalam

10. Fill in the blank with the correct answer. TP 2

Isikan tempat kosong dengan jawapan yang betul.

(a) In the circuit, there is flow.

V The potential difference, V, across the cell the
Dry cell electromotive force (e.m.f).
Sel kering
Dalam litar , yang mengalir. Beza keupayaan,

V, yang merentasi sel kering adalah daya gerak elektrik (d.g.e).

(b) The voltmeter reading is . / Bacaan voltmeter ialah .

(c) Electromotive force = / Daya gerak elektrik =

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 42

Physics  Form 5 Chapter 3 Electricity 

(d) The internal resistance of a cell is due to the of the chemicals in the cell.

This is causing the loss of in the cell.

Rintangan dalam sel disebabkan oleh bahan kimia di dalam sel. Ini menyebabkan

kehilangan dalam sel.

(e) Potential difference across the terminals of the cell is than the electromotive
force.
daripada daya gerak elektrik.
Beza keupayaan yang merentasi terminal sel adalah

(f) The internal resistance, r, can be determine from the graf. of the graph.

Rintangan dalam, r, boleh ditentukan daripada V/V

(g) The gradient of the graph is showing that potential E
difference is always than electromotive force. E–V

Kecerunan graf yang menunjukkan beza keupayaan V I/A
sentiasa daripada daya gerak elektrik. 0

Energy and Electric Power

3.4 Tenaga dan Kuasa Elektrik

11. Fill in the blank with the correct answer. TP 2

Isikan tempat kosong dengan jawapan yang betul.

(a) Electrical energy can be easily converted into a whole range of other energy forms such as
.

Tenaga elektrik mudah ditukarkan kepada bentuk-bentuk tenaga yang lain seperti
.

(b) Electrical energy is the product of .

Tenaga elektrik ialah hasil darab .

(c) SI unit for electric energy is .

Unit SI bagi tenaga elektrik ialah .

(d) is the energy used by 1 kW electrical appliance for one hour.

ialah tenaga yang digunakan oleh peralatan elektrik berkuasa 1 kW selama satu jam.

(e) Given / Diberi,  , Q =  , therefore, the relationship between E, V, I and
Potential difference, V =

t can be written as .

Beza keupayaan, V =  , Q =  , oleh itu, hubungan antara E, V, I dan t boleh dituliskan sebagai
.

12. Fill in the blank with the words given. TP 2

Isikan tempat kosong dengan perkataan-perkataan yang diberi.

Watt, W P = IV second transferred P= V2 1 Joule dissipated
R
Watt, W saat dipindahkan 1 Joule dilesapkan

43 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 3 Electricity

(a) Electric power is defined as the rate of electrical energy or .

Kuasa elektrik ditakrifkan sebagai kadar tenaga elektrik yang atau .

(b) The SI unit for electric power is .

Unit SI bagi kuasa elektrik ialah .

(c) 1 Watt means that of electric energy being transferred every .

1 Watt bermaksud tenaga elektrik yang dipindahkan dalam setiap .

(d) Electric power, P = E , and electrical energy, E = VIt, therefore,
t
E
Kuasa elektrik, P = t , dan tenaga elektrik, E = VIt, oleh itu,

(e) The electric power that is dissipated in an electrical appliance of resistance R can be calculated

by using or .

Kuasa elektrik yang dilesapkan dalam suatu peralatan elektrik yang mempunyai rintangan R boleh dihitung

menggunakan atau .

13. Solve each of the following. TP 3

Selesaikan setiap yang berikut.

(a) A current of 10 A flows in a heating element (b) An electric kettle uses a 24 V supply. The
for 5 minutes. If the potential difference current flowing through the heater is 6 A.
across the element is 240 V, calculate the What is the power of the kettle?
electrical energy used by the element.
Sebuah cerek elektrik menggunakan bekalan
Arus elektrik 10 A mengalir di dalam elemen 24 V. Arus yang mengalir melalui pemanasnya
pemanas selama 5 minit. Jika beza keupayaan ialah 6 A. Berapakah kuasa pemanas cerek
merentasi elemen pemanas itu ialah 240 V, hitung elektrik itu?
tenaga elektrik yang digunakan oleh alat itu.

(c) A bulb labelled 240 V, 60 W.

Satu mentol dilabelkan dengan 240 V, 60 W.

(i) Calculate the current flow through (ii) Calculate the resistance of its filament.
Hitung rintangan filamen mentol itu.
the bulb.
Hitung arus yang mengalir melalui mentol itu.

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 44

Physics  Form 5 Chapter 3 Electricity 

14. Write down the tips on how to save electrical energy in the house. TP 2

Tuliskan petua untuk penjimatan tenaga elektrik di rumah.

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

45 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 3 Electricity 3

SPM Practice

Paper 1

3.1 DCuifrfererennt caend Potential The polystyrene ball is A Length
displaced near L. What is the
Arus dan Beza Keupayaan observation? Panjang

1. Which of the diagram is Bola polisterena disesarkan B Cross-sectional area
mendekati L. Apakah pemerhatian
TRUE about the force of yang dapat dibuat? Luas keratan rentas

two charges? A The ball moves from L to C Temperature
K and stop at L.
Gambar rajah manakah BENAR Suhu
mengenai daya antara dua cas? Bola itu bergerak dari L ke K
dan berhenti di L. D Colour
A F F
+ B The ball remains at L. Warna
+
Bola kekal di L. 7. Tungsten is chosen to be
B F F used as the filament of an
– C The ball swings from K electric bulb rather than
– to L repeatedly. copper. This is because

C F F Bola berayun dari K ke L Tungsten dipilih untuk digunakan
– secara ulang alik. sebagai filamen mentol elektrik
+ dan bukan kuprum. Hal ini
D The ball moves back to kerana
D F +– F the centre.
A tungsten is a better
Bola bergerak semula ke conductor of electricity.
tengah.
tungsten adalah konduktor
2. A charge 300 C flows through 4. Potential difference is arus yang lebih baik.
a metal conductor in every 2 measured by using
minutes. Calculate the electric B the melting point of
current in the conductor. Beza keupayaaan diukur tungsten is higher.
menggunakan
Cas 300 C mengalir melalui takat lebur tungsten adalah
konduktor logam bagi setiap A voltmeter. / voltmeter. lebih tinggi.
2 minit. Hitung arus elektrik B ammeter. / ammeter.
dalam konduktor itu. C thermometer. / termometer. C tungsten is cheaper.
D galvanometer. / galvanometer.
A 2.0 A C 15.0 A tungsten lebih murah.
B 2.5 A D 150.0 A 5. The reading of an ammeter
is 6.0 A and the reading of a D copper burns easily.
3. Diagram 1 show a voltmeter is 18 V. Calculate
polystyrene ball coated with the resistance. kuprum terbakar dengan
a metallic paint and place in mudah.
a strong magnetic field. Bacaan sebuah ammeter ialah
6.0 A dan bacaan sebuah 8. Diagram 2 shows an electric
Rajah 1 menunjukkkan satu voltmeter ialah 18 V. Hitungkan circuit consisting of four
bola polisterena bersalut cat rintangan. identical resistors with a
logam dan diletakkan dalam satu resistance of 2 Ω each.
medan magnet yang kuat. A 2.0 Ω C 2.7 Ω
B 2.3 Ω D 3.0 Ω Rajah 2 menunjukkan sebuah
KL litar elektrik yang mempunyai
+– 3.2 Resistance empat perintang yang sama
dengan rintangan 2 Ω setiap
+– Rintangan satu.
12 V
+– 6. Which of the following does
not affect the resistance of a Diagram 2 / Rajah 2
+– single wire?

EHT / VLT Antara yang berikut, yang
Diagram 1 / Rajah 1 manakah tidak mempengaruhi
rintangan seutas dawai tunggal?

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 46

Physics  Form 5 Chapter 3 Electricity 

What is the value of the Parallel circuit / Litar selari Apakah kuantiti yang diwakili
current, I flowing in the oleh kecerunan graf beza
circuit? Diagram 3 / Rajah 3 keupayaan, V melawan arus, I?

Berapakah nilai arus, I yang Which statement is TRUE A Resistance
mengalir dalam litar? about the circuits?
Rintangan
A 1.5 A C 3.0 A Pernyataan yang manakah
B 2.4 A D 4.5 A BENAR mengenai litar-litar itu? B Electric power

9. Which of the following A The total current flow in Kuasa elektrik
circuits can be used to the series circuit is higher
determine the resistance of than the total current flow C Electrical energy
the bulb? in the parallel circuit.
Tenaga elektrik
Antara berikut, litar yang Jumlah arus yang mengalir
manakah boleh digunakan untuk dalam litar sesiri adalah lebih D Charge
menentukan rintangan mentol? tinggi daripada jumlah arus
yang mengalir dalam litar Cas
A A selari.
12. Diagram 4 shows a dry cell
V B The effective resistance connected to a bulb and the
of the series circuit is current flows through it is
B V bigger than the effective 0.3 A.
resistance of the parallel
A circuit. Rajah 4 menunjukkan suatu sel
kering disambung kepada sebiji
C Rintangan berkesan bagi mentol dan arus yang mengalir
litar sesiri adalah lebih besar melaluinya ialah 0.3 A.
A daripada rintangan berkesan E=6V
bagi litar selari. r = 0.5 Ω
V
C The total voltage in the A
D series circuit is greater
than the total voltage in V
V the parallel circuit.
Diagram 4 / Rajah 4
A Jumlah voltan dalam litar
sesiri adalah lebih besar What is the reading of
10. Diagram 3 shows a series daripada jumlah voltan dalam voltmeter?
and parallel circuits. litar selari.
Apakah bacaan pada voltmeter?
Rajah 3 menunjukkan sebuah D The brightness of the
litar sesiri dan selari. bulbs in the series A 5.85 V C 6.85 V
circuit is larger than the B 6.15 V D 7.15 V
brightness of the bulbs in
the parallel circuit. 3.3 R(Eelee.smcits.rtf.oa)mnacnoedtivInetFeornrcael

Kecerahan mentol-mentol Daya Gerak Elektrik (d.g.e.) dan
dalam litar sesiri adalah lebih Rintangan Dalam
besar daripada kecerahan
mentol-mentol dalam litar 13. What is the similarity
selari. between potential difference,
V and electromotive force,
11. What is the quantity that is E?
represented by the gradient
of the potential difference, V Apakah persamaan antara beza
against current, I graph? keupayaan,V dengan daya gerak
elektrik, E?

A Energy given to one
coulomb of charge
flowing through the cell

Tenaga elektrik yang
dibekalkan kepada satu
coulomb cas yang mengalir
melalui sel.

Series circuit / Litar sesiri

47 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 3 Electricity

B The work done to move 3.4 EPloewcterrical Energy and Sebuah alat pemanas rendam
one coulomb of charge menggunakan bekalan kuasa
between two points in an Tenaga dan Kuasa Elektrik 15 V. Arus mengalir melalui
electric field. pemanas itu ialah 5 A. Berapakah
15. Diagram 5 shows an electric kuasa pemanas tersebut?
Kerja yang dilakukan untuk circuit.
menggerakkan satu coulomb A 3 W C 75 W
cas di antara dua titik di Rajah 5 menunjukkan satu litar B 25 W D 90 W
dalam medan elektrik. elektrik.
3Ω 17. Zara have four fans in her
C Measured using office and each fan labelled
galvanometer. 9V A 240 V, 100 W. She used from
9 am until 12 noon. If the
Diukur menggunakan Diagram 5 / Rajah 5 tariff for electrical energy
galvanometer. consumption is RM0.20 per
What is the power dissipated unit. What is the cost for
D SI unit is Volt, V. in the resistor when the 20 days?
circuit is switched on?
Unit SI ialah Volt,V. Zara mempunyai empat kipas
Berapakah kuasa yang di pejabatnya dan setiap satu
14. The e.m.f, E of a battery is dilesapkan dalam perintang berlabel 240 V, 100 W. Dia
4.5 V and connected to a apabila litar dihidupkan? menggunakannya dari jam 9 pagi
4 Ω resistor. When the circuit hingga 12 tengah hari. Sekiranya
is closed, the reading of the A 1.2 W C 15.0 W tarif penggunaan tenaga
voltmeter is 2.0 V. what is B 7.2 W D 27.0 W elektrik adalah RM0.20 seunit.
the internal resistance of the Berapakah kosnya selama
battery? 16. An immersion heater uses 20 hari?
a 15 V supply. The current
D.g.e, E pada suatu bateri ialah flowing through the heater A RM1.20
4.5 V dan disambungkan kepada is 5 A. What is the power of B RM2.40
perintang 4 Ω. Apabila litar the heater? C RM3.60
ditutup, bacaan voltmeter ialah D RM4.80
2.0 V. Apakah rintangan dalam
bateri?

A 2.5 Ω C 4.5 Ω
B 3.0 Ω D 5.0 Ω

Paper 2

Section A / Bahagian A

1. Diagram 1.1 and 1.2 show two electrical circuits.

Rajah 1.1 dan 1.2 menunjukkan dua litar elektrik.

(a) Diagram 1.1 is a (series, parallel) circuit and Diagram 1.1 / Rajah 1.1 Diagram 1.2 / Rajah 1.2
Diagram 1.2 is a (series, parallel) circuit.

Rajah 1.1 ialah satu litar (sesiri, selari) dan Rajah 1.2
ialah satu litar (sesiri, selari).

[2 marks / 2 markah]

(b) Draw the circuit diagram for both diagrams.

Lukiskan rajah litar bagi kedua-dua rajah.

(i) Diagram 1.1 / Rajah 1.1 (ii) Diagram 1.2 / Rajah 1.2

[2 marks / 2 markah]

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 48

Physics  Form 5 Chapter 3 Electricity 

(c) Which diagram has brighter bulb?

Mentol pada rajah manakah yang akan menyala dengan lebih cerah?

[1 mark / 1 markah]

2. Diagram 2 shows a hairdryer labelled with 220 V, 1500 W. 2145000V W

Rajah 2 menunjukkan satu pengering rambut yang berlabel 220 V, 1500 W. 2145000V W

(a) What is meant by the label 220 V, 1500 W?

Apakah yang dimaksudkan dengan label 220 V, 1500 W?

