TOPICAL TEST 3: ELECTROMAGNETISM UJIAN TOPIKAL 3: KEELEKTROMAGNETAN
1 Diagram 1 shows a current flowing
in a straight wire passes through a horizontal cardboard. Two compasses are placed at positions x and y.Rajah 1 menunjukkan satu arus mengalir dalam satu dawai lurus yang melalui sekeping kadbod mengufuk. Dua kompas diletakkan pada kedudukan x dan y.
Diagram 1 Rajah 1
Which of the following pairs of arrow shows the direction of the pointer of the compasses correctly?Antara pasangan anak panah yang berikut, manakah menunjukkan arah penunjuk kompas dengan betul?
At xPada x
At yPada y
A → →
B ← ←
C → ←
D ← →
Questions 2 and 3 are based on Diagram 2.Soalan 2 dan 3 adalah berdasarkan Rajah 2.Diagram 2 shows a current-carrying solenoid.Rajah 2 menunjukkan satu solenoid yang membawa arus.
Diagram 2 Rajah 2
2 What is the rule that used to determine the direction of the magnetic field produced by a current flowing through a solenoid?Apakah peraturan yang digunakan untuk menentu arah medan magnet yang dihasilkan oleh arus yang mengalir melalui solenoid?A Right-hand grip rule
Petua genggaman tangan kanan
B Maxwell’s screw rulePeraturan skru Maxwell
C Fleming’s left-hand rulePeraturan tangan kiri Fleming
D Fleming right-hand rule
Peraturan tangan kanan Fleming3 Which of the following is true about
the poles and direction of current flowing at each end?Antara yang berikut, manakah benar tentang kutub dan arah pengaliran arus di setiap hujung?
PolesKutub
Direction of current flowing at the end of coil
Arah pengaliran arus pada hujung gegelung dawai
P Q End PHujung P
End QHujung Q
A NorthUtara
SouthSelatan
ClockwiseIkut jam
Anti-clockwiseLawan jam
B SouthSelatan
NorthUtara
ClockwiseIkut jam
Anti-clockwiseLawan jam
C NorthUtara
SouthSelatan
Anti-clockwiseLawan jam
ClockwiseIkut jam
D SouthSelatan
NorthUtara
Anti-clockwiseLawan jam
ClockwiseIkut jam
4 Which of the following does not affects the strength of the magnetic field produced by an electromagnet?Antara yang berikut, manakah tidak memberi kesan kepada kekuatan medan magnet yang dihasilkan oleh elektromagnet?A The current in the solenoid.
Arus dalam solenoid.
B The shape of coil that is used.Bentuk gegelung dawai yang digunakan.
C The number of turns on the solenoid.Bilangan lilitan pada solenoid.
D The type of current flows in the solenoid.Jenis arus yang mengalir dalam solenoid.
5 Diagram 3 shows two straight wire x and y pass through a cardboard. Some iron fillings is sprinkled on the cardboard.Rajah 3 menunjukkan dua dawai lurus x dan y yang melalui sekeping kadbod. Serbuk besi ditaburkan di atas kadbod.
Diagram 3 Rajah 3
Which of the following shows the magnetic field correctly?
Antara yang berikut, manakah menunjukkan medan magnet dengan betul?A
B
C
D
6 Which of the following diagrams shows the correct catapult field?Antara rajah yang berikut, manakah menunjukkan medan lastik dengan betul?
A C
B D
7 Diagram 4 shows a straight wire placed vertically in an uniform magnetic field.Rajah 4 menunjukkan satu dawai lurus diletakkan secara tegak dalam satu medan magnet yang seragam.
TOPICAL TEST 3: ELECTROMAGNETISM UJIAN TOPIKAL 3: KEELEKTROMAGNETAN
Diagram 4 Rajah 4
In which direction will the catapult force act?Pada arah yang manakah daya lastik akan bertindak?
A East C WestTimur Barat
B South D NorthSelatan Utara
8 Diagram 5 shows a simple motor.Rajah 5 menunjukkan satu motor ringkas.
Diagram 5 Rajah 5
What will happen to the coil when the switch is closed?Apakah akan terjadi kepada gegelung dawai apabila suis ditutupkan?
A The coil does not rotate at all.Gegelung dawai tidak berputar langsung.
B The coil rotates in clockwise direction.Gegelung dawai berputar mengikut arah ikut jam.
C The coil rotates in anticlockwise direction.Gegelung dawai berputar mengikut arah lawan jam.
D The coil stationary in a vertical position.Gegelung dawai berada pegun dalam kedudukan tegak.
9 Diagram 6 shows an electric circuit consists of two rectangular aluminium foils which are placed close to each other and connected to a dry cell.Rajah 6 menunjukkan satu litar elektrik yang terdiri daripada dua aluminium foil berbentuk segi empat tepat yang diletakkan dekat antara satu sama lain dan disambung kepada satu sel kering.
