Langkau ke kandungan
Sains · Tingkatan 2 · 7.0 KEELEKTRIKAN DAN KEMAGNETAN

7.1 Keelektrikan

Anda akan menghuraikan sumber tenaga untuk menjana elektrik, memahami cas elektrostatik dan kegunaannya, mengaitkan aliran cas dengan arus elektrik, serta mencirikan arus, voltan dan rintangan berserta perkaitannya.

  • KSSM
  • 6 SP
  • 18 latihan
  • Percuma

SP 7.1.1Menghuraikan dan berkomunikasi mengenai tenaga.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menghuraikan

Murid perlu menerangkan mengapa tenaga diperlukan, jenis tenaga dan sumber tenaga.

  1. IsiKeperluan dan jenis tenaga
    Huraian

    Tenaga diperlukan untuk melakukan kerja seperti bergerak, memasak dan menyalakan lampu. Jenis tenaga termasuk tenaga kinetik, keupayaan, haba, cahaya, bunyi, kimia, elektrik dan nuklear.

    Contoh

    Bateri menyimpan tenaga kimia yang ditukar kepada tenaga elektrik untuk lampu suluh.

  2. IsiSumber tenaga
    Huraian

    Sumber boleh diperbaharui: suria, angin, hidro, biojisim, ombak, geoterma. Sumber tidak boleh diperbaharui: arang batu, petroleum, gas asli, nuklear.

    Contoh

    Empangan Bakun menjana elektrik daripada tenaga hidro.

Peta pokokSumber tenaga untuk menjana elektrik

Sumber tenaga
Boleh diperbaharui
  • Suria
  • Angin
  • Hidro (air)
  • Biojisim
  • Ombak
  • Geoterma
Tidak boleh diperbaharui
  • Arang batu
  • Petroleum
  • Gas asli
  • Nuklear (uranium)
SP 7.1.1

SP 7.1.2Menerangkan dan berkomunikasi mengenai kewujudan cas elektrostatik.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menerangkan

Murid perlu menjelaskan kewujudan cas elektrostatik, cara ia terhasil dan cara mengesannya dengan elektroskop.

  1. IsiPenghasilan cas
    Huraian

    Apabila dua bahan penebat (rod politena, asetat, kaca, belon) digosok, elektron berpindah. Bahan yang menerima elektron bercas negatif; bahan yang kehilangan elektron bercas positif.

    Contoh

    Rod politena digosok dengan kain menjadi bercas negatif.

  2. IsiElektroskop
    Huraian

    Elektroskop menunjukkan kewujudan cas (daun terkembang), kuantiti cas (semakin banyak cas, semakin besar kembangan) dan jenis cas (dibandingkan dengan cas yang diketahui).

    Contoh

    Daun elektroskop bercas negatif bertambah kembang apabila didekatkan rod politena bercas negatif.

  3. IsiDaya antara cas
    Huraian

    Cas sama menolak; cas berlainan menarik.

    Contoh

    Belon yang digosok melekat pada dinding.

Peta alirPenghasilan cas elektrostatik melalui geseran

  1. Atom neutral mempunyai bilangan proton (cas positif) sama dengan elektron (cas negatif)
  2. Dua bahan penebat digosok, contohnya belon dengan rambut kering
  3. Elektron berpindah daripada satu bahan ke bahan lain
  4. Bahan yang menerima elektron menjadi bercas negatif; bahan yang kehilangan elektron menjadi bercas positif
  5. Cas sama menolak, cas berlainan menarik
SP 7.1.2

SP 7.1.3Menjelaskan dengan contoh elektrostatik dalam kehidupan seharian.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menjelaskan

Murid perlu menerangkan dengan contoh fenomena dan masalah harian berkaitan elektrostatik.

  1. IsiKilat
    Huraian

    Cas terkumpul di awan dan dinyahcas ke bumi sebagai kilat; ini boleh disimulasikan dengan penjana Van de Graaff atau mesin Wimhurst.

    Contoh

    Percikan bunga api dari sfera Van de Graaff ke rod bumi menyerupai kilat.

