PRAKTIKAL 4: MIKROSKOP DAN TELESKOP

Tajuk Mikroskop dan teleskop

Objektif Untuk mengenalpasti keperluan dan keadaan yang perlu

untuk meningkatkan kuasa pembesaran bagi teleskop

astronomi dan mikroskop kompaun.

Pengenalan Suatu objek dapat dilihat oleh seseorang pemerhati apabila imej

yang dihasilkan oleh kanta mata jatuh pada retina. Saiz imej yang

dilihat berkadar terus dengan sudut penglihatan. Sudut penglihatan

ialah sudut yang dicakup oleh objek dan imej pada mata. Mata

manusia yang normal adalah terhad bidang penglihatannya iaitu

tidak boleh melihat objek yang terlalu jauh,dekat ataupun kecil. Oleh

itu,alat-alat optik seperti teleskop dan mikroskop digunakan untuk

membesarkan sudut penglihatan. Jarak terdekat untuk penglihatan

jelas manusia ialah 25 cm. Disebabkan kanta cembung boleh

berubah-ubah ciri imejnya,maka kebanyakan alat-alat optik

menggunakan kanta cembung. Untuk mengkaji alat-alat optik kita

mesti mengetahui kegunaan,struktur,pelarasan normal,rajah

sinar,dan ciri imej terakhir.

Kanta ialah sebarang bahan lutsinar yang mempunyai sekurang-

kurangnya satu permukaan melengkung. Alat-alat optik yang

memainkan peranan penting dalam kehidupan harian ialah kamera,

mikroskop,dan teleskop. Kesemua alat-alat tersebut mempunyai

kanta. Terdapat dua jenis kanta utama iaitu kanta penumpu dan

kanta pencapah. Kanta penumpu pula terbahagi kepada 3 iaitu

kanta dwicembung,kanta plano-cembung dan kanta meniskus

menumpu. Kanta pencapah pula terbahagi kepada 3 iaitu kanta

dwicekung,kanta plano-cekung dan kanta meniskus mencapah.

Kanta penumpu atau kanta cembung mempunyai bahagian tengah

yang lebih tebal daripada bahagian tepi. Sinar-sinar cahaya yang

selari akan menumpu selepas melalui kanta ini.

Manakala bagi kanta pencapah atau kanta dwicekung, bahaguan

tengahnya lebih nipis daripada bahagian tepi. Kanta ini mencapah

sinar-sinar cahaya selari supaya ia seolah-olah berpunca dari satu

titik di belakang kanta.

Rajah 1.1 Kanta penumpu dan pencapah

Sinar-sinar cahaya yang selari dari objek yang berada di infiniti akan

menumpu selepas melalui kanta menumpu. Manakala,sinar-sinar

cahaya yang selari dari objek yang berada di infiniti akan mencapah

melalui kanta pencapah.

Terdapat beberapa istilah optik yang digunakan. Antaranya :

I. Pusat optik

Titik di pusat kanta di mana cahaya melaluinya tanpa

mengalami sebarang pembiasan.

II. Paksi utama

Garis yang dilukis tegak lurus kepada kanta dan melalui

pusat optik.

III. Fokus utama,F

Titik di atas paksi utama di mana cahaya yang selari dengan

paksi utama akan menumpu selepas melalui kanta penumpu.

IV. Jarak fokus,f

Jarak dari fokus utama ke pusat optik.

V. Jarak objek,u

Jarak dari pusat optik ke objek.

VI. Jarak imej,v

Jarak dari pusat optik ke imej.

VII. Satah fokus

Satah yang berserenjang dengan paksi utama dan melalui

fokus utama.

Kuasa kanta adalah suatu sukatan kemampuan sesuatu kanta

untuk menumpukan atau mencapahkan sinar-sinar cahaya yang

melaluinya. Jarak fokus dihubungi dengan kuasa kanta melalui:

Unit kuasa kanta ialah diopter (D). Kuasa kanta adalah berkadar

songsang dengan karak fokus. Bagi kanta penumpu,kuasa dan

jarak fokusnya adalah bernilai positif. Bagi kanta pencapah,kuasa

dan jarak fokusnya adalah bernilai negatif. Kuasa paduan bagi dua

kanta nipis yang bersentuhan sama dengan jumlah kuasa kedua-

dua kanta.