Diagram 6 Rajah 6
Which of the following shows the acting force correctly when the switch is closed?Antara yang berikut, manakah menunjukkan daya bertindak yang betul apabila suis ditutup?A C
B D
10 Diagram 7 shows a conducting rod placed in a magnetic field.Rajah 7 menunjukkan satu rod konduktor diletakkan dalam satu medan magnet.
Diagram 7 Rajah 7
In which direction will the conducting rod moves when the switch is closed?Pada arah yang manakah rod konduktor akan bergerak apabila suis ditutupkan?
Questions 11 and 12 are based on Diagram 8.Soalan 11 dan 12 adalah berdasarkan Rajah 8.
Diagram 8 shows output terminals of an electric generator is connected to a cathode-ray oscilloscope (C.R.O.).Rajah 8 menunjukkan terminal output bagi satu penjana elektrik disambung kepada osiloskop sinar katod (O.S.K.).
Diagram 8 Rajah 8
11 Which of the traces will be displayed
on the screen when the time-base is turned on?Surihan yang manakah akan dipaparkan pada skrin apabila dasar-masa dihidupkan?
A
B
C
D
12 Which of the following cannot increase the magnitude of the current produced by the electric generator shown?Antara yang berikut, manakah tidak boleh menambah magnitud arus yang dihasilkan oleh penjana elektrik yang ditunjukkan?
A Using a stronger magnetMenggunakan magnet yang lebih kuat
B Rotating the coil at a higher speedMemutarkan gegelung pada kelajuan yang lebih tinggi
C Increasing the number of turns on the coilMenambahkan bilangan lilitan pada gegelung
D Winding the coil on a stainless steel coreMelilitkan gegelung pada teras keluli nirkarat
Questions 13 and 14 are based on Diagram 9.Soalan 13 dan 14 adalah berdasarkan Rajah 9.
TOPICAL TEST 3: ELECTROMAGNETISM UJIAN TOPIKAL 3: KEELEKTROMAGNETAN
Diagram 9 shows an experimental set-up where a bar magnet placed near a solenoid which is connected to a sensitive galvanometer.Rajah 9 menunjukkan satu susunan radas di mana satu magnet bar diletakkan dekat satu solenoid yang disambung kepada satu galvanometer peka.
Diagram 9 Rajah 9
13 Which of the following actions will not produce an induced current flow through the sensitive galvanometer?Antara tindakan yang berikut, manakah tidak akan menghasilkan arus aruhan yang mengalir melalui galvanometer peka?
A Moving the magnet towards the solenoid.Gerakkan magnet terhadap solenoid.
B Moving the solenoid towards the magnet.Gerakkan solenoid terhadap magnet.
C Both the magnet and solenoid are moving towards each other.Kedua-dua magnet dan solenoid bergerak terhadap antara satu sama lain.
D Both the magnet and solenoid are moving with the same velocity.Kedua-dua magnet dan solenoid bergerak dengan halaju yang sama.
14 One of the poles of solenoid can be determined by using a law. What is the law should be used?Salah satu kutub solenoid boleh ditentukan dengan menggunakan satu hukum. Apakah hukum yang patut digunakan?
A Lenz’s lawHukum Lenz
B Faraday’s lawHukum Faraday
C Maxwell’s screw rulePeraturan skru Maxwell
D Fleming’s right-hand rulePeraturan tangan kanan Fleming
15 Diagram 10 shows a current-time graph from a power supply.Rajah 10 menunjukkan satu graf arus-masa daripada satu bekalan kuasa.
Diagram 10 Rajah 10
Based on the graph, calculate the root mean square (r.m.s.) current for the power supply.Berdasarkan graf, hitungkan arus punca min kuasa dua (p.m.k.d.) bagi bekalan kuasa itu.
A 2.0 A C 5.66 AB 2.83 A D 8.0 A
16 Why is the soft iron core is used in a transformer?Mengapakah teras besi lembut digunakan dalam satu transformer?
A To reduce resistance produced.Untuk mengurangkan rintangan yang terhasil.
B To produce a uniform magnetic field.Untuk menghasilkan satu medan magnet yang seragam.
C To increase the generation of electrical energy.Untuk menambahkan penjanaan tenaga elektrik.
D To be magnetised and demagnetised easily.Untuk memudahkan pemagnetan dan penyahmagnetan.
17 Diagram 11 shows a graph of input voltage, Vi against the time, t for a transformer.Rajah 11 menunjukkan satu graf voltan input, Vi melawan masa, t bagi satu transformer.
Diagram 11 Rajah 11
If the transformer has half of the turns in its secondary coil than its primary coil, which of the following graph shows the output voltage, Vo
correctly?Jika transformer mempunyai separuh lilitan daripada gegelung primernya dalam gegelung sekunder, antara graf yang berikut,
manakah menunjukkan voltan output, Vo
dengan betul?