  2. IsiMenyelesaikan masalah harian
    Huraian

    Dalam cuaca kering, pilih fabrik kapas (kurang cas) berbanding nilon. Sentuh bahagian logam kenderaan sebelum mengepam petrol untuk menyahcas. Semasa ribut petir, berlindung dalam kereta berbumbung logam atau bangunan (konsep sangkar Faraday).

    Contoh

    Penunggang motosikal masuk ke dalam bangunan semasa ribut petir.

Poin utamaElektrostatik dalam kehidupan seharian

  • Kilat: cas terkumpul di awan dinyahcas ke bumi
  • Konduktor kilat melindungi bangunan dengan mengalirkan cas ke bumi
  • Mesin fotostat dan pencetak laser menggunakan cas untuk melekatkan serbuk toner
  • Penyemburan cat kereta: titisan cat bercas melekat sekata
  • Habuk tertarik pada skrin televisyen
  • Penjana Van de Graaff dan elektroskop digunakan untuk mengkaji cas elektrostatik
  • Lori minyak memasang rantai logam ke tanah untuk mengelakkan percikan api
SP 7.1.3

SP 7.1.4Merumuskan cas yang mengalir menghasilkan arus elektrik.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Merumuskan

Murid perlu membuat kesimpulan bahawa aliran cas dalam konduktor menghasilkan arus elektrik berdasarkan penyiasatan.

  1. IsiPenyiasatan Van de Graaff
    Huraian

    Kubah penjana Van de Graaff yang bercas disambung kepada galvanometer yang dibumikan. Jarum galvanometer terpesong kerana cas mengalir melalui wayar.

    Contoh

    Apabila motor penjana dihentikan, pesongan jarum hilang kerana tiada cas mengalir.

  2. IsiKesimpulan
    Huraian

    Arus elektrik ialah kadar pengaliran cas: I = Q ÷ t.

    Contoh

    Cas 30 C mengalir dalam 10 s: I = 30 ÷ 10 = 3 A.

NotaCas yang mengalir menghasilkan arus elektrik

Arus elektrik ialah kadar pengaliran cas elektrik. Apabila sfera penjana Van de Graaff yang bercas disambung kepada galvanometer yang dibumikan, jarum terpesong kerana cas mengalir. Rumus: I = Q ÷ t, dengan I = arus (ampere, A), Q = cas (coulomb, C) dan t = masa (saat, s).

SP 7.1.4

SP 7.1.5Mencirikan arus, voltan dan rintangan serta unitnya.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Mencirikan

Murid perlu menyatakan ciri, unit dan alat pengukur arus, voltan dan rintangan.

  1. IsiArus dan voltan
    Huraian

    Arus (ampere, A) ialah kadar pengaliran cas, diukur dengan ammeter disambung bersiri. Voltan (volt, V) ialah tenaga untuk menggerakkan cas, diukur dengan voltmeter disambung selari.

    Contoh

    Ammeter membaca 0.5 A; voltmeter merentasi mentol membaca 3 V.

  2. IsiRintangan
    Huraian

    Rintangan (ohm, Ω) ialah halangan kepada pengaliran arus.

    Contoh

    Wayar nikrom mempunyai rintangan lebih tinggi daripada wayar kuprum.

JadualArus, voltan dan rintangan

KuantitiMaksudUnitAlat pengukur
Arus (I)Kadar pengaliran casampere (A)Ammeter, disambung secara bersiri
Voltan (V)Tenaga yang diperlukan untuk menggerakkan cas melalui konduktor (beza keupayaan)volt (V)Voltmeter, disambung secara selari
Rintangan (R)Halangan terhadap pengaliran arusohm (Ω)Dikira daripada V ÷ I
SP 7.1.5

SP 7.1.6Merumuskan perkaitan antara arus, voltan dan rintangan.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Merumuskan

Murid perlu membuat kesimpulan hubungan antara voltan, arus dan rintangan melalui eksperimen dan Hukum Ohm.

  1. IsiKesan voltan dan rintangan ke atas arus
    Huraian

    Apabila voltan bertambah (rintangan malar), arus bertambah. Apabila rintangan bertambah (voltan malar), arus berkurang.