[1 mark / 1 markah] Diagram 2 / Rajah 2

(b) Renna used the hairdryer to dry her hair for 25 minutes every day in March. Calculate

Renna menggunakan pengering rambut untuk mengeringkan rambutnya selama 25 minit setiap hari pada bulan
Mac. Hitung

(i) the current that passes through the heating element in the hairdryer.

arus yang mengalir dalam elemen pemanas pengering rambut itu.

[2 marks / 2 markah]
(ii) the cost of using the electric hairdryer in March. (1 unit energy = 22 cents)

kos penggunaan pengering rambut dalam bulan Mac. (1 unit tenaga = 22 sen)

[3 marks / 3 markah]

(c) Give two ways of increasing energy efficiency for hairdryer.

Berikan dua kaedah untuk meningkatkan kecekapan tenaga bagi pengering rambut.

[2 marks / 2 markah]

3. Diagram 3.1 shows an electric circuit of an experiment to determine the electromotive force and internal
resistance of dry cells. Diagram 3.2 shows a graph of potential difference against current obtained from the
experiment.

Rajah 3.1 menunjukkan satu litar elektrik bagi suatu eksperimen untuk menentukan daya gerak elektrik dan rintangan
dalam bagi sel-sel kering. Rajah 3.2 menunjukkan graf beza keupayaan melawan arus yang diperolehi daripada
eksperimen tersebut.

49 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 3 Electricity

Potential difference/ V
Beza keupayaan/ V
12

10

8
X6

Z 4
R
2
Y Current/ A
Diagram 3.1 / Rajah 3.1 Arus/ A

0 24 68
Diagram 3.2 / Rajah 3.2

(a) What is the meaning of internal resistance of a cell?

Apakah yang dimaksudkan dengan rintangan dalam bagi sebuah sel?

(b) Tick (3 ) the correct answer in the box provided. Ammeter [1 mark / 1 markah]
[1 mark / 1 markah]
Tanda (3) jawapan yang betul dalam kotak yang disediakan. Ammeter

What is the component should be installed at X?

Apakah komponen yang harus dipasang pada X?

Voltmeter

Voltmeter

(c) Based on Diagram 3.2, determine

Berdasarkan Rajah 3.2, tentukan

(i) the internal resistance of the dry cells.

rintangan dalam bagi sel-sel kering.

(ii) the electromotive force of the dry cells (show on the graph). [2 marks / 2 markah]
[2 marks / 2 markah]
daya gerak elektrik bagi sel-sel kering (tunjukkan pada graf).



© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 50

Physics  Form 5 Chapter 3 Electricity 

4. Diagram 4 shows a bulb connected to an ammeter and a voltmeter in a circuit. The reading of the ammeter
is 0.5 A and the reading of the voltmeter is 3.0 V.

Rajah 4 menunjukkan sebiji mentol disambungkan dengan ammeter dan voltmeter dalam satu litar. Bacaan ammeter ialah
0.5 A dan bacaan voltmeter ialah 3.0 V.

Dry cells A Ammeter
Sel kering Ammeter

Bulbs
Mentol

V [1 mark / 1 markah]

Voltmeter
Voltmeter
Diagram 4 / Rajah 4

(a) Name the physical quantity measured by the ammeter.

Namakan kuantiti fizik yang diukur oleh ammeter.

(b) Calculate / Hitung
(i) the resistance of the bulb.

rintangan mentol itu.

[2 marks / 2 markah]

(ii) total energy dissipated by the bulb in 3 minutes.

jumlah tenaga yang dilesapkan dalam masa 3 minit.

[2 marks / 2 markah]

(c) Table 1 shows three different model of bread toaster labelled 240 V, 2 kW.

Jadual 1 menunjukkan tiga model pembakar roti yang dilabel 240 V, 2 kW.
Table 1 / Jadual 1

Model A Model B Model C

Heating element: Nichrome Heating element: Constantan Heating element: Nichrome

Elemen pemanas: Nikrom Elemen pemanas: Konstantan Elemen pemanas: Nikrom

Fuse: 5 A Fuse: 7 A Fuse: 10 A

Fius: 5 A Fius: 7 A Fius: 10 A

Large cross sectional area of Large cross sectional area of Small cross sectional area of
wire wire wire

Luas keratan rentas dawai besar Luas keratan rentas dawai besar Luas keratan rentas dawai kecil

51 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 3 Electricity

Based on Table 1, state the suitable characteristics of the bread toaster to toast the bread quickly. Give
one reason for the suitability of each characteristic.

Berdasarkan Jadual 1, nyatakan ciri-ciri pembakar roti yang sesuai digunakan untuk membakar roti dengan cepat.
Berikan satu sebab bagi kesesuaian setiap ciri tersebut.

(i) Material of the heating element / Bahan elemen pemanas:

Reason / Sebab: [2 marks / 2 markah]
(ii) Cross-sectional area of wire / Luas keratan rentas dawai:

Reason / Sebab: [2 marks / 2 markah]
(iii) Fuse / Fius:

Reason / Sebab:

[2 marks / 2 markah]
(d) Based on your answer in 4 (c), determine the most suitable model of the bread toaster that can save

time.

Berdasarkan jawapan anda di 4 (c), tentukan model pembakar roti yang paling sesuai untuk menjimatkan masa.

[1 mark / 1 markah]

Section B / Bahagian B
5. Diagram 5.1 shows a graph of potential difference, V against current, I for a copper wire.
Diagram 5.2 shows a graph of potential difference, V against current, I for a tungsten wire.

Rajah 5.1 menunjukkan graf beza keupayaan, V melawan arus, I bagi dawai kuprum.
Rajah 5.2 menunjukkan graf beza keupayaan, V melawan arus, I bagi dawai tungsten.

V/ V V/ V

I/A I/A
Diagram 5.1 / Rajah 5.1 Diagram 5.2 / Rajah 5.2

(a) What is the meaning of ohmic conductor?

Apakah maksud konduktor ohm?

[1 mark / 1 markah]

(b) State two factors that affect the resistance of a conductor. Describe how the resistance is affected.

Nyatakan dua faktor yang mempengaruhi rintangan sebuah konduktor. Jelaskan bagaimana rintangan ini dipengaruhi.

[4 marks / 4 markah]

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 52

Physics  Form 5 Chapter 3 Electricity 

(c) You are required to investigate the design and the characteristics of four immersion heaters as shown
in the table below.

Anda dikehendaki untuk menyiasat reka bentuk dan ciri-ciri empat pemanas rendam seperti yang ditunjukkan dalam
jadual di bawah.

P Tungsten rod, thin and coiled. R Tungsten rod, thin and not coiled.

Rod tungsten, nipis dan bergelung. Rod tungsten, nipis dan tidak
bergelung.

240 V, 900 W 240 V, 1100 W

Q Copper rod, thick and coiled. S Copper rod, thick and not coiled.

Rod kuprum, tebal dan bergelung. Rod tungsten, tebal dan tidak
bergelung.

240 V, 800 W 240 V, 1000 W

Study the characteristics of the four immersion heaters with respect to the following aspects:

Kaji ciri-ciri keempat-empat pemanas rendam tersebut berdasarkan aspek-aspek berikut:

(i) Type of metal rod / Jenis rod logam
(ii) Size of the rod / Saiz rod
(iii) Structure of the rod / Struktur rod
(iv) Power of the heater / Kuasa pemanas

Explain the suitability of each characteristic and determine the most suitable immersion heater to be
used in a kettle. Justify your answer.

Terangkan kesesuaian setiap ciri dan tentukan pemanas rendam yang paling sesuai digunakan dalam sebuah cerek.
Justifikasi jawapan anda.

[10 marks / 10 markah]

(d) When the switch is open, the reading of the voltmeter is 3.0 V. When the switch is closed, the reading
of the voltmeter and ammeter is 2.75 V and 0.5 A respectively. Determine

Apabila suis dibuka, bacaan voltmeter ialah 3.0 V. Apabila suis ditutup, bacaan voltmeter dan ammeter masing-
masing ialah 2.75 V dan 0.5 A. Tentukan

(i) the electromotive force (e.m.f) of the cell, / daya gerak elektrik (d.g.e) sel,

(ii) the internal resistance of the cell, / rintangan dalam bagi sel,

(iii) resistance, R. / rintangan, R. [5 marks / 5 markah]

Section C / Bahagian C
6. Diagram 6.1 shows a circuit containing two dry cells, three bulbs and an ammeter.

Rajah 6.1 menunjukkan satu litar yang mengandungi dua sel kering, tiga biji mentol dan satu ammeter.

Dry cells Ammeter
Sel kering Ammeter

A

Bulbs
Mentol

Diagram 6.1 / Rajah 6.1

53 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 3 Electricity

Diagram 6.2 shows a circuit containing two dry cells, two Dry cells Ammeter
bulbs and an ammeter. Sel kering Ammeter

Rajah 6.2 menunjukkan satu litar yang mengandungi dua sel kering, A
dua biji mentol dan satu ammeter.

(a) What is the meaning of resistance?

Apakah maksud rintangan?

[1 mark / 1 markah] Bulbs
Mentol
(b) Based on Diagram 6.1 and Diagram 6.2,
Diagram 6.2 / Rajah 6.2
Berdasarkan Rajah 6.1 dan Rajah 6.2,

(i) compare the reading of the ammeter. [1 mark / 1 markah]
[1 mark / 1 markah]
bandingkan bacaan pada ammeter.

(ii) compare the number of the bulbs.

bandingkan bilangan mentol.

(c) Each bulb for both circuits has a value of 3 Ω. Calculate the effective resistance for

Setiap mentol bagi kedua-dua litar bernilai 3 Ω. Hitung rintangan berkesan bagi

(i) bulbs in Diagram 6.1 by using the formula:

mentol dalam rajah 6.1 dengan menggunakan formula:

R = R1 + R2 + R3 [1 mark / 1 markah]
(ii) bulbs in Diagram 6.2 by using the formula:

mentol dalam Rajah 6.2 dengan menggunakan formula:

R = R1 + R2 [1 mark / 1 markah]
(d) By using your answer in 6 (b) and 6 (c),

Dengan menggunakan jawapan anda di 6 (b) dan 6 (c),

(i) compare the effective resistance for both diagrams.

bandingkan rintangan berkesan bagi kedua-dua rajah.

[1 mark / 1 markah]

(ii) state the relationship between the number of bulbs and the effective resistance.

nyatakan hubungan antara bilangan mentol dengan rintangan berkesan.

[1 mark / 1 markah]

(e) Diagram 6.3 shows the apparatus used to produce electric field between EHT/VLT (+) EHT/VLT (–)
two electrodes P and Q.

Rajah 6.3 menunjukkan radas yang digunakan untuk menghasilkan medan
elektrik di antara dua elektrod P dan Q.

Based on Diagram 6.3,

Berdasarkan Rajah 6.3,

(i) draw the pattern of the electric field that is formed between the Diagram 6.3 / Rajah 6.3
two electrodes.
[1 mark / 1 markah]
lukis corak medan elektrik yang terbentuk di antara dua elektrod itu.

[2 marks / 2 markah]

(ii) explain why EHT is used.

terangkan mengapa VLT digunakan.

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 54

(f) Diagram 6.4 shows an electrical air fryer. Physics  Form 5 Chapter 3 Electricity 

Rajah 6.4 menunjukkan sebuah penggoreng udara Heating element
elektrik. Unsur pemanas
Handle
Suggest and explain how to improve the Pemegang
electrical air fryer so that it can function
effectively and efficiently based on the Diagram 6.4 / Rajah 6.4
characteristics of the material which is used for
heating element, the handle of the air fryer and
the safety features of the air fryer.

Cadang dan terangkan bagaimana untuk menambah
baik penggoreng udara elektrik itu supaya dapat
berfungsi dengan berkesan dan cekap berdasarkan
ciri-ciri bahan yang digunakan untuk unsur pemanas,
pemegang dan ciri keselamatan yang perlu bagi
penggoreng udara elektrik.

[10 marks / 10 markah]

HOTS Challenge

Table 1 shows some of the electrical appliances used in Farid’s House and Table 2 shows the

electricity tariff.

Jadual 1 menunjukkan sebahagian peralatan elektrik yang digunakan di rumah Farid dan Jadual 2 menunjukkan
tarif elektrik.

Table 1 / Jadual 1

Appliances Number of appliances Power (W) Usage rate (Hour)

Peralatan Bilangan peralatan Kuasa (W) Kadar penggunaan (Jam)

LED light 20 20 12

Lampu LED

Air conditioner 4 1100 10

Penyaman udara

Ceiling fan 8 100 9

Kipas siling

Table 2 / Jadual 2

Unit of electricity Tariff

Unit elektrik Tarif

1 – 100 RM0.17
101 – 1000 RM0.18
RM0.20
 1001

[1 unit = 1 kWh]
Calculate the cost of using the electrical appliances by Farid’s family in July.

Hitungkan kos penggunaan peralatan elektrik tersebut oleh keluarga Farid pada bulan Julai.

Quiz 3

21PAK-

55 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

CHA PTER Physics  Form 5 Chapter 4 Electromagnetism

41 Electromagnetism
Keelektromagnetan

SMART Notes Right and Left Hand Rules
Petua Tangan Kanan dan Kiri

VIDEO 4

1. An electromagnet is a temporary magnet produced when current flow through a conductor.

Elektromagnet adalah suatu magnet sementara terhasil apabila arus melalui konduktor.

2. A solenoid is a combination of coils of wire wind around on some I I

surface or wind around an iron core. N

Solenoid adalah gabungan gegelung wayar melilit pada beberapa permukaan atau S l

melilit suatu teras besi.

3. The direction of the pole can be determined by using the right-hand grip rule.

Arah kutub boleh ditentukan dengan menggunakan petua genggaman tangan kanan.

Direction of Direction of A dot in the wire A cross in the wire
magnetic field shows current flowing shows current flowing
Arah medan current out of the paper into the paper
magnet Arah arus Titik dalam wayar Pangkah dalam wayar
menunjukkan arus menunjukkan arus
mengalir keluar daripada mengalir masuk ke dalam
kertas kertas

4. Force acts on a current-carrying conductor in a magnetic field. Force / Daya Magnetic field
The direction of the force can be determined using Fleming's left N Medan magnet
hand rule. S

Daya bertindak pada konduktor pembawa arus dalam medan magnet. Arah Current / Arus
daya boleh ditentukan menggunakan petua tangan kiri Fleming.