A
B
C
D
18 A transformer is used to change the main voltage of 240 V to provide a 6 V supply for a bulb. If the number of turns in primary coil is 1 000, calculate the number of turns required in the secondary coil.Satu transformer digunakan untuk mengubah voltan utama 240 V untuk menghasilkan satu bekalan 6V kepada sebiji mentol. Jika bilangan lilitan dalam gegelung primer ialah 1 000, hitungkan bilangan lilitan yang diperlukan dalam gegelung sekunder.
A 25 C 80B 40 D 167
19 What is the function of the laminated iron core in a transformer?Apakah fungsi teras besi berlamina dalam transformer?
A To reduce resistance of coilUntuk mengurangkan rintangan gegelung
B To reduce eddy currentUntuk mengurangkan arus pusar
C To reduce leakage of magnetic fluxUntuk mengurangkan kebocoran fluks magnet
D To reduce the strength of the magnetic field produced
TOPICAL TEST 3: ELECTROMAGNETISM UJIAN TOPIKAL 3: KEELEKTROMAGNETAN
Untuk mengurangkan kekuatan medan magnet yang terhasil
20 A step-up transformer is used to increase the input voltage from 240 V to 360 V. If the efficiency of the transformer is 75% and the current flowing through the primary coil is 1.5 A, what is the current flowing through the secondary coil?Satu transformer injak naik digunakan untuk menambah voltan input daripada 240 V kepada 360 V. Jika kecekapan transformer ialah 75% dan arus yang mengalir melalui gegelung primer ialah 1.5 A, berapakah arus yang mengalir melalui gegelung sekunder?
A 0.75 A C 1.5 AB 1.125 A D 2.25 A
21 A transformer has 1 000 turns and 50 turns in its primary and secondary coil respectively. Assume the transformer has 100% efficiency, what is the output power of a 5 Ω resistor connected to the secondary coil, if the primary coil is connected to a 240 V power supply?Satu transformer mempunyai 1 000 lilitan dan 50 lilitan masing-masing pada gegelung primer dan sekunder. Andaikan kecekapan transformer ialah 100%, berapakah kuasa output bagi satu perintang 5 Ω yang disambungkan kepada gegelung sekunder jika gegelung primer disambung kepada satu bekalan kuasa 240 V?
A 1.2 W C 12 WB 2.4 W D 28.8 W
22 What is the advantage of using an alternating current supply? Apakah kelebihan menggunakan bekalan arus ulang-alik? A Generation cost is lower.
Kos penjanaan yang lebih rendah.
B The power supply can be changed easily.Kuasa bekalan boleh mudah diubah.
C The voltage of the current can be changed easily.Voltan arus boleh mudah diubah.
D The frequency of the current can be easily maintained at a constant value.Frekuensi arus boleh dikekalkan pada satu nilai malar dengan mudah.
23 Why the electrical energy is normally transmitted at high voltage?Mengapakah tenaga elektrik biasanya dihantarkan pada voltan tinggi?
A To minimise the energy loss.Untuk meminimumkan kehilangan tenaga.
B To transmit as large as possible of current.Untuk menghantar arus yang sebanyak mungkin.
C Transmitting cables normally have very low resistance.
Kabel penghantaran biasanya mempunyai rintangan yang sangat rendah.
D Transmitting system do not require a step-up transformer.Sistem penghantaran tidak memerlukan transformer injak naik.
24 Electrical energy is transmitted at a rate of 250 MW. The current in the transmitting cable is 820 A. If the cable has a resistance of 45 Ω, calculate the power loss in the transmission process.Tenaga elektrik dihantarkan pada kadar 250 MW. Arus dalam kabel penghantaran ialah 820 A. Jika kabel mempunyai rintangan
45 Ω, hitungkan kehilangan kuasa dalam proses penghantaran.
A 14 MW C 30 MWB 21 MW D 56 MW
25 A power station generates 50 MW of power at a voltage of 400 kV. If the resistance of the cable is 25 Ω per km, calculate the power loss due to the 500 km length of transmission cable.Satu stesen kuasa menjanakan kuasa 50 MW pada voltan 400 kV. Jika rintangan kabel ialah 25 Ω per km, hitungkan kehilangan kuasa yang disebabkan oleh kabel penghantaran yang sepanjang 500 km.
A 390 kW C 8 MWB 1.5 MW D 195 MW
1 Diagram 1.1 shows a sections of a moving coil
galvanometer. N and S represent the North pole and the South pole of a permanent magnet respectively.Rajah 1.1 menunjukkan sebahagian daripada satu gegelung galvanometer yang sedang bergerak. N dan S masing-masing mewakili kutub utara dan kutub selatan bagi magnet kekal itu.