    Contoh

    Menambah sel kering menjadikan mentol lebih terang.

  2. IsiHukum Ohm
    Huraian

    V = I × R. Arus berkadar terus dengan voltan jika suhu malar.

    Contoh

    I = 0.5 A, R = 12 Ω: V = 0.5 × 12 = 6 V.

NotaHukum Ohm

Arus yang mengalir melalui konduktor berkadar terus dengan voltan merentasinya, jika suhu dan keadaan fizikal lain malar. Rumus: V = I × R. Jika rintangan bertambah dan voltan malar, arus berkurang.

SP 7.1.6

Peta alirContoh: mengira voltan dengan V = IR

  1. Diberi: arus I = 0.5 A, rintangan R = 12 Ω
  2. Rumus: V = I × R
  3. Gantikan: V = 0.5 A × 12 Ω
  4. Jawapan: V = 6 V
SP 7.1.6

Peta alirContoh: mengira rintangan dengan R = V ÷ I

  1. Diberi: voltan V = 9 V, arus I = 3 A
  2. Rumus: R = V ÷ I
  3. Gantikan: R = 9 V ÷ 3 A
  4. Jawapan: R = 3 Ω
SP 7.1.6

Ingat: mnemonik & kad imbas

Mnemonik

VIR
Hukum Ohm: V = I × R (tutup huruf yang dicari untuk dapat rumus)

Kad imbas

Contoh sumber tenaga boleh diperbaharui
Suria, angin, hidro, biojisim
Cas sama
Menolak antara satu sama lain
Fungsi konduktor kilat
Mengalirkan cas dari kilat ke bumi dengan selamat
Arus elektrik
Kadar pengaliran cas, I = Q ÷ t
Unit rintangan
ohm (Ω)
Hukum Ohm
V = I × R

Semak kefahaman

  1. Nyatakan dua sumber tenaga boleh diperbaharui. (SP 7.1.1)

    Lihat jawapan

    Suria, angin, hidro, biojisim, ombak dan geoterma.

  2. Mengapakah rod politena menjadi bercas negatif selepas digosok dengan kain? (SP 7.1.2)

    Lihat jawapan

    Kerana rod politena menerima elektron daripada kain.

  3. Mengapakah anda perlu menyentuh bahagian logam kenderaan sebelum mengepam petrol? (SP 7.1.3)

    Lihat jawapan

    Untuk menyahcas elektrostatik pada badan supaya tiada percikan api yang boleh menyalakan petrol.

  4. Nyatakan maksud arus elektrik. (SP 7.1.4)

    Lihat jawapan

    Arus elektrik ialah kadar pengaliran cas elektrik.

  5. Nyatakan cara menyambung voltmeter untuk mengukur voltan merentasi mentol. (SP 7.1.5)

    Lihat jawapan

    Voltmeter disambung secara selari dengan mentol.

  6. Arus 2 A mengalir melalui perintang 6 Ω. Hitung voltan merentasi perintang itu. (SP 7.1.6)

    Lihat jawapan

    V = I × R = 2 A × 6 Ω = 12 V.

18 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.

Tahap Penguasaan (TP)

TPTafsiran
TP1Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran sains mengenai keelektrikan dan kemagnetan.
TP2Memahami keelektrikan dan kemagnetan dan dapat menjelaskan kefahaman tersebut.
TP3Mengaplikasikan pengetahuan mengenai keelektrikan dan kemagnetan dan dapat melaksanakan tugasan mudah.
TP4Menganalisis pengetahuan mengenai keelektrikan dan kemagnetan dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.
TP5Menilai pengetahuan mengenai keelektrikan dan kemagnetan dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.
TP6Mereka cipta dengan menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai keelektrikan dan kemagnetan dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan satu tugasan dalam situasi baru secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ekonomi/budaya masyarakat.
Untuk guru: cadangan aktiviti mencapai TP (6)
  1. TP1

    Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran sains mengenai keelektrikan dan kemagnetan.

    Aktiviti: Murid menyusun kad dan menyebut semula fakta tentang tenaga, cas elektrostatik, arus, voltan dan rintangan serta unitnya dalam kuiz lisan berpasangan; guru menyemak ketepatan dalam 10 minit.