5. The direction of force also can be determined by studying the combination of the magnetic field

between current-carrying conductor and the permanent magnet, as shown in the following diagram.
Arah daya juga boleh ditentukan dengan mengkaji gabungan medan magnet antara konduktor pembawa arus
dan magnet kekal seperti rajah berikut.
Strong field
Medan kuat

S Current into the paper S Resultant
Arus ke dalam kertas force on

conductor
Daya paduan
terhadap
+ konduktor

Cylindrical field from Weak field
Medan lemah
N/U current-carrying conductor N/U
Medan berbentuk silinder
Uniform field of magnet dari konduktor penbawa arus Combined magnetic field
Medan magnet yang seragam Medan magnet bergabung

6. Induced current occurs when there is a cutting of magnetic flux Movement Galvanometer
by the conductor. Gerakan

Arus aruhan berlaku apabila terdapat pemotongan fluks magnet oleh konduktor. S
N/U
7. A galvanometer is used to detect the current flow.

Galvanometer digunakan untuk mengesan aliran arus.

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 56

Physics  Form 5 Chapter 4 Electromagnetism 

8. Fleming’s right-hand rule can be used to determine the direction Magnetic field Force / Daya
of the induction current produced. Medan magnet

Petua tangan kanan Fleming boleh digunakan untuk menentukan arah arus Induced
aruhan yang dihasilkan. current
Arus
9. Lenz’s law states that the direction of the induced e.m.f is such that teraruh
its magnetic effects always oppose the change producing it.

Hukum Lenz menyatakan bahawa arah d.g.e yang teraruh adalah kesan magnet
yang sentiasa menentang perubahan yang menghasilkannya.

The coil repels the magnet The coil attracts the magnet
Gegelung menolak magnet Gegelung akan menarik magnet

S N/U N/U S S N/U S N/U

When the north pole When the north pole
of the magnet is moved of the magnet is moved
towards the coil, end of away from the coil, end
coil becomes north pole of coil becomes south pole
Apabila kutub utara magnet Apabila kutub utara magnet
digerakkan ke hadapan, hujung dijauhkan, hujung gegelung
gegelung akan menjadi kutub utara. akan menjadi kutub selatan.

1 0. Faraday’s Law states that the magnitude of the induced e.m.f. is directly proportional to the
rate of change of magnetic flux experienced by the conductor.

Hukum Faraday menyatakan bahawa magnitud d.g.e yang teraruh adalah berkadar terus dengan kadar
perubahan fluks magnet yang dialami oleh konduktor.

1 1. A transformer is an electrical device which increases or decreases an alternating voltage based

on the principle of electromagnetic induction.
aTrraunhsafnoremleekrStTrartoaedmnpas-alfuaogprhnmtereaatrl.nainstjafeokrlenmakeitkrrik yang meningkatkan atau mSetenpg-udroawnngktraannsvfoorlmtaenr ulang-alik berdasarkan prinsip

Transformer injak turun

Vp Np Ns Np Ns Vs
Vs Vp

Step-up transformer / Transformer injak-naik Step-down transformer / Transformer injak-turun

1 2. Input and output of a transformer can be summarised as follow:

Input dan output transformer boleh diringkaskan kepada berikut:

Vs = Ns
Vp Np


1 3. Power in a transformer / Kuasa dalam transformer:

(a) Ideal transformer (b) Non-Ideal transformer
Transformer unggul Transformer bukan unggul

VpIp = VsIs Efficiency / Kecekapan = Vs Is × 100%
Vp Ip



1 4. Power loss / Kehilangan kuasa:

(a) Find the current in the cable (b) Determine power loss
Cari arus dalam kabel Tentukan kehilangan kuasa

P = VI or / atau V = IR P = I2R


57 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 4 Electromagnetism

Force on a Current-carying Conductor in a Magnetic Field

4.1 Daya ke atas Konduktor Pembawa Arus dalam suatu Medan Magnet

1. Fill in the blank with the correct words. TP 1

Isikan tempat kosong dengan perkataan yang betul.

(a) is temporary magnet when current flow through a conductor.

adalah magnet sementara apabila arus melalui konduktor.

(b) Direction of pole can be determined by using Direction of Direction
. magnetic field of current
Arah medan Arah arus
Arah kutub boleh ditentukan dengan menggunakan hukum magnet
.

(c) Grip the wire using the right hand, with your thumb pointing in

the direction of the . Your other fingers now

point round the wire in the direction of the . When the direction of the

current is reversed, the magnetic field direction is also .

Genggam wayar menggunakan tangan kanan, dengan ibu jari anda menunjuk arah .

Jari-jari anda yang lain kini menunjuk pusingan wayar ke arah . Apabila arah arus

disongsangkan, arah medan magnet juga .

2. Complete the following table regarding factors to increase the strength of an electromagnet. TP 1

Lengkapkan jadual berikut mengenai faktor-faktor untuk meningkatkan kekuatan suatu elektromagnet.

Factors / Faktor-faktor Explanation / Penerangan

(a) Easily being magnetised or demagnetised
Increase the number of turns
Mudah dimagnetkan atau dinyahmagnet
Meningkatkan bilangan lilitan
(b)

(c) Produce stronger magnetic field

Menghasilkan medan magnet yang lebih kuat

Use thicker wire to make coils (d)

Gunakan wayar tebal untuk membuat gegelung

(e) Good conductor

Konduktor yang baik

3. Complete the steps to switch on the electromagnetic effect. TP 2

Lengkapkan langkah-langkah untuk menghidupkan kesan elektromagnet.

Switch Soft iron core DC Soft iron core
Suis Teras besi lembut Teras besi lembut
supply
DC Insulated Bekalan AT Insulated
supply wire wire
Bekalan AT Wayar berpenebat Wayar berpenebat

Pin Pin
Pin Pin

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 58

Physics  Form 5 Chapter 4 Electromagnetism 

Switch is (a) (b) (c) (d)

closed
Suis ditutup



4. Complete the sentences. TP 1 –+

Lengkapkan pernyataan berikut.

(a) When the , the current flows through short N Force
copper wire produced . S

Apabila , arus yang mengalir melalui wayar kuprum
pendek menghasilkan .

(b) The between the magnetic field produced by the and
occurred.
dan
berlaku. antara medan magnet yang dihasilkan oleh

(c) The interaction between the two magnetic fields produces a on the conductor.

Interaksi antara kedua-dua medan magnet menghasilkan ke atas konduktor.

(d) The short copper wire to the right.

Wayar kuprum pendek ke kanan.

5. Fill in the blank / Isi ruang kosong. TP 1

(a) Rule / Petua: (b)

N S (c)

(d)



6. Draw the combination of the two magnetic fields (catapult field) below and show the direction of
force, F acting on the conductor. TP 2

Lukiskan kombinasi dua medan magnet (medan lastik) di bawah dan tunjukkan arah daya, F yang bertindak pada
konduktor.

(a) (b)

N/U S N/U S

(c) (d)

SI N/U N/U I S

59 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 4 Electromagnetism

7. Label the parts of a DC motor. TP 1

Labelkan bahagian motor AT.

(a)

N

(b) Current 1B S
Arus A4 2 C

3 (c)

D (b)

(d)

8. Complete the diagram of parts of an AC motor. TP 1

Lengkapkan gambar rajah bahagian motor AU.

Rotation

(a) Putaran

(c)

(e)

(d)



9. The turning effect on the coil can be increased by: TP 2

Kesan putaran gegelung boleh ditingkatkan dengan:

(a)

(b)

(c)

(d)


Electromagnetic Induction

4.2 Aruhan Elektromagnet

10. Fill in the blank with the correct answer. TP 1 .

Isikan tempat kosong dengan jawapan yang betul. .

(a) Induced current occurs when there is a

Arus aruhan berlaku apabila terdapat

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 60

Physics  Form 5 Chapter 4 Electromagnetism 

(b) Galvanometer is used to the flow.

Galvanometer digunakan untuk mengalir.

(c) Deflection of the pointer of galvanometer indicates that there is a .

Pesongan penunjuk galvanometer menunjukkan terdapat .

(d) Bigger deflection, current produced

Lebih besar pesongan, arus dihasilkan.

(e) Faraday’s law states that .

Hukum Faraday menyatakan bahawa .

Movement
Gerakan

11. Diagram show a wire is moved in a magnetic field. Complete the Galvanometer
observation and inference for each action. TP 2
S N/U
Rajah menunjukkan suatu wayar digerakkan di dalam medan magnet. Lengkapkan
pemerhatian dan inferens bagi setiap tindakan.

Action / Tindakan Observation / Pemerhatian Inference / Inferens
(a) The wire is moved upwards

Wayar digerakkan ke atas

(b) The wire is moved downwards

Wayar digerakkan ke bawah

(c) The wire is moved horizontally

Wayar digerakkan melintang

(d) Magnet is moved upwards

Magnet digerakkan ke atas

12. Complete the following. TP 1 produced.

Lengkapkan yang berikut. yang dihasilkan.

(a) Lenz’s law can be used to .

Hukum Lenz boleh digunakan untuk .

(b) Lenz’s Law states that

Hukum Lenz menyatakan bahawa

The coil repels the magnet The coil attracts the magnet
Gegelung menolak magnet Gegelung menarik magnet

S N/U N/U S S N/U S N/U

61 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 4 Electromagnetism

Transformer

4.3 Transformer

13. Complete the diagram below. TP 1

Lengkapkan rajah di bawah.

(d)

(a) (b)

a.u.

(c) (e)



14. Complete the following table regarding types of energy loss in transformer. TP 2

Lengkapkan jadual berikut mengenai jenis-jenis kehilangan tenaga dalam transformer.

Type of losses Causes Way to reduce

Jenis kehilangan Punca Cara mengatasi

(a) (i) (ii)

Eddy current

Arus pusar

(b) (i) (ii)
Heat loss

Kehilangan haba

(c) (i) (ii)
Hysteresis

Histerisis

(d) (i) (ii)
Flux leakage

Kebocoran fluks

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 62

SPM Practice Physics  Form 5 Chapter 4 Electromagnetism 

4

Paper 1

4.1 Force on a Current- C Use a thinner wire to form Which of the following
carrying Conductor in a the coils shows the pattern and
Magnetic Field direction of magnetic field
Daya ke atas Konduktor Pembawa Gunakan wayar yang lebih formed around area X?
Arus dalam suatu Medan Magnet nipis untuk membentuk
gegelung Antara rajah berikut, yang
1. Which of the following manakah menunjukkan corak dan
instruments does not apply D The metal used to make arah medan magnet yang terhasil
the effect of electromagnet in the core is aluminium di kawasan X?
its working principle?
Logam yang digunakan A C
Antara instrumen berikut, yang untuk membuat teras adalah
manakah tidak menggunakan aluminium. B D
kesan elektromagnet dalam
prinsip kerjanya? 3. Diagram 2 shows a current-
carrying conductor placed 5. Diagram 4 shows the
A Ticker timer between two magnetic poles. arrangement of apparatus to
investigate the strength of an
Pita detik Rajah 2 menunjukkan satu electromagnet.
konduktor berarus di antara dua
B Electric bell kutub magnet. Rajah 4 menunjukkan susunan
radas untuk mengkaji kekuatan
Loceng elektrik B suatu elektromagnet.
Soft iron core
C Circuit breaker S N/U
Teras besi lembut
Pemutus litar A C
Insulated
D Current generator copper wire
A Wayar kuprum
Penjana arus berpenebat

2. Diagram 1 shows an Magnet D Current out Pin
electromagnet in a magnetic Magnet Arus keluar Pin
relay.
Diagram 2 / Rajah 2 Diagram 4 / Rajah 4
Rajah 1 menunjukkan
elektromagnet dalam geganti Between directions A, B, C The number of pins attracted
magnet. and D, which is the direction to the rod can be increased
of motion of the conductor? by
Contact Core Coils
Penyentuh Teras Gegelung Antara arah A, B, C dan D, yang Bilangan pin yang tertarik ke
manakah adalah arah gerakan arah rod besi lembut boleh
Spring bagi konduktor tersebut? ditambah dengan
Spring
4. Diagram 3 shows current, I increasing the resistance
Diagram 1 / Rajah 1 I, flowing in two identical of the rheostat.
solenoids placed to each
What change will increase the other. menambahkan rintangan
strength of the electromagnet? reostat.
Rajah 3 menunjukkan arus, I,
Apakah perubahan yang mengalir dalam dua solenoid
akan meningkatkan kekuatan serupa yang diletakkan
elektromagnet? berdekatan.

A Reduce the number of coils x

Kurangkan bilangan gegelung I

B Increase the magnitude of Diagram 3 / Rajah 3
current

Meningkatkan magnitud arus

63 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 4 Electromagnetism

II increasing the number of Solenoid C S
turns of the oil. Solenoid

menambahkan bilangan Compass Cardboard N/U
lilitan gegelung. Kompas Kadboard
D S
III increasing the thickness K
of the insulated copper
wire. Diagram 5 / Rajah 5 N/U

menambahkan ketebalan Which direction will the 9. Diagram 7 shows a square
wayar kuprum bertebat. compass needle point when coil rotating at a steady
switch K is on? speed in a magnetic field.
A I and II / I dan II
B I and III / I dan III Arah manakah akan ditunjuk oleh Rajah 7 menunjukkan gegelung
C II and III / II dan III jarum kompas apabila suis K segi empat berputar dengan
dihidupkan? kelajuan seragam di dalam
6. A student is trying to medan magnet.
determine the direction of A North C West
the magnetic field produced Permanent
by a current in a straight Utara Barat N/U S magnet
wire. Which of the following
methods is correct? B South D East Magnet kekal
Coil
Seorang pelajar sedang Selatan Timur Gegelung
mencuba untuk menentukan
medan magnet yang terhasil oleh 8. A current-carrying conductor
arus dalam satu dawai lurus. is placed in a magnetic field,
Antara kaedah berikut, yang as shown in Diagram 6.
manakah benar?
Satu konduktor yang membawa
A C arus diletakkan di dalam medan
magnet seperti ditunjukkan dalam
B D Rajah 6.