Ciri-ciri imej yang dibentuk oleh kanta penumpu bergantung kepada

kedudukan objek dari kanta dan jarak fokus kanta itu. Kedudukan

objek dari kanta akan mempengaruhi ciri-ciri imej yang terbentuk

seperti:

a. Kedudukan imej

b. Saiz imej

c. Imej sahih atau imej maya

d. Imej tegak atau songsang

Ciri-ciri imej yang dibentuk oleh kanta pencapah pula adalah tidak

bergantung kepada jarak objek dan kanta.Imej bagi kanta pencapah

ialah:

a. Maya

b. Tegak

c. Terletak di antara objek dan kanta

d. Mengecil

Persamaan kanta secara formula:

Di mana:

u = jarak objek

v = jarak imej

f = jarak fokus

Persamaan kanta ini adalah bagi kedua-dua kanta penumpu dan

kanta pencapah. Peraturan tanda yang digunakan ialah bagi sahih

adalah positif manakala bagi maya adalah negatif.u dikatakan

negatif jika objek adalah maya, u dikatakan positif jika objek adalah

sahih.v adalah positif jika imejnya adalah sahih,v adalah negatif jika

imejnya adalah maya.

Manakala f adalah positif bagi kanta penumpu,f adalah negatif bagi

kanta pencapah.

Pembesaran linear,

m= tinggi imej

tinggi objek

m= jarak imej

jarak objek

m = v/u

Suatu objek dapat dilihat bila imej yang terbentuk oleh kanta mata

jatuh pada retina. Saiz imej yang terbentuk bergantung kepada saiz

sudut penglihatan. Mata yang normal mempunyai satu had

penglihatan iaitu tidak boleh melihat objek yang terlalu jauh. Dekat

atau kecil.

Teleskop dan mikroskop dapat memperluaskan bidang penglihatan

dengan menambahkan sudut penglihatan mata

( menghasilkan imej maya yang besar).

Rajah 1.2 Teleskop astronomi

Teleskop terdiri daripada dua kanta penumpu iaitu kanta objektif

dan kanta mata. Kanta objektif terletak dibahagian depan objek

sementara kanta mata di bahagian belakang kanta objektif. Kanta

objektif adalah kanta yang berjarak fokus panjang, sementara kanta

mata adalah kanta berjarak fokus pendek ( f0 >fm).

Sinar cahaya yang selari dari objek di infiniti difokuskan oleh kanta

objektif. Imej I yang dibentuk adalah:

a. Sahih

b. Tertonggeng

c. Mengecil

Imej I juga terletak pada titik fokus kanta mata dan bertindak

sebagai objek bagi kanta mata. Oleh sebab imej I terletak pada titik

fokus kanan mata, imej akhir yang terbentuk adalah bersifat:

a. Maya

b. Tersongsang

c. Membesar

d. Berada di infiniti

Pembesaran yang dihasilkan oleh teleskop boleh dihitung dengan

menggunakan rumus:

daripada

Pembesaran yang tinggi dapat diperolehi dengan menambahkan

kuasa kanta mata dan merendahkan kuasa kanta objektif. Jumlah

jarak di antara kanta objektif dan kanta mata adalah sama dengan

(f0+fe). Imej akan kelihatan lebih terang sekiranya diameter kanta

objektif dibesarkan kerana lebih banyak cahaya akan dibenarkan

masuk ke dalam teleskop.

Mikroskop Majmuk

Kuasa yang terletak di depan objek ialah kanta objektif sementara

kanta yang terletak di belakang kanta objektif ialah kanta mata.

Jarak fokus kanta mata yang digunakan dalam mikroskop adalah

lebih panjang daripada jarak fokus kanta objektif ( fm>fo).