Diagram 1.1 Rajah 1.1
(a) Diagram 1.2 shows the plan of the galvanometer. On Diagram 1.2, draw the pattern of the magnetic field which exists between N and S.Rajah 1.2 menunjukkan pelan galvanometer. Pada Rajah 1.2, lukiskan corak medan magnet yang wujud antara N dan S.
Diagram 1.2 Rajah 1.2
[2 marks / 2 markah]
(b) A current flows through the galvanometer so that the pointer deflects and shows a fixed reading of current.Satu arus mengalir melalui galvanometer supaya penunjuk berpesong dan menunjukkan satu bacaan arus yang tetap.
(i) What type of current that flows through the galvanometer? Apakah jenis arus yang mengalir melalui galvanometer?
(iii) What causes the rotation of the coil to stop?Apakah yang menyebabkan putaran gegelung berhenti?________________________________________
[1 mark / 1 markah] 2 Diagram 2.1 shows four compasses placed on a horizontal
cardboard. A straight wire which is perpendicular to the cardboard passes through the centre of the cardboard. When there is no current flows through the wire, the pointers of the compasses point towards North as shown in Diagram 2.1.Rajah 2.1 menunjukkan empat kompas diletakkan di atas sekeping kadbod mengufuk. Satu dawai lurus yang berserenjang dengan kadbod melalui pusat kadbod. Apabila tiada arus mengalir melalui dawai, penunjuk kompas tunjuk kepada utara seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.1.
Diagram 2.1 Rajah 2.1
(a) In the Diagram 2.2, draw arrows to represent the directions of pointers when current flows vertically upwards through the wire.Dalam Rajah 2.2, lukiskan anak panah yang mewakili arah penunjuk apabila arus mengalir secara menegak ke atas melalui dawai tersebut.
Diagram 2.2 Rajah 2.2
[2 marks / 2 markah]
(b) Diagram 2.3 shows current flows through a solenoid, RS. The two circles represent compasses.Rajah 2.3 menunjukkan arus mengalir melalui satu solenoid, RS. Dua bulatan itu mewakili kompas.
Diagram 2.3 Rajah 2.3
(i) Draw arrows in the circles on Diagram 2.3 to represent the direction(s) of the pointers.Lukiskan anak panah dalam bulatan pada Rajah 2.3 untuk mewakili arah penunjuk.
[2 marks / 2 markah]
(ii) The solenoid acts as a magnet. State the poles at R and S.Solenoid tersebut bertindak sebagai magnet. Nyatakan kutub pada R dan S.
Polarity at R : …………………………………Kekutuban pada R:
Polarity at S : …………………………………Kekutuban pada S:
[2 marks / 2 markah]
Diagram 2.4 Rajah 2.4
(c) Solenoid RS is now connected to a galvanometer, G as shown in Diagram 2.4. What happens if a bar magnet is pushed into the solenoid?Give reasons for your answer. Solenoid RS sekarang disambung kepada satu galvanometer, G seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.4. Apakah yang akan berlaku jika magnet bar ditolak ke dalam solenoid?Berikan sebab untuk jawapan anda.
TOPICAL TEST 3: ELECTROMAGNETISM UJIAN TOPIKAL 3: KEELEKTROMAGNETAN
Diagram 3 Rajah 3
(a) (i) Name the type of the transformer.Namakan jenis transformer itu.________________________________________
[1 mark / 1 markah]
(ii) Draw a symbol for the transformer named in 3(a)(i).Lukiskan satu simbol untuk transformer yang dinamakan di 3(a)(i).
[1 mark / 1 markah]
(iii) State why the core is made of soft iron.Nyatakan mengapa teras diperbuat daripada besi lembut.
________________________________________ [1 mark / 1 markah]
(b) The number of turns of the primary coil is 800. Calculate the number of turns of the secondary coil.Bilangan lilitan bagi gegelung primer ialah 800. Hitungkan bilangan lilitan bagi gegelung sekunder.
[2 marks / 2 markah]
(c) The transformer is used to switch on a ticker-timer. The current flows through the primary coil is 0.25 A and the efficiency is 60%.Transformer digunakan untuk menghidupkan satu jangka masa detik. Arus mengalir melalui gegelung primer ialah 0.25 A dan kecekapannya ialah 60%.
(i) Calculate the output power of the transformer. Hitungkan kuasa output bagi transformer itu.
[2 marks / 2 markah](ii) Suggest a modification to increase the efficiency
of the transformer.Cadangkan satu pengubahsuaian untuk meningkatkan kecekapan transformer.________________________________________________________________________________
[1 mark / 1 markah](d) Give one reason why a radio which is connected to the
output of the transformer does not function when the radio switched on.Berikan satu sebab mengapa radio yang disambungkan kepada output bagi transformer tidak berfungsi apabila radio dihidupkan.