Magnet S Current- Diagram 7 / Rajah 7
Magnet carrying
conductor
Magnet N/U Konduktor Which of the following
Magnet pembawa graphs shows the fluctuation
arus in the current flowing
through the lamp starting
Diagram 6 / Rajah 6 with the coil being in the
horizontal position?
7. Diagram 5 shows the set-up Which of the following
of the apparatus to study shows the correct pattern of Antara graf berikut, yang
the magnetic field due to a the interaction between two manakah menunjukkan
current in a solenoid. When magnetic field? perubahan arus yang mengalir
the switch, K, is off, the melalui mentol bermula dari
needle of the compass points Antara berikut, yang manakah gegelung berada dalam keadaan
to the north. menunjukkan corak yang betul kedudukan melintang?
mengenai interaksi antara dua
Rajah 5 menunjukkan susunan medan magnet? A
radas untuk mengkaji medan
magnet disebabkan arus dalam A S Current
sebuah solenoid. Apabila suis, Arus
K, dimatikan, jarum kompas
menunjuk ke arah utara. 0 Rotated
180 360 angle
Sudut
N/U putaran

B S B

North East N/U Current Rotated
Utara Arus angle
Timur Sudut
South 0 putaran
180 360
Selatan

West
Barat

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 64

Physics  Form 5 Chapter 4 Electromagnetism 

C D Drop the magnet from a C e.m.f. / d.g.e.
greater height
Current Rotated 0 Time
Arus angle Jatuhkan magnet dari aras Masa
Sudut yang lebih tinggi D e.m.f. / d.g.e.
0 putaran
180 360 11. The direction of the induced 0 Time
Rotated current can be determined by Masa
D angle using
Sudut 14. Diagram 9 shows a bar magnet
Current putaran Arah arus aruhan boleh ditentukan moving towards a solenoid.
Arus dengan menggunakan
Rajah 9 menunjukkan magnet
0 A Fleming̓s left hand rule. bar digerakkan ke arah solenoid.
180 360
Petua tangan kiri Fleming. Direction of movement
4.2 Electromagnetic Induction Arah pergerakan
B Fleming̓s right hand rule.
Aruhan Elektromagnet N/U S
Petua tangan kanan Fleming.
10. A bar magnet is dropped Permanent
through a coil of wire as C Right hand grip rule. magnet
shown in Diagram 8. Magnet kekal
Petua genggaman tangan G
Sebatang magnet bar dijatuhkan kanan.
ke dalam gegelung dawai seperti Diagram 9 / Rajah 9
yang ditunjukkan dalam Rajah 8. D Maxwell̓s screw rule.
Which of these actions will
Magnet N/U Petua skru Maxwell. not increase the deflection of
Magnet S the galvanometer pointer?
12. Induced electromotive
Galvanometer Coil force can be produced in a Tindakan manakah yang tidak
Galvanomete Gegelung conductor by akan menambah pesongan jarum
galvanometer?
Diagram 8 / Rajah 8 Satu d.g.e aruhan boleh
dihasilkan dalam sebuah A Reversing the polarity of
Which of the following konduktor dengan the magnet
actions will increase
the deflection of the A staying stationary in Menukar kutub magnet
galvanometer pointer? unchanged magnetic field.
B Increasing the number of
Antara berikut, yang manakah kekal pegun dalam sebuah coils in the solenoid
akan menambahkan pesongan medan magnet yang tidak
jarum galvanometer? berubah. Menambah lilitan solenoid

A Reverse the pole of the B moving in perpendicular C Increasing the speed of
magnet before dropping to the magnetic field. the bar magnet

Songsangkan kutub magnet bergerak serenjang dengan Menambah laju magnet bar
sebelum dijatuhkan medan magnet.
D Increasing the number of
B Decrease the number of C moving in parallel to the magnets used
turns of the coil magnetic field.
Menambah bilangan magnet
Kurangkan bilangan lilitan Bergerak selari dengan
gegelung dawai medan magnet. 15. Diagram 10 shows a solenoid
and a permanent magnet.
C Increase the diameter of 13. Which graph shows the
the coil output of a simple d.c. Rajah 10 menunjukkan sebuah
generator? solenoid dan sebuah magnet
Tambahkan diameter kekal.
gegelung Graf yang manakah Permanent
menunjukkan output bagi sebuah Solenoid magnet
penjana a.t. yang ringkas? Solenoid Magnet kekal

A e.m.f. / d.g.e. N/U S

0 Time Switch
Masa Suis
B e.m.f. / d.g.e.
Battery
0 Time Bateri
Masa Diagram 10 / Rajah 10

65 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 4 Electromagnetism

What will happen when the 17. Diagram 12 shows a coil of What is represented by the
switch is closed? wire placed next to a magnet. thumb in Fleming’s right
The galvanometer pointer hand rule?
Apakah yang akan berlaku deflects when the magnet is
apabila suis tersebut dihidupkan? pushed into the coil. Apakah yang diwakili oleh ibu
jari dalam petua tangan kanan
A The solenoid and the Rajah 12 menunjukkan gegelung Fleming?
magnet will mutually dawai berada di sebelah sebuah
attracted magnet. Jarum galvanometer A Induced current
itu terpesong apabila magnet itu
Solenoid dan magnet kekal ditolak ke dalam gegelung. Arus aruhan
akan saling menarik Coil
Gegelung B Magnetic field
B The solenoid and the
magnet will mutually repel S N/U Medan magnet

Solenoid dan magnet kekal G C Force
akan saling menolak
Diagram 12 / Rajah 12 Daya
C The magnet will vibrate
Which action will increase 19. Diagram 14 shows a bar
Magnet akan bergetar the deflection of the magnet being pushed into a
galvanometer pointer? solenoid.
D Nothing happens to the
magnet Manakah tindakan yang akan Rajah 14 menunjukkan sebatang
meningkatkan pesongan jarum magnet bar ditolak ke dalam
Tiada apa-apa yang akan galvanometer? sebuah solenoid.
berlaku pada magnet
A The magnetic pole is Bar magnet
16. Diagram 11 shows a bar reversed X Y Magnet bar
magnet that is being moved
into a solenoid. Kekutuban magnet N/U S
disongsangkan
Rajah 11 menunjukkan sebuah G
magnet yang digerakkan ke B The number of turns of
dalam suatu solenoid. coils is increased Diagram 14 / Rajah 14

P Bilangan lilitan gegelung Which of the following are
ditambah correct about poles X and Y?
N/U S
C The coil is made from Antara yang berikut, kutub X dan
insulated wire kutub Y manakah yang betul?

Galvanometer Gegelung dibuat daripada X Y
Galvanometer dawai bertebat A North North

Diagram 11 / Rajah 11 D The magnet is pushed Utara Utara
slowly into the coil
The polarity of the solenoid B North South
at P and the deflection of the Magnet itu ditolak secara
galvanometer are perlahan ke dalam gegelung Utara Selatan

Kekutuban solenoid di P dan 18. Diagram 13 shows the three C South North
pesongan jarum galvanometer fingers used in Fleming’s
ialah right hand rule. Selatan Utara

Polarity of Rajah 13 menunjukkan tiga jari D South South
the solenoid yang digunakan dalam petua
tangan kanan Fleming. Selatan Selatan
at P
Deflection of Thumb 4.3 Transformer
Kekutuban galvanometer Ibu jari
solenoid di P Transformer
Pesongan Diagram 13 / Rajah 13
galvanometer

A North to the right 20. A laminated iron core is used
in a transformer to reduce
Utara ke kanan
Teras besi berlamina digunakan
B North to the left dalam suatu transformer untuk
mengurangkan
Utara ke kiri
A the eddy currents.
C South to the right
arus pusar.
Selatan ke kanan
B the hysterisis loss.
D South to the left
kehilangan histerisis.
Selatan ke kiri

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 66

Physics  Form 5 Chapter 4 Electromagnetism 

C the resistance of the coil. Which of the following 25. Why electrical energy is
statements is true about the usually transmitted at high
rintangan gegelung. transformer? voltage?

D the leakage of magnetic Antara pernyataan-pernyataan Kenapakah tenaga elektrik
flux. berikut, yang manakah benar dihantar pada voltan tinggi?
tentang transformer itu?
kebocoran fluks magnet. A To reduce energy loss in
Voltage the transmission cables
21. The input voltage and the Type of across the
output voltage of an ideal transformer Mengurangkan tenaga
transformer are 240 V and bulb yang hilang dalam kabel
12 V respectively. What is Jenis penghantaran
the current in the secondary transfomer Voltan
coil if the current in the merntasi B To increase the current in
primary coil is 5 A. mentol the transmission cables

Beza keupayaan input dan beza A Step-up 480 V Meningkatkan arus yang
keupayaan output bagi sebuah mengalir dalam kabel
transformer yang unggul masing- Injak naik penghantaran
masing adalah 240 V dan 12 V.
B Step-up 960 V C To reduce the resistance
Berapakah arus dalam gegelung of the transmission cables
sekunder jika arus dalam Injak naik
gegelung primer ialah 5 A? Mengurangkan rintangan
C Step-down 60 V yang mengalir dalam kabel
A 100 A C 4 A penghantaran
B 25 A D 1 A Injak turun
26. Diagram 17 shows a
22. The purpose of using soft D Step-down 50 V transformer that is used to
iron core in a transformer is light up a bulb.
to Injak turun
Rajah 17 menunjukkan sebuah
Tujuan menggunakan teras besi 24. Diagram 16 shows a transformer yang digunakan
lembut dalam transformer adalah model of transmission and untuk menghidupkan sebiji
untuk distribution of electricity. mentol.

A reduce the eddy current. Rajah 16 menunjukkan sebuah
model penghantaran dan
mengurangkan arus pusar. pengagihan elektrik.

B easily megnetised and Power 240 V 20 W, 12 V
demagnetised the iron a.c
core. station House
Stesen Rumah 200 turns 50 turns
mudah memagnetkan dan janakuasa 200 lilitan 50 lilitan
menyahmagnetkan teras besi.
Diagram 17 / Rajah 17
C prevent flux leakage.
Transformer Transformer What happens to the bulb
mengelakkan kebocoran X Y after the switch is turn on?
fluks.
Diagram 16 / Rajah 16 Apakah yang berlaku kepada
D reduce the resistance. mentol selepas suis dihidupkan?
Name the type of transformer
mengurangkan rintangan. X and Y. A Lights up with normal
brightness
23. Diagram 15 shows a Namakan jenis transformer X dan
tranformer that is used to Y. Menyala dengan kecerahan
light up a bulb. biasa
Transformer Transformer
Rajah 15 menunjukkan sebuah XY B Lights up brighter
transformer yang digunakan
untuk menghidupkan sebiji A Step-up Step-up Menyala dengan lebih cerah
mentol.
Injak naik Injak naik C Lights up dimly

B Step-up Step-down Menyala dengan malap

D Blow

Rosak

Injak naik Injak turun 27. A transformer loses some
energy as heat. This energy
240 V C Step-down Step-up loss can be reduced by the
a.c / a.u following except
Injak turun Injak naik

200 turns 50 turns D Step-down Step-down
200 lilitan 50 lilitan Injak turun Injak turun

Diagram 15 / Rajah 15

67 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 4 Electromagnetism 28. A transformer loses some heat energy to
the surrounding when it is being used. The
Sebuah transformer hilang sebahagian tenaga elektrik number of turns in the primary coil is greater
sebagai tenaga haba. Kehilangan tenaga ini boleh than the number of turns in secondary coil.
dikurangkan dengan cara berikut kecuali
Sebuah transformer kehilangan tenaga haba ke
A using thin iron sheets glued with thin layers persekitaran semasa digunakan. Bilangan lilitan
of insulation between them for the core. primer lebih banyak daripada bilangan lilitan
sekunder.
menggunakan kepingan besi nipis yang
dilekatkan dengan gam daripada bahan penebat Which of the following is the transformer as
sebagai teras. stated?

B winding the secondary and primary coils on Antara berikut, yang manakah transformer yang
top of each other. dinyatakan?

melilitkan gegelung primer dan sekunder di atas A Step-up transformer
satu sama lain.
Transformer injak naik
C using thinner copper wire for the coils.
B Step-down transformer
menggunakan wayar kuprum yang halus untuk
gegelung. Transformer injak turun

D using a soft iron core. C Ideal transformer

menggunakan satu teras besi lembut. Transformer unggul

Paper 2

Section A / Bahagian A N/U Permanent
1. Diagram 1 shows a simple electric motor. X magnet
Magnet kekal
Rajah 1 menunjukkan sebuah motor elektrik ringkas.
S
(a) (i) Name the type of motor shown in Diagram 1. Armature
Armatur
Namakan jenis motor yang ditunjukkan dalam Rajah 1.
Carbon brush
[1 mark / 1 markah] Berus karbon
(ii) What is the function of the part labeled X?
Diagram 1 / Rajah 1
Apakah fungsi bahagian yang berlabel X?

[1 mark / 1 markah]

(b) State one factor that affects the speed of rotation of the armature.

Nyatakan satu faktor yang mempengaruhi kelajuan putaran gegelung wayar

[1 mark / 1 markah]

(c) Name the rule used to determine the direction of the force.

Namakan petua yang digunakan untuk menentukan arah daya.

[1 mark / 1 markah]

2. Diagram 2 shows a transformer which changes the mains supply from Ip Is
240 V to 9 V. 9V
240 V
Rajah 2 menunjukkan sebuah transformer yang mengubah bekalan utama
daripada 240 V kepada 9 V. Diagram 2 / Rajah 2

(a) Name the type of transformer.

Namakan jenis transformer ini.

[1 mark / 1 markah]

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 68

Physics  Form 5 Chapter 4 Electromagnetism 

(b) The eelleekcttrrikicyacnugrrmeenntgianlirthdaelapmrimgeagreylucnogipl,rimIp,era, nIpddathnegesgeeclounngdasreykucnodiel,r, IIss,miass0in.1g-mAaasnindg 2.0 A respectively.

Arus adalah 0.1 A dan 2.0 A.

(i) Calculate the efficiency of the transformer.

Kirakan kecekapan transformer tersebut.

[2 marks / 2 markah]

(ii) What is the power loss in the transformer?