Objek yang hendak dikaji diletakkan di depan kanta objek di antara

Fo dan 2F0.

Sekarang imej II bertindak sebagai objek kepada kanta mata.

Kedudukan kanta mata diubahsuai supaya imej II berada pada jarak

yang kurang daripada jarak fokusnya.

Oleh sebab imej II, berada pada jarak kurang daripada jarak fokus

kanta mata,ciri-ciri imej terakhir yang terbentuk ialah:

a. Maya

b. Tertonggeng

c. Lebih besar dari objek

Jumlah jarak diantara kanta objektif dan kanta mata adalah lebih

daripada (f0+fm). Mikroskop membesarkan satu objek dengan

membesarkan sudut penglihatan pada mata pemerhati ( ðm/ð0).

Hipotesis Aktiviti 2:

Semakin tinggi jarak fokus kanta objektif,semakin meningkat

magnifikasi.

Aktiviti 3:

Semakin meningkat kekuatan jarak objektif, semakin tinggi daya

pembesaran.

Pemboleh

ubah

Dimanipulasi : jarak fokus kanta objektif / Kekuatan jarak objektif

Bergerak balas:Daya pembesaran yang dihasilkan

Dimalarkan : Jenis kanta mata, jenis kanta objektif

Bahan / Radas Pemegang kanta, pembaris meter, torchlight, plastisin dan kanta

cembung. (+2.5 D, +7 D, +14 D, + 20 D)

Prosedur Aktiviti 1: Mencari jarak fokus bagi kanta cembung

1. Letakkan kanta ke arah tingkap dan pegang sekeping

kertas di belakang kanta. Gerakkan kertas anda ke

hadapan dan belakang supaya satu imej seperti pokok

terbentuk di atas kertas.

2. Apakah ciri-ciri imej yang terbentuk?

3. Ukur dan catatkan jarak fokus iaitu jarak di antara kanta

dan imej. Ulangi untuk beberapa kanta cembung yang lain.

4. Bina satu gambarajah sinar yang menunjukkan bagaimana

imej terbentuk untuk kanta cembung bagi objek yang jauh.

Aktiviti 2:Membina sebuah teleskop.

1 Anda diberi beberapa kanta cembung yang berbeza jarak

fokus.. Bina sebuah teleskop dengan mendapatkan imej

bagi satu objek yang jauh.

3. Apakah ciri-ciri imej yang terbentuk?

3. Dengan bantuan satu gambarajah sinar, tunjukkan

bagaimana anda ‘set up’ teleskop anda.

Aktiviti 3: Membina sebuah mikroskop majmuk.

1. Anda diberi beberapa kanta cembung yang berbeza jarak

fokus. Untuk mikroskop anda memerlukan dua kanta

cembung yang mempunyai kuasa yang besar iaitu jarak

fokus kecil.

2. Bina sebuah mikroskop dengan mendapatkan imej bagi satu

objek dekat. Contohnya huruf besar A.

3. Apakah ciri-ciri imej yang terbentuk?

4. Dengan bantuan satu gambarajah sinar, tunjukkan

bagaimana anda ‘set up’ mikroskop anda.

Keputusan Aktiviti 1

Imej yang terhasil adalah nyata, lebih kecil dan dalam keadaan terbalik

Jarak fokus imej untuk 3 kanta yang berbeza:

Kanta A : 20 cmKanta B : 16 cmKanta C : 8 cm

Gambarajah sinar untuk objek yang jauh melebihi jarak 2 fokus.

Imej yang terhasil adalah terbalik, lebih kecil dan jelas.

Gambarajah sinar untuk objek yang jauh melebihi jarak 2 fokus.

Imej yang terhasil adalah terbalik, jelas tetapi mempunyai saiz yang sama.