    Evidens PBD: Ketepatan padanan kad dan jawapan lisan murid direkod dalam senarai semak.

    SP disasar: 7.1.1 · Latihan sepadan: aras Mengingat
  2. TP2

    Memahami keelektrikan dan kemagnetan dan dapat menjelaskan kefahaman tersebut.

    Aktiviti: Murid melengkapkan peta minda ringkas tentang tenaga, cas elektrostatik, arus, voltan dan rintangan serta unitnya lalu menjelaskannya kepada rakan sepasukan; guru bergerak menyoal secara lisan, 10 minit.

    Evidens PBD: Penjelasan lisan dan lakaran murid dinilai melalui soal jawab ringkas dan semakan guru.

    SP disasar: 7.1.2 · Latihan sepadan: aras Memahami
  3. TP3

    Mengaplikasikan pengetahuan mengenai keelektrikan dan kemagnetan dan dapat melaksanakan tugasan mudah.

    Aktiviti: Dalam kumpulan kecil, murid melaksanakan tugasan mudah: memadankan kad kuantiti elektrik (arus, voltan, rintangan) dengan simbol dan unit, kemudian memerhati kesan cas statik pada kertas kecil; guru menyediakan bahan mudah dan selamat serta arahan langkah demi langkah, 15 minit.

    Evidens PBD: Lembaran kerja dan pemerhatian guru ke atas ketepatan langkah dan hasil tugasan.

    SP disasar: 7.1.3 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi
  4. TP4

    Menganalisis pengetahuan mengenai keelektrikan dan kemagnetan dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.

    Aktiviti: Murid berkumpulan diberi kes: seorang murid ingin mengetahui bagaimana mentol cerah apabila voltan ditambah; murid menghubungkan arus, voltan dan rintangan daripada data. Mereka menganalisis maklumat, membanding beza kemungkinan dan menyelesaikan masalah itu dengan alasan saintifik, 20 minit.

    Evidens PBD: Hasil analisis kumpulan dan justifikasi lisan dinilai dengan rubrik ringkas.

    SP disasar: 7.1.4 · Latihan sepadan: aras Menganalisis
  5. TP5

    Menilai pengetahuan mengenai keelektrikan dan kemagnetan dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.

    Aktiviti: Kumpulan menilai data arus dan voltan daripada eksperimen, menentukan hubungan dan sumber ralat serta penambahbaikan. Murid menentukan langkah yang boleh ditambah baik, membuat keputusan dan menjustifikasikannya dengan bukti, 20 minit.

    Evidens PBD: Laporan penilaian kumpulan, keputusan dan justifikasi dinilai dengan rubrik.

    SP disasar: 7.1.5 · Latihan sepadan: aras Menilai dan Menghayati
  6. TP6

    Mereka cipta dengan menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai keelektrikan dan kemagnetan dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan satu tugasan dalam situasi baru secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ekonomi/budaya masyarakat.

    Aktiviti: Secara berkumpulan, murid menghasilkan alat peringatan keselamatan elektrik atau poster elektrostatik dalam kehidupan harian yang inovatif untuk situasi baharu, mengambil kira nilai sosial atau ekonomi masyarakat, kemudian membentangkannya kepada kelas.

    Evidens PBD: Hasil ciptaan dan pembentangan dinilai dengan rubrik kreativiti dan ketepatan sains; disimpan dalam portfolio.

    SP disasar: 7.1.6 · Latihan sepadan: aras Mencipta

Cadangan sahaja; TP rasmi ditentukan guru melalui pertimbangan profesional (PBD). Buka unit dan latihan

Siapkan unit ini dalam mod interaktif untuk mendapat bintang, anggaran TP dan Kad Tahniah. Siapkan semua 32 unit Sains Tingkatan 2 untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.

Unit lain dalam 7.0 KEELEKTRIKAN DAN KEMAGNETAN

  1. 7.1 Keelektrikan
  2. 7.2 Pengaliran arus elektrik dalam litar bersiri dan litar selari.
  3. 7.3 Kemagnetan