Berapakah kehilangan kuasa transformer tersebut?

[2 marks / 2 markah]

3. Diagram 3 shows the various components found in an electric bell. Switch
Battery Suis
Rajah 3 menunjukkan pelbagai komponen yang terdapat dalam loceng elektrik X Bateri
Adjustment screw
(a) State the principal which the electric bell operates. Skru pelaras

Nyatakan prinsip dimana loceng elektrik berfungsi. Hammer
Tukul
[1 mark / 1 markah] Soft iron Diagram 3 / Rajah 3
(b) When the switch is pressed, / Apabila suis ditekan, core
Teras besi
(i) what will happen to the soft iron core? lembut

apakah yang akan berlaku kepada teras besi lembut? Bell
Loceng

[1 mark / 1 markah]

(ii) state the polarity of the end X.

nyatakan kekutuban hujung X.

[1 mark / 1 markah]

(iii) what will happen to the hammer?

apakah yang akan berlaku kepada tukul?

[1 mark / 1 markah]

(c) What will happen when the soft iron core is replaced with steel?

Apakah yang akan berlaku jika teras besi lembut digantikan dengan keluli?

[2 marks / 2 markah]

4. Diagram 4.1 shows an a.c. generator in which a coil is being turned in N/U Rotation
a magnetic field. Putaran
Slip ring
Rajah 4.1 menunjukkan sebuah penjana a.u. dimana gegelung dipusingkan Gelang S
dalam medan magnet. gelincir

(a) (i) What is the meaning of magnetic field?

Apakah maksud medan magnet?

[1 mark / 1 markah] Diagram 4.1 / Rajah 4.1

69 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 4 Electromagnetism

(ii) Why does the bulb light up? / Mengapakah mentol menyala?

[1 mark / 1 markah]
(b) Some modifications need to be done to the a.c. generator in Diagram 4.1 to convert it into a d.c. motor.

Beberapa pengubahsuaian perlu dilakukan pada penjana a.u. dalam Rajah 4.1 untuk menukarnya menjadi motor a.t.

(i) State the modification that has to be done to the slip rings.

Nyatakan pengubahsuaian yang perlu dilakukan pada gelang gelincir.

[1 mark / 1 markah]

(ii) What component should replace the light bulb?

Apakah komponen yang harus menggantikan mentol cahaya?

[1 mark / 1 markah]

(c) Diagram 4.2 shows the cross-sectional view of the coil and magnet of the d.c. motor.

Rajah 4.2 menunjukkan pandangan keratan rentas gegelung dan magnet motor a.t.

In Diagram 4.2, draw the resultant magnetic field Current out
Arus keluar
that causes the coil to rotate. Show the direction of S Current in
Arus masuk
the force, F that acts on the coil. N/U
Dalam Rajah 4.2, lukiskan medan magnet yang terhasil Diagram 4.2 / Rajah 4.2
yang menyebabkan gegelung berputar. Tunjukkan arah
daya, F yang bertindak pada gegelung.

[2 marks / 2 markah]

(d) Further modifications need to be done to make the motor turn faster. State the modifications and give
a reason for your answers.

Pengubahsuaian lebih lanjut perlu dilakukan untuk menjadikan motor berpusing lebih laju. Nyatakan pengubahsuaian
dan berikan alasan untuk jawapan anda.

(i) The coil / Gegelung:

Reason / Sebab: [1 mark / 1 markah]

(ii) The magnet / Magnet: [1 mark / 1 markah]

Reason / Sebab: [1 mark / 1 markah]

Section B / Bahagian B Nail [1 mark / 1 markah]
5. Diagram 5.1 shows a nail attracts the pins. Paku
Electromagnet
Rajah 5.1 menunjukkan sebatang paku menarik pin. Elektromagnet

(a) What is the meaning of electromagnet? Battery cell Pins
Bateri Pin
Apakah maksud elektromagnet?

[1 mark / 1 markah]

Switch
Suis
Diagram 5.1 / Rajah 5.1

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 70

Physics  Form 5 Chapter 4 Electromagnetism 

(b) Diagram 5.2 shows a graph of number of paper clips attached, n against Number of paper
current, I, for a solenoid. clips attached (n)
Bilangan klip kertas
Rajah 5.2 menunjukkan graf bilangan klip kertas yang terlekat, n melawan arus, I yang terlekat (n)
bagi sebuah solenoid.

(i) Based on Diagram 5.2, state the relationships between n and I. Current, I(A)
What can you conclude about the strength of electromagnet? Arus, I(A)
Diagram 5.2 / Rajah 5.2
Berdasarkan Rajah 5.2, nyatakan satu hubungan antara n dan I.
Apakah kesimpulan yang boleh anda buat tentang kekuatan elektromagnet?

[2 marks / 2 markah]

(ii) State two physical quantities that affect the strength of electromagnet?

Nyatakan dua kuantiti fizik yang mempengaruhi kekuatan elektromagnet?

[2 marks / 2 markah]

(c) Diagram 5.3 shows an alternating current generator. Coil
Gegelung
Rajah 5.3 menunjukkan penjana arus ulang-alik.
Magnet N S Magnet
You are asked to investigate the design and the characteristics of Magnet Magnet
four alternating current generators shown in Table 5.4. Explain
the suitability of each characteristic of the alternating current Rectification S
generators and determine the alternating current generators which circuit
can supply a large direct current to an electrical component S as
shown in Diagram 5.3. Litar rektifikasi

Anda ditugaskan untuk mengkaji reka bentuk dan ciri-ciri bagi empat Diagram 5.3 / Rajah 5.3
penjana arus ulang-alik yang ditunjukkan dalam Jadual 5.4. Terangkan
kesesuaian setiap ciri penjana arus ulang-alik itu dan tentukan penjana
arus ulang-alik yang boleh membekalkan suatu arus terus yang besar
kepada komponen elektrik S seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5.3.

Table 5.4 / Jadual 5.4

Generator Density of the Number of turns Strength of Rectification circuit
coil/ kg m–3 of coil magnet
Penjana Litar rektifikasi
Ketumpatan Bilangan lilitan Kekuatan magnet
gegelung / kg m–3 gegelung

A 9200 6000 High CR

Tinggi

B 11600 10000 Medium CR

Sederhana

C 8960 9000 High CR

Tinggi

D 10500 5000 Medium CR

Sederhana

71 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 4 Electromagnetism

(d) Diagram 5.5 shows a model for transmission of 12 V 240 V 12 V
electrical power. The resistance of the transmission
cable in the model is 30 Ω. Transmision cable Bulb is bright
Kable penghantar Mentol menyala
Rajah 5.5 menunjukkan satu model bagi penghantaran
kuasa elektrik. Rintangan pada kabel penghantar dalam Diagram 5.5 / Rajah 5.5
model tersebut ialah 30 Ω.

(i) Name a type of conductor that is most suitable to be used as transmission cable.

Namakan satu jenis konduktor yang paling sesuai untuk digunakan sebagai kabel penghantar.

[1 mark / 1 markah]

(ii) Calculate the current that flows through the transmission cable.

Hitung arus yang mengalir melalui kabel penghantar.

[2 marks / 2 markah]

(iii) The power loss due to heating effect of the transmission cable.

Kuasa yang hilang disebabkan kesan pemanasan kabel penghantar.

[2 marks / 2 markah]

Section C / Bahagian C

6. Diagram 6.1 and Diagram 6.2 show two coils of identical wire wound around an iron core.
The primary coil is connected to 12 V a.c power supply, while the secondary coil is connected to a bulb

labelled “24 V, 36 W”

Rajah 6.1 dan Rajah 6.2 menunjukkan dua gegelung dengan dawai yang serupa dililitkan pada sebatang teras besi.
Gegelung primer disambungkan kepada 12 V bekalan kuasa a.u, manakala gegelung sekunder kepada mentol berlabel
“24 V, 36 W”.

12 V a.c. power supply 12 V a.c. power supply
Bekalan kuasa 12 V a.u. Bekalan kuasa 12 V a.u.

Iron core Iron core
Teras besi Teras besi

Bulb ‘24 V, 36 W’ Bulb ‘24 V, 36 W’
Mentol ‘24 V, 36 W’ Mentol ‘24 V, 36 W’

Coil Coil
Gegelung Gegelung

Diagram 6.1 / Rajah 6.1 Diagram 6.2 / Rajah 6.2

(a) What is the meaning of ‘24 V, 36 W’? [1 mark / 1 markah]
[3 marks / 3 markah]
Apakah yang dimaksudkan dengan ‘24 V,36 W’? [2 marks / 2 markah]

(b) Observe Diagram 6.1 and Diagram 6.2 compare

Perhatikan Rajah 6.1 dan Rajah 6.2, bandingkan

(i) the brightness of the bulb.

kecerahan mentol.

(ii) the number of turns in the primary coil and secondary coil.

bilangan lilitan pada gegelung primer dan gegelung sekunder.

(c) Relate the brightness of bulb with

Hubungkaitkan kecerahan mentol dengan

(i) the number of turns in secondary coil.

bilangan lilitan pada gegelung sekunder.

(ii) the induced current produced in the secondary coil.

arus teraruh yang dihasilkan pada gegelung sekunder.

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 72

Physics  Form 5 Chapter 4 Electromagnetism 

(d) (i) Explain how induced current is produced at secondary circuit. [3 marks / 3 markah]
[1 mark / 1 markah]
Terangkan bagaimana arus aruhan terhasil pada litar sekunder.

(ii) State one way to increase the efficiency of a transformer.

Nyatakan satu cara untuk meningkatkan kecekapan transformer tersebut

(e) Diagram 6.3 shows a cross section of a moving coil microphone. Magnet
Magnet
Rajah 6.3 menunjukkan keratan rentas sebuah mikrofon gegelung bergerak.
Wire carrying
When the diaphragm moves in response to the sound, the Coil electrical
attached coil moves in the magnetic field and generate a Gegelung audio signal
Dawai membawa
very small current in the wire of the coil. isyarat elektrik
Apabila diafragma bergerak disebabkan oleh bunyi, gegelung Sound wave audio
yang bersambung kepadanya bergerak di dalam medan magnet Gelombang
dan menghasilkan arus yang kecil di dalam gegelung. bunyi

Using an appropriate concept in physics, suggest and Diaphragm
explain suitable modifications or ways to enable the Diafragma

microphone to detect sound more effectively and generate Diagram 6.3 / Rajah 6.3

a bigger current based on the following aspects:
Menggunakan konsep fizik yang sesuai, cadang dan terangkan pengubahsuaian atau cara yang boleh dilakukan
untuk membolehkan mikrofon mengesan gelombang bunyi dengan lebih berkesan dan menghasilkan arus yang lebih
besar berdasarkan aspek-aspek berikut:

(i) Thickness of diaphragm / Ketebalan diafragma [10 marks / 10 markah]
(ii) Strength of the material for diaphragm / Kekuatan bahan untuk diafragma
(iii) Number of turns of the coil / Bilangan lilitan gegelung
(iv) Diameter of the wire of coil / Diameter dawai gegelung
(v) Strength of the magnet / Kekuatan magnet

HOTS Challenge

Diagram 1 shows the structure of a simple d.c. generator. The coil Magnet N/U C B
in the generator is rotated about the axis in the direction shown. Magnet A S

Rajah 1 menunjukkan struktur sebuah penjana a.t. yang ringkas. Gegelung D Magnet
penjana diputarkan sekitar paksi dalam arah yang ditunjukkan. Magnet

(a) What are the names of the parts labelled X and Y? XY
G
Apakah nama bagi bahagian yang dilabel X dan Y?

(b) In Diagram 1, show the direction of the forces that act on the Diagram 1 / Rajah 1
sides AB and CD of the coil.

Dalam Rajah 1, tunjukkan arah daya yang bertindak pada sisi AB dan CD gegelung.

(c) What is the rule that is used to determine the direction of the force that acts on the coil?

Apakah petua yang digunakan untuk menentukan arah daya yang bertindak pada gegelung?

(d) What change is required to be made to the structure above if it was to be used as an a.c. generator?

Apakah perubahan yang perlu dilakukan kepada struktur di atas supaya digunakan sebagai penjana a.u.?

Quiz 4

21PAK-

73 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

CHA PTER Physics  Form 5 Chapter 5 Electronics

51 Electronics
Elektronik

SMART Notes Transistor
Transistor

VIDEO 5

1. Cathode Ray Oscilloscope (CRO) Dry cell
(direct
Osiloskop Sinar Katod (OSK) current)

(a) Thermionic emission is the process Sel kering
of releasing electrons from a heated (arus terus)
cathode surface.
Alternate
Pancaran termion adalah proses melepaskan current
elektron dari permukaan katod yang dipanaskan. power
supply
(b) Cathode ray is a fast-moving electron
beam from cathode to anode in a fine Bekalan
line. kuasa arus
ulang-alik
Sinar katod adalah alur pancaran elektron yang
bergerak cepat dari katod ke anod dalam suatu 5. Semiconductor is a group of material that
garis halus. has electrical conductivity that is between
that of a conductor and an insulator.
2. Cathode ray in CRO is deflected due to
present of magnetic field. The direction Semikonduktor adalah sekumpulan bahan yang
of deflection can be determine by using mempunyai kekonduksian elektrik antara konduktor
Fleming's left hand rule. (Direction of motion dan penebat.
of electron is opposite to electric current)
Conduction
Sinar katod di dalam OSK terpesong kerana
kewujudan medan magnet. Arah pemesongan Conduction band and valence
boleh ditentukan dengan menggunakan petua Jalur konduksi bands overlap
tangan kiri Fleming. (Arah gerakan elektron adalah Forbidden band Jalur konduksi
bertentangan dengan arus elektrik) Jalur terlarang dan jalur valens
bertindih
3. Meanwhile, the velocity of the electron can Valance band
be determine by using the following equation. Jalur valens Insulator Semi Conductor
Penebat conductor Konduktor
Manakala, halaju elektron boleh ditentukan dengan
menggunakan persamaan berikut. Semi
konduktor
Electric Potential Energy = Kinetik Energy
Comparison between energy gap in
Tenaga Keupayaan Elektrik = Tenaga Kinetik insulator, semiconductor and conductor

1 Perbandingan antara jurang tenaga dalam
eV = 2 mv 2 penebat, semikonduktor dan konduktor

4. Waveform by CRO / Gelombang oleh OSK 6. Doping is the process of adding a small

Time-base is Time-base is amount of impurities into the silicon crystal
off on
y-input as to improve the electrical conductivity of
Dasar-masa Dasar-masa
Input-y ditutup dibuka semiconductor.
Pendopan adalah proses menambah
sedikit bendasing ke dalam kristal silikon
untuk meningkatkan kekonduksian elektrik
semikonduktor.
No input
7. Doping silicon with impurities
Tiada input
Pendopan silikon dengan bendasing

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 74

Physics  Form 5 Chapter 5 Electronics 

Si Si Si Electron Si Si Si Hole The waveform is displayed using CRO
Elektron Lohong (parallel to the resistor).