Aktiviti 2

Teleskop yang dibina dengan menggunakan 2 kanta cembung

Untuk membina teleskop, dua kanta cembung digunakan. Terdiri daripada kanta objektif/objek dan kanta mata. Kanta objektif berada di depan yang mana ianya lebih tebal,

berkuasa rendah dan jarak focus yang lebih jauh.(berhampiran tingkap)

Kanta mata berada di bahagian belakang yang mana ianya lebih nipis dan jarak focus yang lebih dekat daripada kanta objektif.

Satu imej akhir yang maya, songsang dan lebih besar daripada objek di infiniti. Kanta mata bertindak sebagai kanta pembesar

Sinar selari daripada satu objek jauh membentuk satu imej I yang songsang, nyata dan mengecil di titik focus yang sepunya bagi kedua-dua kanta.

I menjadi objek bagi kanta mata dan membentuk di dalamnya satu imej akhir I1 yang songsang(tegak berbanding I), maya dan lebih besar dari objek di infiniti. Kanta mata bertindak sebagai kanta pembesar.

Dalam penyelarasan normal, jarak diantara dua kanta adalah sama dengan jumlah panjang focus, L0 = fe + fo.

pembesaran teleskop dalam penyelarasan normal diberi oleh:

M=panjang fokus kantaobjek ( f 0)panjang fokus kantamata(fe)

Aktiviti 3

Untuk membina mikroskop, dua kanta cembung digunakan. Terdiri daripada kanta objektif/objek dan kanta mata. Kanta objektif berada di depan yang mana ianya lebih nipis

dan jarak focus yang lebih dekat.(berhampiran tingkap) Kanta mata berada di bahagian belakang yang mana ianya

lebih tebal dan jarak focus yang lebih jauh daripada kanta objektif.

Objek yang terbentuk adalah jelas, tidak terbalik dan imej lebih jelas.

Pada peringkat pertama, sebiji kanta objektif diletakkan diantara objek dan mata.

Kedudukan objek adalah lebih jauh daripada jarak focus F’. Objek dilihat melalui kanta tersebut kelihatan terbalik, sama saiz

dengan objek dan nyata.

Pada peringkat kedua, kanta mata membesarkan imej yang terhasil.

Selain imej yang dihasilkan lebih besar daripada objek/imej asal, ia berada dalam keadaan betul(tidak terbalik) dan nyata.

Kedua-dua kanta objek dan kanta mata mempunyai jarak focus yang pendek.

Objek membentuk imej I1 yang nyata, songsang dan lebih besar daripada objek didalam kanta objek.

I1 menjadi objek bagi kanta mata dan membentuk didalamnya imej I2 yang maya, songsang tetapi tegak berbanding dengan I1 dan lebih besar daripada objek.

Dalam penyelarasan normal, jarak diantara kanta adalah lebih besar daripada jumlah panjang focus. L0 > fO + fe

Perbincangan Sebuah teleskop astronomi digunakan untuk melihat objek

yang sangat jauh seperti planet dan bintang-bintang. Ia terdiri

dari dua kanta cembung iaitu objektif kepada jarak fokal fo

dan kanta mata dari fe jarak fokal (lebih pendek dari f0).

Tujuannya mengumpul sinar lampu selari dari sebuah objek

yang jauh untuk membentuk imej,yang nyata,terbalik dan

tertumpu pada titik fokus.

Imej dibentuk pada objek atau kanta mata. Kanta mata

bertindak sebagai kaca pembesar dan disesuaikan untuk

menghasilkan gambar akhir yang adalah maya,terbalik dan

diperbesar.

Pembesar,M dari sebuah teleskop astronomi ditunjukkan

dalam,

M=Tinggi imej/tinggi objek

M=Jarak fokal kanta objektif/jarak fokal kanta mata

Jarak antara dua kanta atau panjang teleskop adalah

L=(fo + fe)

Sebuah mikroskop kompaun digunakan untuk melihat dan

memeriksa objek yang sangat kecil seperti bakteria. Ia terdiri

dari dua kanta cembung yang mempunyai jarak fokal yang

pendek, yang mana objektif atau jarak fokal, fo dan kanta

mata jarak fokal,fe (lebih panjang daripada fo).