4 Table 1 shows four different coils that are used to construct transformers.Jadual 1 menunjukkan empat gegelung berbeza yang digunakan untuk membina transformer.
CoilGegelung
Number of turnsBilangan lilitan
E 50
F 200
G 1 000
H 2 000
Table 1 Jadual 1
(a) Based on Table 1, complete Table 2 with correct pairs of coils to construct the transformers given.Berdasarkan Jadual 1, lengkapkan Jadual 2 dengan pasangan gegelung yang betul untuk membina transformer yang diberi.
Type of transformer
Jenis transformer
Primary coilGegelung primer
Secondary coilGegelung sekunder
Step-upInjak naik
Step-downInjak turun
Table 2 Jadual 2
[2 marks / 2 markah](b) Determine the pair of coils which step down the voltage
from 240 V to 6 V. Tentukan pasangan gegelung yang menurunkan voltan daripada 240 V kepada 6 V.
[2 marks / 2 markah](c) Diagram 4 shows a simple transformer. When the
switch is on, the bulb lights up with normal brightness.Rajah 4 menunjukkan satu transformer ringkas. Apabila dihidupkan, mentol menyala dengan kecerahan biasa.
Diagram 4 Rajah 4
[3 marks / 3 markah] (i) Explain how the bulb lights up with normal
brightness.Terangkan bagaimana mentol menyala dengan kecerahan biasa.
TOPICAL TEST 3: ELECTROMAGNETISM UJIAN TOPIKAL 3: KEELEKTROMAGNETAN
[3 marks / 3 markah]
5 Diagram 5.1 shows a wire AB carries a constant current in the direction from A to B.Rajah 5.1 menunjukkan satu dawai AB membawa arus malar dari arah A ke B.
Diagram 5.1 Rajah 5.1
(a) Draw the magnetic field on the horizontal surface in Diagram 5.1. Mark clearly the direction of the field.Lukiskan medan magnet pada permukaan mengufuk dalam Rajah 5.1. Tandakan dengan jelas bagi arah medan.
[2 marks / 2 markah]
(b) Diagram 5.2 shows another wire XY which is parallel and near AB, carries current in the opposite direction to the current in AB.Rajah 5.2 menunjukkan satu dawai lain, XY yang berselari dan dekat dengan AB membawa arus dalam arah bertentangan dengan arus dalam AB.
Diagram 5.2 Rajah 5.2
[2 marks / 2 markah]
(i) Draw the resultant magnetic field produced by the current XY and the current AB.Lukiskan medan magnet paduan yang dihasilkan oleh arus XY dan arus AB.
[2 marks / 2 markah]
(ii) Label the direction of force that acts on wire AB and wire XY on the diagram in 5(b)(i).Labelkan arah daya yang bertindak ke atas dawai AB dan dawai XY pada rajah di 5(b)(i).
[2 marks / 2 markah]
(iii) Suggest two factors that can increase the magnitude of the force between the wires AB and XY. Cadangkan dua faktor yang boleh menambah magnitud daya antara dawai AB dan dawai XY.
[2 marks / 2 markah] 6 Diagram 6 shows the apparatus set-up which is used to
study the effect of magnetic field on copper rod carrying electric current.Rajah 6 menunjukkan susunan radas yang digunakan untuk mengkaji kesan medan magnet ke atas rod kuprum yang membawa arus elektrik.
Diagram 6 Rajah 6
(a) On Diagram 6, mark and label magnetic field with letter M.Pada Rajah 6, tanda dan labelkan medan magnet dengan huruf M.
[2 marks / 2 markah]
(b) When the switch is turned on, the copper rod is observed rolling to one side on copper track.Apabila suis dihidupkan, rod kuprum diperhatikan bergerak ke satu tepi di atas landasan kuprum.
On Diagram 6,Pada Rajah 6,
(i) mark and label the direction of current with letter, I, on the copper rod. tanda dan labelkan arah arus dengan huruf, I pada rod kuprum.
[1 mark / 1 markah] (ii) mark and label the direction of force, F, that acts
on the copper rod. tanda dan labelkan arah daya, F yang bertindak ke atas rod kuprum.
[1 mark / 1 markah](c) Explain how the movement of copper rod is produced.
Terangkan bagaimana pergerakan rod kuprum dihasilkan.__________________________________________________________________________________________________________________________________________
[3 marks / 3 markah]
(d) The rheostat in the circuit is adjusted so that the resistance is reduced. Explain changes made to the motion of the copper rod.Reostat dalam litar diselaraskan supaya rintangan dikurangkan. Terangkan perubahan yang dibuat kepada pergerakan rod kuprum.