Si P Si Covalent Si B Si Proses perataan oleh kapasitor.
Kapasitor disambung selari dengan perintang.
Si Si Si bond Si Si Si Bentuk gelombang dipaparkan menggunakan

OSK (selari dengan perintang).

n-type semiconductor p-type semiconductor C discharge Waveform with capasitor
Semikonduktor jenis-n Semikonduktor jenis-p C nyahcas Bentuk gelombang dengan
C charges kapasitor
8. Diode is an electronic device which allows C cas
the flow of current in one direction. Waveform without
0V capasitor
Diod adalah peranti elektronik yang membolehkan half-wave Bentuk gelombang
arus mengalir dalam satu arah. tanpa kapasitor
Gelombang separuh

p-type n-type C discharge Waveform with capasitor
Jenis-p Jenis-n C charges C nyahcas Bentuk gelombang dengan
C cas kapasitor
Positive Negative + –
0 V V dc Waveform without
hole electron full-wave capasitor
Lohong Elekton Bentuk gelombang
positif p-n junction negatif Gelombang penuh tanpa kapasitor
Simpang p-n

9. Rectification is the process of changing 1 1. A transistor is a semiconductor device use
the alternating current to direct to amplify or switch electronic signals and
current by using diode. electrical power.

Rektifikasi adalah proses menukar arus ulang- Transistor adalah peranti semikonduktor yang
alik ke arus terus dengan menggunakan diod. digunakan untuk menguatkan atau menukar
isyarat elektronik dan kuasa elektrik.
1 0. (a) Half wave rectification circuit
(a) Transistor as an automatic switch
Litar rektifikasi gelombang separuh
Transistor sebagai suis automatik
Recitified output
A
Input waveform waveform
Bentuk gelombang IF B Bentuk gelombang R1 10 kΩ Bulb
input C output terektifikasi 1 kΩ Mentol

++ A diode D + 12 V
+

– –G RL No negative half cycle LDR
F E Tiada separuh kitar negatif PPC

Input Half-wave Output B
a.c voltage rectification circuit d.c voltage
Input Litar rektifikasi Output Light Dependent Resistor (LDR) has a very
Voltan a.c. gelombang separuh Voltan a.t. low resistance when exposed to sunlight
but very high resistance when at night time.
(b) Full-wave rectification circuit
Perintang Peka Cahaya (PPC) mempunyai
Litar rektifikasi gelombang penuh rintangan yang sangat rendah apabila terdedah
kepada cahaya matahari tetapi rintangan yang
BC D D1E sangat tinggi pada waktu malam.

A+ J F (b) Transistor as current amplifier
I +
Transistor sebagai penguat arus
+ N – D2 K Load 0
0 M L –
– H Output Loudspeaker
G d.c voltage Penguat suara
Input Output Microphone X
a.c voltage Full-wave Voltan a.t. Mikrofon
Input
Voltan a.c. rectification circuit Capasitor 40 kΩ C P
Litar rektifikasi R Kapasitor B 6 V dc
gelombang penuh
Q
(c) Smoothening process by capacitor. YE
A capacitor is connected parallel to the
10 kΩ
resistor.
SZ

75 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 5 Electronics

Electron

5.1 Elektron

1. Fill in the blank and label the diagram. TP 1 .

Isi ruang kosong dan label rajah berikut .

(a) Thermionic emission is the

Pancaran termion adalah

Electron Vacuum
Elektron Vakum

/ eee +
/

(b) (c)

(d) The diagram shows emitted are accelerated the anode

by the high between the cathode and anode. A beam of

electrons moving at high speed in a vacuum is known as a .

Rajah menunjukkan yang dipancarkan dipercepat anod dengan

tinggi antara katod dan anod. Alur elektron bergerak pada kelajuan tinggi dalam vakum

dikenali sebagai .

2. Complete the following statement and list the characteristics of the cathode ray and the function
of CRO. TP 1

Lengkapkan pernyataan berikut dan senaraikan ciri sinar katod dan fungsi umum OSK.

(a) is a fast-moving electron beam from cathode to anode in a fine line.

adalah alur pancaran elektron yang bergerak cepat dari katod ke anod dalam garis
halus.

(b) List the four characteristics of the cathode rays.

Senaraikan empat ciri sinar katod.

(i)
(ii)
(iii)
(iv)

(c) Common function of CRO:

Fungsi umum OSK:

(i)
(ii)
(iii)

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 76

Physics  Form 5 Chapter 5 Electronics 

Semiconductor Diode

5.2 Diod Semikonduktor

3. Complete the following. TP 1 .

Lengkapkan yang berikut. .

(a) Semiconductor is a .

Semikonduktor adalah .

(b) Examples of semiconductors are

Contoh semikonduktor adalah

(c) Characteristics of semiconductors:

Ciri-ciri semikonduktor:

•
•

(d) The conductivity of semiconductor can be increased by

Kekonduksian semikonduktor boleh ditingkatkan dengan

•
•

(e) Doping is the .

Pendopan adalah .

4. Complete the following table. TP 2

Lengkapkan jadual berikut.

Characteristic p-type semiconductor n-type semiconductor

Ciri-ciri Semikonduktor jenis-p Semikonduktor jenis-n

Doping material (a) (b)
(d)
Bahan pendopan (f)
(h)
Role of doping material (c)

Peranan bahan pendopan

Majority charge carrier (e)

Pembawa cas majoriti

Minority charge carrier (g)

Pembawa cas minoriti

Positive Covalent
bond
Si Si Si hole Ikatan Si Si Si Excess
Lohong kovalen Si P electron
positif Si Si Elektron
Valence Si lebihan
Valence Si B Si electron
Elektron
electron Trivalent valens Pentavalent
Elektron
valens atom atom
Si Atom Si Atom
Si Si trivalen
pentavalen

77 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 5 Electronics

5. Label the p-n junction below and draw a symbol of the diode. TP 1

Labelkan persimpangan p-n di bawah dan lukiskan simbol diod.

(a) (b)

(f)

(c) Symbol / Simbol
(d) (e)

6. Complete the following regading forward-biased and reverse-biased. TP 2

Lengkapkan yang berikut mengenai pincang depan dan pincang songsang.

(a) Forward-biased / Pincang depan

In forward-bias, the p-type diode is connected to and the n-type diode is

connected to the of the battery. dan diod jenis-n disambungkan

Dalam pincang depan, diod jenis-p disambungkan ke

ke bateri.

(b) Reverse-biased / Pincang songsang

In reverse-bias, the p-type diode is connected to and the n-type diode is

connected to the of the battery. dan diod jenis-n disambungkan

Dalam pincang depan, diod jenis-p disambungkan ke

ke bateri.

Transistor or switch electronic signals

5.3 Transistor atau menukar isyarat

7. Complete the following statement. TP 1

Lengkapkan pernyataan berikut.

(a) A transistor is a semiconductor device used to
and electrical power.

Transistor adalah peranti semikonduktor yang digunakan untuk
elektronik dan kuasa elektrik.

(b) Transistor is an electronic device used as

Transistor adalah sebuah peranti elektronik yang digunakan sebagai

(i)
(ii)

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 78

Physics  Form 5 Chapter 5 Electronics 

8. Draw and label the symbol of n-p-n transistor and p-n-p transistor. TP 1

Lukis dan labelkan simbol transistor n-p-n dan transistor p-n-p.

n-p-n transistor p-n-p transistor

transistor n-p-n transistor p-n-p

9. Complete the following working principle of a transistor as an automatic switch. TP 2

Lengkapkan prinsip kerja transistor sebagai suis automatik berikut.

Figure shows a transistor-based circuit that functions as a light controlled A

switch. The LDR has a very high resistance in the and R1 10 kΩ Bulb
1 kΩ Mentol
a low resistance in . R is a fixed . The
LDR 12 V
LDR and R form a potential divider in the circuit. In bright light, the PPC
B
LDR has a very resistance compared to R. Therefore,

the base voltage of the transistor is too to switch on the

transistor. In darkness, the resistance of the LDR is very

and the voltage across the LDR is high enough to switch on the transistor and hence lights up the

bulb. This circuit can be used to automatically the bulb at night.

Rajah menunjukkan litar berasaskan transistor yang berfungsi sebagai suis terkawal cahaya. PPC mempunyai

rintangan yang sangat tinggi dalam dan rintangan rendah dalam . R adalah

tetap. PPC dan R membentuk pembahagi keupayaan dalam litar. Dalam cahaya terang, PPC

mempunyai rintangan yang sangat berbanding dengan R. Oleh itu, voltan tapak transistor terlalu

untuk menghidupkan transistor. Dalam kegelapan, rintangan PPC sangat

dan voltan melintasi PPC cukup tinggi untuk menghidupkan transistor dan seterusnya menyalakan mentol. Litar ini

dapat digunakan untuk mentol secara automatik pada waktu malam.

SPM Practice 5

Paper 1

5.1 Elektron B infrared emission. Hot filament Anode Fluorescent
Filamen panas Anod screen
Electron pancaran infrared. Skrin
Low voltage pendarflour
1. The process of releasing C electron induction. supply
electron from the heated Bekalan voltan Cathode rays
metal surface area are called aruhan elektron. rendah Sinar katod

Proses yang membebaskan D molecule ionisation. EHT supply
elektron dari permukaan logam Bekalan VLT
yang panas dipanggil pengionan molekul.
Diagram 1 / Rajah 1
A thermionic emission. 2. Diagram 1 shows a cathode
ray tube.
pancaran termion.
Rajah 1 menunjukkan sebuah
tiub sinar katod.

79 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 5 Electronics

What particle is found in the What is the frequency and Antara surihan berikut, yang
cathode rays? peak voltage? manakah akan terpapar pada
skrin OSK apabila bekalan a.u
Apakah zarah yang terdapat Berapakah frekuensi dan voltan? yang disambungkan pada plat
dalam sinar katod? pesongan-Y dan dasar-masa
Frequency Peak dimatikan?
A Proton C Electron / Hz Voltage / V
A
Proton Elektron Frekuensi Voltan
/ Hz puncak / V
B Neutron D Alpha

Neutron Alfa

3. Diagram 2 shows the traces A 50 1.0 B
of a C.R.O. (Cathode B 50 2.0
Ray Oscilloscope) for an C 100 1.0 C
alternating current (a.c.). D 100 2.0
D
Rajah 2 menunjukkan surihan
O.S.K. (Osiloskop Sinar Katod) 7. Diagram 5 shows the internal
bagi suatu arus ulang-alik (a.u). parts of a cathode ray
oscilloscope.
Voltage (V) 1 cm 5. Diagram 4 shows cross
Voltan (V) 1 cm section of cathode ray Rajah 5 menunjukkan bahagian
oscilloscope. dalam bagi sebuah osiloskop
Time (s) sinar katod.
Masa (s) Rajah 4 menunjukkan keratan
rentas osiloskop sinar katod. A B CD

First anode Vertical deflecting Diagram 5 / Rajah 5
Anod pertama
Heater plates Which part of the
Pemanas Plat defleksi oscilloscope shown in the
vertikal Graphite coating Diagram 5 emits electron?
Lapisan grafit
Manakah bahagian osiloskop
Diagram 2 / Rajah 2 Cathode Screen (Phosphor yang ditunjukkan dalam Rajah 5
Katod coating inside) memancarkan elektron?
What is the peak voltage if Control grid Skrin (Fosfor
Grid kawalan salutan di dalam) 8. Diagram 6 shows a trace
the Y-gain is set at 5 V cm–1? seen on a Cathode Ray
Horizontal Oscilloscope (CRO) screen.
Berapakah voltan puncak jika Second deflecting plates
gandaan-Y dilaraskan pada anode Plates defleksi Rajah 6 menunjukkan surihan
5 V cm–1? Anod kedua horisontal di atas skrin Osiloskop Sinar
Katod(OSK).
A 5 V C 15 V Diagram 4 / Rajah 4

B 10 V D 30 V Which of the following parts
is to increase the intensity of
4. Diagram 3 shows the trace the dot on screen?
of a signal displayed on
the screen of cathode ray Antara bahagian-bahagian
oscilloscope (CRO). The berikut, yang manakah
control knob for time-base is digunakan untuk menambahkan
2 ms/div and the Y-gain is set keamatan cahaya titik pada skrin.
at 0.5 V/div.
A Cathode
Rajah 3 menunjukkan surih suatu
isyarat ditayangkan di atas skrin Katod
osiloskop sinar katod (OSK).
Tombol kawalan bagi dasar-masa B Control grid
adalah 2 ms/div dan pelaras-Y
ditetapkan pada 0.5 V/div. Grid kawalan

C Deflecting plate

Plat pemesongan

D Anode

Anod

Diagram 3 / Rajah 3 6. Which of the following
traces displayed on a C.R.O
screen, when an a.c supply is
connected to the Y-deflecting
plates and the time-base is off?