Objek diletakkan pada jarak, u iaitu lebih besar daripada fo

untuk tujuan membentuk sebuah gambar yang nyata,terbalik

dan diperbesar. Pembesaran,M mikroskop kompaun

ditunjukkan dalam,

M=ketinggian imej/ketinggian objek

Dalam pembesaran umum,M dari mikroskop kompaun boleh

dikira dari formula,

F=m0 x me

Dimana,

mo=magnifikasi objektif

me=magnifikasi kanta mata

Langkah

berjaga-jaga

1. Pelajar perlu berhati-hati sewaktu mengendalikan kanta mata

dan kanta objektif bagi mengelakkannya jatuh dan pecah.

2. Pelajar hendaklah memastikan bahawa lampu ditutup bagi

mendapatkan titik yang terbaik.

3. Sebelum melakukan eksperimen, pelajar perlu memahami

konsep kanta dan optik dengan baik agar dapat menjalankan

eksperimen dengan baik.

Kesimpulan Meningkatkan daya pembesaran kedua teleskop astronomi

dan mikroskop kompaun adalah sangat perlu demi

keberkesanan kedua-dua alat. Untuk mikroskop

kompaun,adalah sangat sesuai untuk menggunakan dua

kanta cembung dengan kekuatan pembesaran tinggi.

Manakala untuk teleskop astronomi sangat sesuai untuk

menggunakan dua kanta cembung,satu dengan kekuatan

pembesaran tinggi dan satu dengan kuasa pembesaran

rendah.

Soalan

1. Nyatakan fungsi kanta objektif dan kanta mata yang terdapat

pada teleskop

Kanta objektif menumpukan sinar cahaya yang jauh lalu

membentuk imej yang nyata, songsang dan mengecil di titik

fokus kanta mata

Manakala kanta mata pula membesarkan imej kanta objektif

itu.Ciri imej terakhir ialah infiniti, maya, songsang dan lebih

besar dari objek.

2. Bagaimanakah kuasa pembesaran bagi mikroskop dapat

ditingkatkan?

Kuasa pembesaran mikroskop majmuk pula boleh

ditingkatkan jika kita mengurangkan panjang fokus kanta

objek.Dalam mikroskop majmuk kanta objek berperanan

menghasil pembesaran imej objek kali pertama sebelum imej

ditukarkan semula menjadi objek bagi kanta mata.Panjang

minimum fokus bagi kanta objek adalah 5 cm kerana jika

panjang fokus kanta objek terlalu pendek imej yang

dihasilkan akan pecah dan tidak sempurna.Manakala bagi

kanta mata pula, panjang fokus kanta mata yang terdapat

pada mikroskop haruslah ditigkatkan jika kita ingin

meninggikan kuasa pembesaran mikroskop

3. Nyatakan rumus untuk magnifikasi dikira bagi mikroskop?

Untuk meningkatkan magnifikasi, kita boleh

meningkatkan jarak fokal kanta objektif.

Oleh itu, m = f 0fe

Untuk meningkatkan daya pembesaran, kita bolehlah

meningkatkan kekuatan kanta objektif yang menghasilkan

gambar yang nyata, terbalik dan diperbesarkan pada

mikroskop majmuk. Manakala imej adalah nyata, terbalik dan

saiz imej adalah kecil pada teleskop astronomi. Ketika kita

meningkatkan kekuatan kanta objektif, kita juga

meningkatkan jarak fokal kanta objektif.

Rujukan

Choong, C. F. (2009). Longman Pre-U Tect STPM Physics Volume

1. Selangor Darul Ehsan : Pearson Longman .

Choong, C. F. (2010). Longman pre-U Text STPM Physics Volume

2. Selangor Darul Ehsan : Pearson Longman .

Kah, T. O Lim Ching Chai, C. S. (2010). Xpress Pro Physics SPM .

Petaling Jaya : Sasbadi Sdn Bhd.

Yap Eng Keat, K. G. (2008). Logman Essential Physics Form 5

Bilingual text . Kuala Lumpur : Pearson Longman .