TOPICAL TEST 3: ELECTROMAGNETISM UJIAN TOPIKAL 3: KEELEKTROMAGNETAN
______________________________________________ [2 marks / 2 markah]
7 Diagram 7.1 and Diagram 7.2 show solenoid connected to
ammeter, rheostat and d.c. power supply.Rajah 7.1 dan Rajah 7.2 menunjukkan solenoid disambung kepada ammeter, reostat dan bekalan kuasa a.t.
Diagram 7.1 Rajah 7.1
Diagram 7.2 Rajah 7.2
When constant current flow in each circuit, pins are attracted to the iron core.Apabila arus malar mengalir dalam setiap litar, pin akan tertarik kepada teras besi.
(a) What is meant by electromagnet ? Apakah yang dimaksudkan dengan elektromagnet?
[1 mark / 1 markah]
(b) Using Diagram 7.1 and Diagram 7.2, compare the number of pins attracted and the magnetic strength of the two electromagnets. Dengan menggunakan Rajah 7.1 dan Rajah 7.2, bandingkan bilangan pin yang tertarik dan kekuatan magnet bagi dua elektromagnet tersebut.
[3 marks / 3 markah](c) State the relationship between the magnetic strength
andNyatakan hubungan antara kekuatan magnet dan
(i) the number of turns of wire.bilangan lilitan dawai.
(ii) the number of pins attracted. bilangan pin yang tertarik.
[2 marks / 2 markah]
(d) Diagram 7.3 shows the use of electromagnet as a electromagnetic relay. Rajah 7.3 menunjukkan kegunaan elektromagnet sebagai satu geganti elektromagnet.
Diagram 7.3 Rajah 7.3
Explain how the electromagnet relay is used to turn on the air conditioner. Terangkan bagaimana geganti elektromagnet digunakan untuk menghidupkan hawa dingin.
[4 marks / 4 markah]
(e) Diagram 7.4 shows a d.c. electric motor which is supplied with 12 V.Rajah 7.4 menunjukkan satu elektrik motor a.t. yang dibekalkan dengan 12 V.
Diagram 7.4 Rajah 7.4
(i) Explain how the motor is able to rotate.Terangkan bagaimana motor itu boleh berputar.
[6 marks / 6 markah](ii) Explain the modification that is required to
enable the d.c. motor to become an a.c. motor that can move faster when connected to 12 V a.c. supply.Terangkan pengubahsuaian yang diperlu untuk membolehkan motor a.t. menjadi satu motor a.u. yang boleh bergerak lebih cepat apabila disambung kepada bekalan a.u. 12 V.
[4 marks / 4 markah]
8 Diagram 8.1 and Diagram 8.2 show one magnet and two magnets are being pushed with uniform speed into the identical solenoid separately.Rajah 8.1 dan Rajah 8.2 menunjukkan satu magnet dan dua magnet sedang ditolak dengan laju seragam ke dalam solenoid yang serupa secara berasingan.
Diagram 8.1 Rajah 8.1 Diagram 8.2 Rajah 8.2
(a) (i) What is meant by electromagnetic induction?Apakah yang dimaksudkan dengan aruhan elektromagnet?
[1 mark / 1 markah](ii) With reference to Diagram 8.1 and Diagram 8.2,
compare the number of magnets used and the deflection of the galvanometer’s pointer.
TOPICAL TEST 3: ELECTROMAGNETISM UJIAN TOPIKAL 3: KEELEKTROMAGNETAN
Relate the number of magnets and the deflection of the galvanometer’s pointer to make a deduction between the magnitude of current and strength of magnetic field. Name the physics law that explain 8(a)(ii).Dengan merujuk kepada Rajah 8.1 dan Rajah 8.2, bandingkan bilangan magnet yang digunakan dan pemesongan penunjuk galvanometer.Hubungkaitkan bilangan magnet dan pemesongan penunjuk galvanometer untuk membuat satu kesimpulan antara magnitud arus dan kekuatan medan magnet.Namakan hukum fizik yang menerangkan 8(a)(ii).
[5 marks / 5 markah]
(b) Explain the advantages of the national grid system in the transmission of electricity.Terangkan kelebihan rangkaian grid nasional dalam penghantaran tenaga elektrik.
[4 marks / 4 markah]
(c) Explain the use of transformer in reducing the power loss in the system of transmission of electric power.Terangkan kegunaan transformer dalam mengurangkan kehilangan kuasa dalam sistem penghantaran kuasa elektrik.
[3 marks / 3 markah]
(d) Diagram 8.3 shows the structure of an a.c. dynamo.Rajah 8.3 menunjukkan struktur bagi satu dinamo a.u.
Diagram 8.3 Rajah 8.3
Explain clearly how it works.Terangkan dengan jelas bagaimana ia berfungsi.
[7 marks / 7 markah]
9 (a) Diagram 9.1 shows the structure of a transformer. Rajah 9.1 menunjukkan struktur bagi satu transformer.