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 80

Physics  Form 5 Chapter 5 Electronics 

Diagram 6 / Rajah 6 A P only D The galvanometer pointer
oscillates to the left and
The Y-gain and the time-base P sahaja then to the right
are set at 1.5 volt/division and
5 ms/division respectively. B P and Q only Penunjuk galvanometer
What is the peak-to-peak itu berayun ke kanan dan
voltage of the alternating P dan Q sahaja kemudian ke kiri
current power supply that is
connected to the C.R.O? C P and R only 12. Diagram 9 shows a circuit
consisitng of diode and bulb.
Gandaan-Y dan dasar-masa P dan R sahaja When the switch is on, the
masing-masing telah disetkan bulb does not light up.
pada 1.5 volt/bahagian dan 5 ms/ D P, Q and R
bahagian. Hitung voltan puncak- Rajah 9 menunjukkan litar yang
ke-puncak bagi arus ulang-alik P, Q dan R mengandungi diod dan mentol.
yang disambungkan ke OSK? Bila suis dihidupkan mentol tidak
11. Diagram 8 shows four diodes menyala.
A 2.25 V C 4.50 V in full wave rectification
B 3.00 V D 6.00 V circuit connected to battery, Diagram 9 / Rajah 9
switch S, resistor R and
9. Cathode rays consist of centre-zero galvanometer. What should be done to
The galvanometer pointer is make the bulb light up?
Sinar katod terdiri daripada deflected to the right when
switch S is turned on. Apakah yang perlu dilakukan
A fluorescent particles. supaya mentol menyala?
Rajah 8 menunjukkan empat diod
zarah pendarfluor. di dalam suatu litar rektifikasi A Reverse the connection of
penuh gelombang disambung the diode
B light rays from a screen. kepada bateri, suis S, perintang
R dan galvanometer sifar-tengah. Songsangkan sambungan
sinar cahaya dari skrin. Penunjuk galvanometer diod
terpesong ke kanan apabila suis
C light rays from hot filament. S dihidupkan. B Increase the number of
bulb
sinar cahaya dari filamen Centre-zero galvanometer
panas. Galvanometer sifar-tengah Tambah bilangan mentol

D beams of fast moving S C Connect a resistor in
particles. series with the bulb
Cell
alur zarah yang bergerak Sel Sambungkan perintang
pantas. secara sesiri dengan mentol
R
5.2 Semiconductor Diode Diagram 8 / Rajah 8 D Connect one more battery
in series with the bulb
Diod Semikonduktor What will happen to the
galvanometer pointer if the Sambungkan lebih dari satu
10. Diagram 7 shows two diodes terminals of the battery is bateri secara sesiri dengan
which are connected parallel reversed and switch S is mentol
in a circuit. turned on?
13. Diagram 10 shows a cathode
Rajah 7 menunjukkan dua diod Apakah akan terjadi kepada ray oscilloscope (CRO)
disambung secara selari dalam penunjuk galvanometer itu jika connected to an electrical
satu litar. terminal bateri itu disongsangkan circuit.
dan suis S dihidupkan?
R Rajah 10 menunjukkan sebuah
P A The galvanometer pointer osiloskop sinar katod (OSK)
is deflected to the left disambungkan ke suatu litar
Q elektrik.
Penunjuk galvanometer
Diagram 7 / Rajah 7 terpesong ke kiri Diagram 10 / Rajah 10

When switch is closed, which B The galvanometer pointer
bulb/bulbs will light up? is not deflected

Apabila suis ditutup, mentol Penunjuk galvanometer tidak
manakah yang akan menyala? terpesong

C The galvanometer pointer
is deflected to the right

Penunjuk galvanometer
terpesong ke kanan

81 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 5 Electronics

Which diagram shows the 15. Diagram 12 shows the output 17. Which of the following
trace displayed on the screen terminals of an electric circuits will light up the bulb?
of the CRO? generator being connected to
a cathode ray oscilloscope. Antara sambungan litar-litar
Rajah manakah menunjukkan (C.R.O) berikut, yang manakah akan
surih yang dipaparkan pada skrin menyalakan mentol?
OSK? Rajah 12 menunjukkan terminal
output bagi sebuah penjana A
A elektrik yang disambung kepada
osiloskop sinar katod. (O.S.K) Bulb
B Mentol
Coil Permanent
C Gegelung magnet B
Magnet kekal
D Bulb
CRO Mentol
14. Diagram 11 shows a full OSK
wave rectifier circuit. C
Diagram 12 / Rajah 12
Rajah 11 menunjukkan litar Bulb
rektifikasi gelombang penuh. Which of the following will Mentol
be displayed on the screen
Load when the time-base is turned D
Beban R on?
Bulb
Diagram 11 / Rajah 11 Antara berikut, yang manakah Mentol
akan dipaparkan pada skrin
Suggest a modification that apabila dasar-masa dihidupkan? 18. Diagram 13 shows five
has to be done to the circuit identical bulbs in a circuit.
in Diagram 11 to obtain A
a smoothened full wave Rajah 13 menunjukkan lima
rectification? B mentol yang sama dalam litar.
P
Cadangkan satu modifikasi yang C Q
perlu lakukan pada litar di dalam R
Rajah 11 untuk memperolehi D S
rektifikasi gelombang penuh yang T
licin? 16. What is the function of diode? Diagram 13 / Rajah 13

A Add an inductor parallel Apakah fungsi diod? Which bulbs light up
to R continuously when the switch
A To raise the potential is on?
Tambah sebuah induktor difference of direct current
selari dengan R Mentol manakah yang
Membesarkan beza berterusan menyala semasa suis
B Add a capacitor parallel keupayaan arus terus dihidupkan?
to R
B To convert direct current A P, Q and T only
Tambah sebuah kapasitor to alternating current
selari dengan R P, Q dan T sahaja
Menukarkan arus terus ke
C Add a transistor parallel arus ulang-alik C R and S only
to R
C To convert alternating P dan R sahaja
Tambah sebuah transistor current to direct current
selari dengan R B Q and S only
Menukarkan arus ulang-alik
D Add a transformer ke arus terus Q dan S sahaja
parallel to R
D To raise the potential D P and R
Tambah sebuah transformer difference of alternating
selari dengan R current P dan R

Membesarkan beza
keupayaan arus ulang-alik

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 82

Physics  Form 5 Chapter 5 Electronics 

19. The following circuit Component The bulb lights X
diagrams show four diodes
connected to an a.c. power X up during the Y
supply. Which circuit will
make the bulb lights up with Komponen Mentol menyala Z
maximum brightness? X pada waktu Diagram 15 / Rajah 15

Rajah litar berikut menunjukkan A Heat Day What are the name of the
empat diod yang disambungkan dependent terminals X, Y and Z?
ke bekalan kuasa a.u. Litar resistor Siang
manakah yang akan menyalakan Apakah nama bagi terminal X, Y
mentol dengan kecerahan Perintang dan Z?
maksimum? peka haba
XYZ
A B Heat Night A Base Collector Emitter
dependent
PQ resistor Malam Tapak Pengumpul Pengeluar
RS
Perintang B Emitter Base Collector
R peka haba
Pengeluar Tapak Pengumpul
B C Light Day
dependent C Collector Emitter Base
PQ resistor Siang
RS Pengumpul Pengeluar Tapak
Perintang
R peka cahaya D Collector Base Emitter

C D Light Night Pengumpul Tapak Pengeluar
dependent
PQ resistor Malam 23. Diagram 16 shows an
RS automatic switch circuit to
Perintang light up a bulb during day
R peka cahaya time.

D 21. Which of the following Rajah 16 menunjukkan litar suis
circuits light up the bulb? automatik untuk menyalakan
PQ mentol pada waktu siang hari.
RS Antara litar-litar berikut, yang
manakah menyalakan mentol? LDR
R PPC
A R3

R1

5.3 Transistor B Diagram 16 / Rajah 16

Transistor C

20. Diagram 14 shows a 22. Diagram 15 shows the What changes should be
transistor circuit. symbol of a transistor. done to light up the bulb at
night?
Rajah 14 menunjukkan suatu litar Rajah 15 menunjukkan simbol
transistor. bagi suatu transistor. Apakah perubahan yang perlu
dilakukan untuk menyalakan
9V mentol pada waktu malam?
X
A ISnatleinrgchtuaknagreanRt1araanRd1Ra3nd R3



B Replace the npn transistor

0 with a pnp transistor

Diagram 14 / Rajah 14 Ganti transistor npn dengan
transistor pnp
What is component X and
when will the bulb light up? C Reverse the terminal of
the battery
Apakah komponen X dan bilakah
mentol menyala? Songsangkan terminal bateri

D PISnPatlCeinrgchtuaknagreanRt1araanRd1 LDR

and

83 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 5 Electronics

24. Which of the following C the surrounding is hot. B +6 V
diagram will light up the R Bell
LED? persekitaran adalah panas. Loceng

Antara rajah berikut, yang D the surrounding is cold. Thermistor 0V
manakah akan menyalakan diod Termistor
pemancar cahaya (LED)? persekitaran adalah sejuk. +6 V
C Thermistor Bell
A 26. Diagram 18 shows an electric
circuit. Termistor Loceng
LED
Rajah 18 menunjukkan satu litar
elektrik.

Magnetic relay
Geganti magnetik

B Lamp R
Lampu 0V
LED 240 V
28. Diagram 19 shows the
C Diagram 18 / Rajah 18 value of the current flowing
through a transistor.
LED What is the function of
transistor in this circuit? Rajah 19 menunjukkan nilai arus
D yang mengalir melalui sebuah
Apakah fungsi transistor dalam transistor.
LED litar tersebut? C 1.98 mA

25. Diagram 17 shows a A As an automatic switch I
transistor as an automatic
switching circuit. Sebagai suis automatik B

Rajah 17 menunjukkan sebuah B As current amplifier B
transistor sebagai suis automatik.
R Sebagai penguat arus E 2.00 mA
Diagram 19 / Rajah 19
S C As a modulator
Diagram 17 / Rajah 17 What is the value of current IB?
Sebagai modulator
The siren will turned on when Berapakah nilai untuk arus IB?
D As a rectifier
Siren akan berbunyi apabila
Sebagai rectifier
A the resistor S is
disconnected. 27. A thermistor and a transistor A 2.02 mA C 1.98 mA
B 2.00 mA D 0.02 mA
perintang S ditanggalkan. are connected in a fire alarm

B the terminals of the circuit. The resistance of the 29. Diagram 20 shows a
battery are reversed.
thermistor decreases as the transistor circuit.
apabila terminal bateri
disongsangkan. temperature rises. Which of Rajah 20 menunjukkan satu litar

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. the following circuits will transistor. IC

cause the bell to ring when

there is fire? IB

Suatu termistor and transistor IE
disambungkan kepada suatu litar
penggera kebakaran. Rintangan Diagram 20 / Rajah 20
termistor berkurang apabila
suhu meningkat. Antara litar-litar Which of the following is
berikut, yang manakah akan correct comparison between
menyebabkan loceng berbunyi
apabila berlaku kebakaran? IMBa, nIaCkaanhdyaIEn?g perbandingan

A Bell 0V berikut benar bagi IB, IC dan IE?
Thermistor
Loceng Termistor A IB > IC > IE
B IB > IC < IE
R C IB < IC < IE
+6 V D IB = IC = IE

84

Physics  Form 5 Chapter 5 Electronics 

Paper 2

Section A / Bahagian A 6V Relay M
Geganti
1. Diagram 1 shows a circuit which acts as a switch
to switch on an air conditioner, M during the day P
only. P is a light dependent resistor which has a low Q
resistance when its surrounding is bright.
S Vs
Rajah 1 menunjukkan suatu litar yang bertindak sebagai
suis untuk menghidupkan sebuah penyaman udara, M, 240 V
pada waktu siang sahaja. P ialah sebuah perintang peka Diagram 1 / Rajah 1
cahaya yang mempunyai rintangan yang rendah apabila
persekitarannya cerah.

(a) Name the type of transistor Q.

Nyatakan jenis transistor Q.

[1 mark / 1 markah]
(b) (i) State the change to the potential difference, Vs, when the surroundings of P changes from dark to

bright.

Nyatakan perubahan beza keupayaan, Vs , apabila persekitaran P berubah daripada gelap ke cerah.

[1 mark / 1 markah]
(ii) Explain how the change in (b)(i) causes the air conditioner, M, to be switched on.

Terangkan bagaimana perubahan dalam (b)(i) menyebabkan penyaman udara, M, dihidupkan.

2. Diagram 2 shows a lattice structure of semiconductor atoms. [2 marks / 2 markah]

Rajah 2 menunjukkan susunan kekisi atom suatu semikonduktor. Si Si Si
Si X Si
(a) Name one example of atom X. Si Si Si
Diagram 2 / Rajah 2
Namakan satu contoh atom X.
[1 mark / 1 markah]
[1 mark / 1 markah]
(b) State one characteristic of X so it can be added to the lattice structure.

Nyatakan satu sifat X yang membolehkan ia ditambah ke dalam struktur kekisi.

[1 mark / 1 markah]
(c) What type of semiconductor produce in Diagram 2?

Apakah jenis semikonduktor yang dihasilkan dalam Rajah 2?

(d) Explain the existence of majority charge carrier in the semiconductor.

Huraikan kewujudan pembawa cas majoriti dalam semikonduktor itu.

[2 marks / 2 markah]
85 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 5 Electronics Pn
Diagram 3.1 / Rajah 3.1
3. Diagram 3.1 shows a combination of p-type and n-type semiconductor.

Rajah 3.1 menunjukkan gabungan semikonduktor jenis-p dan jenis-n.

(a) (i) Name the electronic device shown in Diagram 3.1.

Namakan alat elektronik yang ditunjukkan dalam Rajah 3.1.

[1 mark / 1 markah]
(ii) Draw a circuit using the device in Diagram 3.1, a dry cell and a bulb so that the bulb will light up.

Lukiskan litar dengan menggunakan alat pada Rajah 3.1, satu sel kering dan sebiji mentol supaya mentol
boleh menyala.

[2 marks / 2 markah]

(b) Replaced the dry cell in circuit (a)(ii) with an a.c source.

Gantikan sel kering dengan sumber a.u pada litar (a)(ii).

(i) Is the bulb still light up?

Adakah mentol itu masih menyala?

[1 mark / 1 markah]
(ii) Explain your answer.

Terangkan jawapan anda.


[1 mark / 1 markah]

(c) Diagram 3.2 and Diagram 3.3 shows the same type of semiconductor substance doped with impurities
to form different semiconductors.

Rajah 3.2 dan Rajah 3.3 menunjukkan bahan semikonduktor yang sama didopkan dengan bendasing untuk
membentuk semikonduktor yang berbeza.