Yap Eng Keat, K. G. (2008 ). Longman Essential Physics Form 4

Bilingual text . selangor daruh Ehsan : Pearson Longman .

Yoon, H. H. (2005). Pre-U text Organic Chemistry . Selangor :

pearson Longman .

(n.d.). Retrieved 01 30, 2012, from cikgunaza sains123.blogspot.com/...fizik(n.d.). Retrieved 01 30, 2012, from

fs.um.edu.my/documents/bp/fizik_bm10.pdf

Praktikal 5: Litar Elektrik.

Hasil

pembelajaran

Untuk melihat kebaikan dan kelemahan litar bersiri dan selari dan

mencari rintangan bagi litar.

Hipotesis Semakin tinggi rintangan, R, semakin kurang arus, I.

Pembolehuba

h

a) Dimalarkan : Bilangan bateri

b) Dimanipulasi : Pemasangan mentol berfilamen/ Perintang

c) Bergerak balas : Kecerahan mentol filamen

Teori Litar elektrik ialah lintasan yang membenarkan arus elektrik mengalir

melaluinya. Satu litar lengkap mestilah mempunyai pembekal tenaga

elektrik seperti bateri, wayar penyambung dan perintang. Terdapat 2 jenis

litar iaitu litar bersiri dan litar selari. Terdapat 2 susunan litar elektrik iaitu

litar bersiri dan litar selari.

Dalam suatu litar bersiri, dua atau lebih perintang disusun dalam

satu baris. Arus, I yang sama mengalir menerusi setiap perintang. Jumlah

beza keupayaan,V adalah bersamaan dengan hasil tambah tiap-tiap

perintang, VT = V1 + V2 + V3 . Jumlah rintangan adalah sama dengan hasil

tambah tiap-tiap rintangan, RT = R1 + R2 + R3. Beza keupayaan, V yang

merentasi setiap perintang R adalah berkadar terus dengan nilai R itu. (V α

R).

Dalam litar selari, dua atau lebih perintang disusun dalam beberapa

baris. Beza keupayaan, V merentasi setiap perintang adalah sama. Jumlah

arus, I adalah bersamaan dengan hasil tambah arus bagi tiap-tiap cabang

lintasan. IT = I1 + I2 + I3 . Jumlah rintangan adalah sama dengan hasil

tambah tiap-tiap rintangan, 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. Arus, I yang menerusi

setiap perintang adalah berkadar sonsang dengan nilai R. (I α 1/R).

Rajah 1

Bahan: Pemegang bateri, bateri, wayar, mentol, ammeter dan voltmeter.

Aktiviti 1: Membina litar bersiri dan selari.

Rajah 1 : litar bersiri dan litar selari

Langkah-langkah:

1. Kedua-dua litar di bawah dibina dengan menggunakan pemegang

bateri, bateri, wayar dan mentol.

LITAR BERSIRI LITAR SELARI

2. Semua wayar disambungkan dan cahaya mentol diperhatikan.

Kecerahan mentol bagi kedua litar dibandingkan dan dicatatkan.

3. Sekarang, satu mentol dilonggarkan bagi setiap litar. Apa yang

berlaku dalam kedua litar dibanding dan dicatatkan.

4. Ammeter dan voltmeter dalam kedua litar. ( Ammeter dipasang

secara bersiri dan voltmeter secara selari) disambungkan.. Bacaan

ammeter dan voltmeter dicatatkan. Satu jadual yang sesuai untuk

mencatat bacaan telah dibina.

5. Jumlah rintangan bagi setiap litar dikira.

Keputusan :

Litar bersiri dengan 2 mentol

Mentol pertama di sebelah

kanan gambar menyala

lebih terang daripada

mentol yang kedua di

sebelah kiri.

Litar selari dengan 2 mentol

Kedua-dua mentol menyala dengan terang pada kadar kecerahan yang sama.