Diagram 9.1 Rajah 9.1
Explain the operating principle of a transformer. Terangkan prinsip operasi bagi transformer.
[5 marks / 5 markah]
(b) Diagram 9.2 shows a model of an electric transmission system in a laboratory. The model consists of a power station which generates 6 V of alternating current, a.c. transmitting the electrical energy to the users through transmission wires and transformers J, K and L.Rajah 9.2 menunjukkan satu model sistem penghantaran tenaga elektrik dalam satu makmal. Model tersebut terdiri daripada satu stesen kuasa yang menjana arus ulang-alik, a.u. 6 V menghantar tenaga elektrik kepada pengguna melalui dawai penghantaran dan transformer J, K, dan L.
Diagram 9.2 Rajah 9.2
You are requested to set up the model as in Diagram 9.2 by using the information in Table 3.Anda diminta menyusun satu model seperti dalam Rajah 9.2 dengan menggunakan maklumat dalam Jadual 3.
Number of turns of the
coilBilangan lilitan dalam gegelung
Type of metal used for the transmission wireJenis logam yang diguna
untuk dawai penghantaran
Type of transformer coreJenis teras transformer
10 AluminiumAluminium
Copper coreTeras kuprum
48 CopperKuprum
Laminated copper coreTeras kuprum berlamina
50 NichromeNikrom
Soft iron coreTeras besi lembut
60 ConstantanKonstantan
Laminated soft iron coreTeras besi lembut berlamina
TOPICAL TEST 3: ELECTROMAGNETISM UJIAN TOPIKAL 3: KEELEKTROMAGNETAN
Besi Teras keluli berlamina
Table 3 Jadual 3
Using the information in Diagram 9.2 and Table 3, determine:Dengan menggunakan maklumat dalam Rajah 9.2 dan Jadual 3, tentukan:
(i) the number of turns in the primary coil and the secondary coil of transformers J, K and L.bilangan lilitan dalam gegelung primer dan gegelung sekunder bagi transformer J, K, dan L.
(ii) the type of metal used for the transmission wire. Justify your choice.jenis logam yang digunakan untuk dawai penghantaran. Berikan sebab untuk jawapan anda.
(iii) the type of core used for the transformers. Justify your choice.jenis teras yang digunakan untuk transformer. Berikan sebab untuk jawapan anda.
[10 marks / 10 markah](c) Electric power of 990 kW is supplied at 33 kV to a
heavy industry through cable of total resistance 100 Ω. Calculate990 kW kuasa elektrik dibekalkan pada 33 kV kepada satu industri berat melalui kabel dengan jumlah rintangan 100 Ω. Hitungkan
(i) total loss of power from the cable due to heating effect.jumlah kehilangan kuasa daripada kabel yang disebabkan oleh kesan pemanasan.
(ii) efficiency of the power transmission.kecekapan penghantaran kuasa.
[5 marks / 5 markah]
10 Diagram 10.1 shows a bar magnet that oscillates freely. A copper coil connecting to a galvanometer is brought close to the bar magnet.Rajah 10.1 menunjukkan satu magnet bar berayun bebas. Satu gegelung kuprum bersambung kepada satu galvanometer dibawa dekat kepada magnet bar.
Diagram 10.1 Rajah 10.1
(a) (i) What is meant by electromagnet induction?Apakah yang dimaksudkan dengan aruhan elektromagnet?
[1 mark / 1 markah](ii) State the Lenz’s law.
Nyatakan Hukum Lenz. [2 marks / 2 markah]
(iii) Explain what happens to the copper coil when the bar magnet oscillates and give reasons why the amplitude of the bar magnet get smaller. Terangkan apa yang berlaku kepada gegelung kuprum apabila magnet bar berayun dan berikan sebab mengapa amplitud magnet bar semakin kecil.
[7 marks / 7 markah](b) Diagram 10.2 shows the transmission of electric power
to the consumers.Rajah 10.2 menunjukkan penghantaran kuasa elektrik kepada pengguna.
Diagram 10.2 Rajah 10.2 Table 4 shows the characteristics of four types of cables.Jadual 4 menunjukkan ciri-ciri empat jenis kabel.
CableKabel
Density/ kg m–3
Ketumpatan/ kg m–3
Resistance/ km–1
Rintangan/ km–1
Diameter/ cmDiameter/ cm
Specific heat capacity/
J kg–1 °C–1
Muatan haba tentu/ J kg–1 °C–1
P 3.0 × 103 2.5 1.0 450
Q 5.0 × 103 0.8 2.0 750
R 2.0 × 103 0.5 4.0 1 000
S 6.0 × 103 1.5 3.0 200
Table 4 Jadual 4
Explain the suitability of each characteristics of cables in Table 4 for use in the transmission of electric power. Determine the most suitable cable. Give reasons for your choice. Terangkan kesesuaian setiap ciri-ciri kabel dalam Jadual 4 untuk digunakan dalam penghantaran kuasa elektrik. Tentukan kabel yang paling sesuai. Berikan sebab untuk pilihan anda.