Si Si Si Si Si Si

Excess Si: Silicon Hole Si: Silicon
Silikon Lohong Silikon

electron Si As Si Si B Si B: Boron
Elektron Boron
berlebihan As: Arsenic
Arsenik

Si Si Si Si Si Si

Diagram 3.2 / Rajah 3.2 Diagram 3.3 / Rajah 3.3

Table 3.1 shows the characteristics of four materials as doping substances (dopants), J, K, L and M.

Jadual 3.1 menunjukkan ciri-ciri bagi empat bahan yang sebagai bahan pendopan, J, K, L dan M.

Table 3.1 / Jadual 3.1

Type of materials Melting Size of the dopant in comparison Density/ g cm–3
as dopants point/°C with size of the semiconductor atom
Ketumpatan/ g cm–3
Jenis bahan yang Takat lebur/°C of 0.04 nm
digunakan sebagai
Saiz bahan pendopan berbanding
bahan pendopan dengan saiz atom semikonduktor 0.04 nm

J 1 084 0.02 8.94
K 1 414 0.05 2.32
L 419 0.69 7.14
M 200 0.72 10.3

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 86

Physics  Form 5 Chapter 5 Electronics 

Explain the suitability of each characteristics in Table 3.1. Determine the most suitable material to be
used as doping substance (dopant) for semiconductor. Give reasons for your choice.

Terangkan kesesuaian bagi setiap ciri-ciri dalam Jadual 3.1. Tentukan bahan yang paling sesuai digunakan sebagai
bahan pendopan untuk semikonduktor. Berikan sebab bagi pilihan anda.

(i) Melting point / Takat lebur

[1 mark / 1 markah]

Reason / Sebab

[1 mark / 1 markah]
(ii) Size of the dopant in comparison with size of the semiconductor atom of 0.04 nm

Saiz bahan pendopan berbanding dengan saiz atom semikonduktor 0.04 nm

[1 mark / 1 markah]

Reason / Sebab

[1 mark / 1 markah]

(iii) Density / Ketumpatan

[1 mark / 1 markah]

Reason / Sebab

[1 mark / 1 markah]

(iv) Determine the most suitable dopant.

Tentukan bahan pendopan yang paling sesuai.

[1 mark / 1 markah]

Section B / Bahagian B

4. As a research engineer in a factory, you are asked to investigate the characteristics of several substances in
order to produce semiconductors with better conductivity.

Sebagai jurutera penyelidik di sebuah kilang, kamu dikehendaki mengkaji ciri-ciri beberapa bahan untuk menghasilkan
semikonduktor yang mempunyai kekonduksian yang tinggi.

(a) What is meant by a semiconductor? [1 mark / 1 markah]

Apakah maksud semikonduktor? Si Si Si
Si X Si
(b) Diagram 4.1 shows silicon atoms, each with four valence electrons in its Si Si Si
outermost shell. Diagram 4.1 / Rajah 4.1

Rajah 4.1 menunjukkan ikatan atom-atom silikon di mana mengandungi empat electron
valens di petala luar setiap atom.

By using Diagram 4.1, explain how an n-type semiconductor is produced.

Dengan menggunakan Rajah 4.1, terangkan bagaimana semikonduktor jenis-n
dihasilkan.

[2 marks / 2 markah]

87 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 5 Electronics

(c) Diagram 4.2 shows a transistor circuit. Resistor M is a variable resistor X
and resistor N is a fixed resistor. Bulb T will light up when the potential
difference across N is at least 1 V. MT

Rajah 4.2 menunjukkan satu litar transistor. Perintang M adalah perintang boleh laras Y 6V
manakala perintang N adalah perintang tetap. Mentol T akan menyala apabila beza N
keupayaan merentasi N adalah sekurang-sekurangnya 1 V.
1000 Ω
If the potential difference between Y and Z is 1 V, calculate Z

Jika beza keupayaan antara Y dan Z adalah 1 V, hitung Diagram 4.2 / Rajah 4.2

(i) the potential difference between X and Z. [1 mark / 1 markah]

beza keupayaan antara titik X dengan titik Z. [1 mark / 1 markah]

(ii) the potential difference between X and Y.

beza keupayaan antara titik X dengan titik Y.

(iii) the maximum resistance, M that enables the bulb T light up.

nilai rintangan maksimum, M untuk membolehkan mentol T menyala.

[3 marks / 3 markah]

(d) Diagram 4.3 shows five electronic circuits P, Q, R, S and T with different specifications. You are
required to determine the most suitable electronic circuit to light up three street lights 95 V, 65 W
automatically with normal brightness when it is dark.

Rajah 4.3 menunjukkan lima litar elektronik P, Q, R, S dan T dengan spesifikasi yang berbeza. Anda dikehendaki
menentukan litar elektronik yang paling sesuai untuk menyalakan ketiga-tiga lampu jalan 95 V, 65 W secara
automatik dengan kecerahan normal apabila keadaan gelap.

Circuit Circuit diagrams Circuit Circuit diagrams

Litar Diagram litar Litar Diagram litar

Relay +
Geganti 95 V

–
PS
6V
6V

Relay +
Geganti 95–V

QT
6V 6V

Relay +
Geganti 95 V

R –

6V

Diagram 4.3 / Rajah 4.3

Study the specifications of all based on the following aspects:

Kaji semua spesifikasi tersebut berdasarkan aspek-aspek berikut:

(i) The position of the light dependent resistor (LDR). / Kedudukan perintang peka cahaya (PPC).
(ii) The connection of the batteries. / Penyambungan bateri.
(iii) The arrangement of the street lights circuit. / Susunan litar lampu-lampu jalan.
(iv) The use of a relay switch in the circuit. / Penggunaan suis geganti dalam litar.
(v) Determine the most suitable circuit diagram to be chosen and give one reason for your choice.

Tentukan rajah litar yang paling sesuai dipilih dan berikan satu sebab bagi pilihan anda.

[10 marks / 10 markah]

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 88

Physics  Form 5 Chapter 5 Electronics 

Section C / Bahagian C
5. Diagram 5.1 and Diagram 5.2 shows the deflection of a cathode ray in a deflection tube.

Rajah 5.1 dan Rajah 5.1 menunjukkan pesongan sinar katod di dalam tiub pesongan.

Metal plate Metal plate
Plat logam
Plat logam

EHT EHT
VLT
VLT 3 kV

1 kV

EHT EHT
VLT
VLT

Diagram 5.1 / Rajah 5.1 Diagram 5.2 / Rajah 5.2

(a) What is the meaning of cathode ray?

Apakah maksud sinar katod?

[1 mark / 1 markah]

(b) Observe Diagram 5.1 and Diagram 5.2:

Perhatikan Rajah 5.1 dan Rajah 5.2:

(i) State the charge of the cathode ray.

Nyatakan cas bagi sinar katod.

[1 mark / 1 markah]

(ii) Compare the voltage of EHT connected to the metal plate and the deflection of the cathode ray.

Bandingkan voltan VLT yang disambungkan pada plat logam dan pesongan pada sinar katod.

[1 mark / 1 markah]

(c) State the relationship between

Nyatakan hubungan antara

(i) the voltage of EHT and the strength of the electric field between the metal plates.

voltan VLT dengan kekuatan medan eletrik di antara plat logam.

[1 mark / 1 markah]

(ii) the strength of the electric field between the metal plates and the deflection of the cathode ray.

kekuatan medan elektrik di antara plat logam dengan pesongan sinar katod.

[1 mark / 1 markah]

(d) Diagram 5.3 shows a shadow is formed on fluorescent screen of Shadow
the Maltase cross tube. Explain how the shadow is formed on the Bayang
fluorescent screen.

Rajah 5.3 menunjukkan satu bayang-bayang terbentuk pada tiub Palang
Maltase Terangkan bagaimana bayang-bayang terbentuk pada skrin pendaflour.

[4 marks / 4 markah]

(e) Maltase cross tube in Diagram 5.3 is not suitable for measuring the EHT Fluoresecent
frequency of the sound waves. Suggest modifications that can be VLT screen
made to the Maltase cross tube in Diagram 5.3 to transform it into Skrin pendarflour

cathode ray oscilloscope that can measure the frequency of the sound Diagram 5.3 / Rajah 5.3

waves.

Tiub palang Maltase pada Rajah 5.3 adalah tidak sesuai untuk mengukur frekuensi gelombang bunyi. Cadangkan
pengubahsuaian yang boleh dilakukan pada tiub palang Maltase pada Rajah 5.3 untuk ditukarkan kepada osiloskop
sinar katod yang dapat mengukur frekuensi gelombang bunyi.

89 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

 Physics  Form 5 Chapter 5 Electronics

In your suggestions, state the components that are used and their functions based on the following
aspects:

Dalam cadangan anda, nyatakan komponen-komponen yang digunakan dan fungsi setiap komponen berdasarkan
aspek-aspek berikut:

(i) the electron gun / senapang elektron

(ii) the deflection system / sistem pemesongan [10 marks / 10 markah]

HOTS Challenge

Diagram 1.1 shows the use of a transistor in a circuit as an automatic switch.

Rajah 1.1 menunjukkan kegunaan sebuah transistor di dalam suatu litar sebagai suis automatik.

(a) Name the type of transistor shown in Diagram 1.1. X Lamp/ Lampu
R1 27 kΩ 12 V, 24 W
Namakan jenis transistor yang ditunjukkan dalam Rajah 1.1.

(b) Based on Diagram 1.1 / Berdasarkan pada Rajah 1.1:

(i) What is the potential difference across XZ? Y 12 V

Berapakah beza keupayaan merentasi XZ?

(ii) What is the total resistance between point X and Z? R2 3 kΩ

Berapakah jumlah rintangan antara titik X dan Z? Z
Diagram 1.1 / Rajah 1.1
(iii) Using the answers from (b)(i) and b(ii), calculate the
potential difference across XY.
Menggunakan jawapan anda dari b(ii), hitung beza keupayaan merentasi XY

(iv) What will happen to the lamp, L, if the base-emitter potential difference, VBE is 2 V?

Apakah yang berlaku kepada lampu jika beza keupayaan tapak-pengeluar, VBE is 2 V?

(c) Diagram 1.2 shows a transistor is used to light up the lamp, X Lamp/ Lampu
L during the night. The resistor R2 is replaced with a light R1 27 kΩ 12 V, 24 W
dependent resistor.

Some modifications need to be done to the circuit in Diagram Y
1.2 so that the lamp can be automatically switched on during
12 V

the day. State the suitable modification and give one reason LDR
for the modification.
PPC

Rajah 1.2 menunjukkan sebuah transistor yang digunakan untuk Z
menyalakan sebuah lampu, L pada waktu malam. Perintang R2 telah Diagram 1.2 / Rajah 1.2
digantikan dengan perintang peka cahaya.
Beberapa pengubahsuaian perlu dilakukan ke atas litar dalam Rajah 1.2 supaya lampu dapat dinyalakan
secara automatik pada waktu siang. Nyatakan pengubahsuaian yang sesuai dan beri sebab untuk setiap
pengubahsuaian.

(i) The position of LDR. / Kedudukan LDR

(ii) An electrical component connected to lamp 240 V, 24 W.

Komponen elektrik yang disambungkan pada lampu 240 V, 24 W.

Quiz 5

21PAK- 90

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.

PTER Physics  Form 5 Chapter 6 Nuclear Physics 

CHA 61 Nuclear Physics

Fizik Nuklear

SMART Notes VIDEO 6 How Does Fusion Power the Sun?
Bagaimana Pelakuran Memberi
Kuasa pada Matahari?

1. An element can be represented in the Count rate / count per days
following nuclear notation: Kiraan kadar / kiraan per hari

Suatu unsur boleh diwakili dengan notasi nuklear 80 1st half-life
berikut: Separuh hayat pertama

Nucleon number XA Symbol of element 2nd half-life
Nombor nukleon Separuh hayat kedua
Proton number Z Simbol unsur
Nombor proton 40 3rd half-life
Separuh hayat ketiga

2. Nucleon number is the sum of neutron 20

number and proton number. 10 Time / days
Masa / hari
Nombor nukleon adalah hasil tambah nombor 0 8 16 24
neutron dan nombor proton.
The decay curve
A = N + Z Lengkungan pereputan
(N: neutron number / nombor neutron)
7. Half-life: Time taken for the number
3. If there is two elements that have the same of undecayed nuclei in the sample to be
nucleon number and proton number, both reduced to half its original number.
elements are the same element or vice versa.
Separuh hayat: Masa yang diambil untuk
Jika terdapat dua unsur yang mempunyai nombor bilangan nukleus mereput dalam sampel untuk
nukleon dan nombor proton yang sama, kedua- dikurangkan kepada separuh bilangan asalnya.
dua unsur tersebut adalah serupa atau sebaliknya.
Formula:

4. Changes in the proton number and ( )N = 1 n
nucleon number in radioactive decay 2
NO
Perubahan bilangan bilangan proton dan nukleon
dalam pereputan radioaktif N = Amount of radioisotope particles after

Alpha decay AZ X ➞ YA – 4 + 4 He nth half-life
2 Jumlah zarah radioisotop selepas n separuh
Pereputan alfa Z–2

Beta decay AZ X ➞ Z + A1Y + –10e hayat

Pereputan beta No = Initial amount of radioisotope particles

Gamma emission Zarah radioisotop asal

Pancaran gamma ZAX ➞ ZAX + γ n = Number of half-life
Bilangan separuh hayat

5. The activity of a radioactive substance is 8. Nuclear fission / Pembelahan nuklear
the number of decays per second of the
unstable nuclei. It is also known as the A process of splitting a heavier nucleus
decay rate. into two lighter nuclei and emitting several
neutron and energy.
Aktiviti bahan radioaktif ialah bilangan pereputan
sesaat daripada nukleus tidak stabil. Ia juga Proses membelah nukleus yang lebih berat kepada
dikenali sebagai kadar pereputan. dua nukleus ringan dan memancar beberapa
neutron dan tenaga.
6. The SI unit for the activity is the Becquerel
(Bq). U235 + 1 n ➞ 3962Kr + 14516Ba + 1 n + energy
92 0 0
1 Bq = 1 decay per second.

Unit SI bagi aktiviti tersebut adalah Becquerel (Bq).
1 Bq = 1 pereputan sesaat.

91 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.