Apabila satu mentol dari setiap litar ditanggalkan, mentol yang tinggal pada kedua-dua litar mengeluarkan cahaya pada kadar kecerahan yang sama.

Litar elektrik satu mentol dengan satu voltmeter dipasang secara selari

Mentol menyala dengan terang dan jarum voltmeter menunjuk pada angka 3. Ini menunjukkan tenaga

yang melalui litar tersebut adalah sebanyak 3volt.

Litar selari dengan Ammeter dipasang secara bersiri dan voltmeter secara selari

kedua-dua mentol menyala dengan kadar kecerahan yang sama

Jarum ammeter pertama menunjuk pada angka 0.5 dan jarum voltmeter menunjuk pada angka 2.5.

Jarum ammeter kedua menunjuk pada angka 0.2 dan jarum voltmeter pada 2.2.

Litar bersiri dengan Ammeter dipasang secara bersiri dan voltmeter secara selari

kedua-dua mentol menyala dengan kadar kecerahan yang tidak sama

Jarum ammeter menunjuk pada angka 0.2 dan jarum voltmeter pertama menunjuk pada angka 1.7 dan

jarum voltmeter kedua menunjuk kepada 1.2. jarum ammeter juga menunjuk pada 0.2.

Kiraan untuk mengukur rintangan pada setiap litar.

1. RINTANGAN PADA LITAR BERSIRI

1. v=1.2 2. v=1.7

a=0.2 a=0.2

R= vI

R= vI

R=1.20.2

=6 R=1.70.2

=8.5

Jumlah rintangan= 6Ω + 8.5Ω = 14.5Ω

2. RINTANGAN PADA LITAR SELARI

1. v=2.4 2. v=2.2

I=0.5 I=0.2

1R = 2.4

0.5=4.8

2.20.2

=11.0

1R = 1

4.8 + 111.0

1R

= 0.208 + 0. 909

1R

= 0.2989

R= 1

0.2989

Jumlah rintangan = 3.34 Ω

Soalan-soalan

Pengetahuan

dan Kemahiran:

1. Jelaskan apa yang berlaku pada mentol-mentol dalam litar bersiri

jika salah satu mentol terbakar? Jelaskan apa yang berlaku pada

mentol-mentol jika satu lagi mentol ditambah secara bersiri?

Keadaan ini sama dengan keadaan 2 iaitu apabila salah satu mentol

dilonggarkan. Merujuk kepada keputusan eksperimen, apabila satu

mentol dalam litar bersiri terbakar atau terputus dari litar, mentol

yang kedua akan turut terpadam. Ini kerana litar tersebut menjadi

litar tidak lengkap kerana arus, I tidak dapat melalui litar tersebut.

Untuk litar bersiri, hanya terdapat satu lintasan untuk arus

melaluinya.

2. Jelaskan apa yang berlaku pada mentol-mentol dalam litar selari jika

salah satu mentol terbakar? Jelaskan apa yang berlaku pada

mentol-mentol jika satu lagi mentol ditambah secara selari?

Merujuk kepada keputusan eksperimen, mentol yang kedua masih

akan bernyala tetapi kecerahannya berkurang. Ini kerana litar

tersebut masih litar lengkap, arus masih boleh melaluinya kerana

untuk litar selari tersebut, arus terbahagi kepada dua dan mengalir

mengikut lintasan mentol masing-masing. Mentol yang terbakar

tidak akan mempengaruhi laluan arus. Kecerahan 1 mentol

berkurang berbanding 2 mentol kerana rintangan bertambah, maka

arus yang mengalir berkurang. Ini menyebabkan kecerahan mentol

turut berkurang.

3. Jelaskan kenapa berlaku perbezaan kecerahan mentol dalam litar

bersiri dan selari?

Untuk litar bersiri, semakin banyak mentol filamen, semakin banyak

rintangan. Maka semakin berkurang arus yang mengalir. (R

meningkat, I berkurang). Maka kecerahan semua mentol berkurang

dan sama nyalaan.

Untuk litar selari, semakin banyak mentol filamen, semakin

berkurang rintangan. Maka semakin meningkat arus yang mengalir.