TOPICAL TEST 3: ELECTROMAGNETISM UJIAN TOPIKAL 3: KEELEKTROMAGNETAN
1A student carries out an experiment to investigate the relationship between the number of turns in secondary coils, Ns and output voltage, Vs of a transformer.The results of the experiment are shown in the graph Vs
against Ns in Diagram 1.Seorang murid menjalankan satu eksperimen untuk menyiasat hubungan antara bilangan lilitan dalam gegelung sekunder, Ns dan voltan output, Vs
bagi satu transformer. Keputusan eksperimen ditunjukkan dalam graf Vs melawan Ns dalam Rajah 1.
Diagram 1 Rajah 1
(a) Based on the graph in Diagram 1,Berdasarkan graf dalam Rajah 1,
(i) state the relationship between Vs and Ns.nyatakan hubungan antara Vs dan Ns.
[1 mark / 1 markah]
(ii) determine the value of Vs when Ns = 40. Show on the graph how you determine the value
of Vs.tentukan nilai Vs apabila Ns = 40Tunjukkan dalam graf bagaimana anda menentukan nilai Vs.
[3 marks / 3 markah]
(iii) calculate the gradient of the graph, m.Show on the graph how you determine value of m.hitungkan kecerunan graf, m. Tunjukkan pada graf bagaimana anda menentukan nilai m.
[3 marks / 3 markah]
(b) Given the primary voltage is 240 V a.c., using the formula Ns / Np = Vs / Vp and the gradient, m in 1(a)(iii), calculate the number of turns in primary coil.Diberikan voltan primer ialah 240 V a.u., dengan menggunakan formula Ns / Np = Vs / Vp dan kecerunan, m dalam 1(a)(iii), hitungkan bilangan lilitan dalam gegelung primer.
[2 marks / 2 markah]
(c) Suggest two ways that can be used to improve the efficiency of the transformer.Cadangkan dua cara yang boleh diguna untuk mempertingkatkan kecekapan transformer.
[2 marks / 2 markah]
(d) State one precaution that should be taken to improve the result of this experiment.Nyatakan satu langkah berjaga yang patut diambil untuk mempertingkatkan keputusan eksperimen itu.
[1 mark / 1 markah]
2 Diagram 2.1 and Diagram 2.2 shows a table fan.In Diagram 2.1, the speed control is set at button 1 and the fan blade is rotating. In Diagram 2.2, the speed control is set at button 3 and the fan blade is rotating faster.Rajah 2.1 dan 2.2 menunjukkan kipas meja.Dalam Rajah 2.1, kawalan laju ditetapkan pada butang 1 dan bilah kipas berputar. Dalam Rajah 2.2, kawalan laju ditetapkan pada butang 3 dan bilah kipas berputar lebih cepat.
Diagram 2.1 Rajah 2.1 Diagram 2.2 Rajah 2.2
Based on the observation on Diagram 2.1 and Diagram 2.2 and applying your knowledge of the magnetic effect of current:
Berdasarkan pemerhatian pada Rajah 2.1 dan Rajah 2.2 dan dengan
menggunakan kefahaman anda tentang kesan magnet bagi arus:
(a) State one suitable inference.Nyatakan satu inferens yang sesuai.
[1 mark / 1 markah]
(b) State one hypothesis that could be investigated.Nyatakan satu hipotesis yang boleh disiasatkan.
[1 mark / 1 markah]
(c) With the use of apparatus such as magnets, C-shaped iron yoke, bare copper wire, connecting wires, d.c. power supply, ammeter and other apparatus, describe an experiment to investigate the hypothesis stated in 2(b).In your description, state clearly the following:Dengan menggunakan radas seperti magnet, yok besi berbentuk-C, dawai kuprum tidak bersalut, dawai penyambung, bekalan kuasa a.t., ammeter dan radas lain, huraikan satu eksperimen untuk menyiasat hipotesis yang dinyatakan di 2(b).Dalam huraian anda, nyatakan yang berikut dengan jelas:
(i) The aim of the experiment.Tujuan eksperimen.
(ii) The variables in the experiment.Pemboleh ubah eksperimen.
(iii) The list of apparatus and materials.Senarai radas dan bahan.
(iv) The arrangement of the apparatus.Susunan radas.
(v) The procedure of the experiment which should include the method of controlling the manipulated variable and the method of measuring the responding variable.Prosedur eksperimen yang perlu termasuk kaedah mengawal pemboleh ubah dimanipulasikan dan kaedah mengukur pemboleh ubah bergerak balas.
(vi) The way you tabulate the data.Cara anda menjadualkan data.