Maka semua mentol semakin cerah.

Aktiviti 2: Aktiviti 2: Membina kombinasi litar bersiri dan selari

Langkah-langkah:

1. Kedua litar dibina di bawah dengan menggunakan pemegang

bateri, bateri, wayar, suis, dan tiga mentol.

2. Suis disambungkan dan kecerahan setiap mentol diperhatikan.

3. Ammeter and voltmeter dalam kedua litar disambungkan. Bacaan

ammeter dan voltmeter anda untuk setiap mentol dicatatkan. Satu

jadual yang sesuai dibina untuk mencatat bacaaan anda.

4. Dari catatan bacaan anda, jumlah rintangan yang terdapat dalam

litar dikira.

Keputusan:Mentol yang dipasang secara siri menyala dengan terang manakala mentol yang dipasang secara selari dalam litar ini kedua-duanya malap.

RINTANGAN Voltmeter (V) Ammeter (A) KADAR RINTANGAN

R1 3.5 0.3 12R2 0.6 0.3 2R3 0.6 0.1 6

1R = R1 + 1

R2+ 1R3

1R = 12 + 1

2+ 16

1R = 12 + 4

6

1R = 12 + 2

3

1R

= 12 + 3 = 15 Ω

Soalan-soalan

Pengetahuan

dan

Kemahiran:

1. Bagaimanakah pengiraan bagi jumlah rintangan dibuat untuk litar

bersiri?

Dalam suatu litar bersiri, dua atau lebih perintang disusun dalam

satu baris. Arus, I yang sama mengalir menerusi setiap perintang.

Jumlah beza keupayaan,V adalah bersamaan dengan hasil tambah

tiap-tiap perintang, VT = V1 + V2 + V3 . Jumlah rintangan adalah

sama dengan hasil tambah tiap-tiap rintangan, RT = R1 + R2 + R3.

Beza keupayaan, V yang merentasi setiap perintang R adalah

berkadar terus dengan nilai R itu. (V α R).

2. Bagaimanakah pengiraan bagi jumlah rintangan dibuat untuk litar

selari? Apakah yang akan berlaku pada arus yang mengalir

sekiranya banyak mentol disambung secara selari?

Dalam litar selari, dua atau lebih perintang disusun dalam

beberapa baris. Beza keupayaan, V merentasi setiap perintang

adalah sama. Jumlah arus, I adalah bersamaan dengan hasil

tambah arus bagi tiap-tiap cabang lintasan. IT = I1 + I2 + I3 .

Jumlah rintangan adalah sama dengan hasil tambah tiap-tiap

rintangan, 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. Arus, I yang menerusi setiap

perintang adalah berkadar sonsang dengan nilai R. (I α 1/R).

2. Apakah litar di rumah lebih baik disambung secara bersiri atau

selari? Jelaskan jawapan anda.

Litar selari adalah paling sesuai digunakan untuk kegunaan di

rumah. Kelebihan litar selari ialah:-

- Jika satu alat/ litar terpadam, litar lain masih boleh digunakan.

- Penambahan peralatan elektrik dalam litar selari tidak menambah

voltage/ beza keupayaan.

Litar bersiri tidak sesuai digunakan untuk kegunaan di rumah. Antara

kelemahan litar bersiri ialah:-

- Tidak boleh menutup satu peralatan elektrik/lampu tanpa memadam

peralatan lain.

- Arus akan berkurang jika semakin banyak peralatan elektrik

ditambah.

Kesimpulan: Semakin tinggi rintangan, R, semakin kurang arus, I.

Rujukan:

Anonymous, Advantages of Parallel Circuits, http://www.gcse.com/circ6a.htm(23/4/2011)

Anonymous, Lesson 9: Series circuits,http://www.furryelephant.com/content/electric ity/series-circuits/(23/4/2011)

Lim, Lim & Toh. (2005). Fizik SPM, Petaling Jaya: Sasbadi Sdn. Bhd.