Rizki Seorang pemuda yang tinggal bersama Kakek dan Nenek.

Gaya Lorentz

2 min read

Gaya Lorentz

Pada pembahasan kali ini kita akan mengulas materi mengenai Rumus Gaya Lorentz mulai dari Pengertian Kaidah – Kaidahnya dan Contoh Soal gaya lorentz dan pembahasannya.

Pengertian Gaya Lorentz

Gaya Lorentz

Gaya Lorentz merupakan gabungan antara 2 gaya adalah : gaya elektrik dan gaya magnetik pada suatu medan elektromagnetik. Gaya Lorentz yaitu sebuah gaya yang dihasilkan oleh sebuah muatan listrik yang bergerak oleh sebuah arus listrik yang terletak di dalam suatu medan magnet B.

Jika ada sebuah penghantar yang di aliri arus listrik dan penghantar tersebut. Berada di dalam sebuah medan magnetik, sehingga akan timbul gaya yang disebut gaya magnetik atau dikenal juga nama gaya lorentz.

Penemu Gaya Lorentz

Nama Lorentz merupakan sebuah nama yang diambil dari nama belakang seorang ahli Fisika yang berasal dari Arnhem, Belanda, yaitu Hendrik Anton Lorentz.

Hendrik Anton Lorentz meneliti tentang interaksi adalah sebuah penghantar berarus yang diletakan di dalam sebuah medan magnet. Dari penelitian tersebut, akhirnya menghasilkan sebuah gaya yang lalu diberikan nama Gaya Lorentz.

Jadi, dari gaya inilah lalu di temukan motor listrik yang berfungsi untuk menggerakan berbagai alat – alat yang bermanfaat seperti: kipas angin, blender, mesin cuci dan lainnya.

Arah Gaya Lorentz

Arah dari gaya lorentz adalah selalu tegak lurus dengan arah kuat arus listrik (l) dan induksi magnetik yang ada (B).

Arah dari gaya ini akan mengikuti arah maju skrup yang diputar dari vektor arah gerak muatan listrik (v) ke arah medan magnet, B.

Seperti yang terlihat dalam rumusan sebagai berikut:

F=q(v × B)

Dengan keterangan:

F yaitu gaya (dalam satuan/unit newton)

B yaitu medan magnet (dalam unit tesla)

q yaitu muatan listrik (dalam satuan coulomb)

v yaitu arah kecepatan muatan (dalam unit meter per detik)

× yaitu perkalian silang dari operasi vektor.

Lalu untuk gaya Lorentz yang dihasillkan oleh arus listrik, I, dalam suatu medan magnet (B), rumusnya akan terlihat sebagai berikut:

F=IL × B

Keterangan:

F yaitu gaya yang di ukur dalam unit satuan newton

I yaitu arus listrik dalam ampere

B yaitu medan magnet dalam satuan tesla

× yaitu perkalian silang vektor, dan

L yaitu panjang kawat listrik yang dialiri listrik dalam satuan meter.

Rumus Gaya Lorentz

Rumus Gaya Lorentz

Penjelasan:

Apabila pada sebuah kawat penghatar dengan panjang l yang dialiri arus listrik sebesar I. Lalu pada kawat tersebut diletakkan pada daerah yang dipengaruhi oleh medan magnet B. Sehingga kawat tersebut akan mengalami gaya Lorentz yang besarnya dipengaruhi oleh besaran medan magnet. Kuat arus dan sudut yang telah dibentuk oleh medan magnet dan arus listrik.

Maka Gaya Lorentz dirumuskan menjadi:

Florentz = B I l sin α

Keterangan:

B = kuat medan magnet (Tesla)
I = kuat arus yang mengalir pada kawat atau (ampere)
l = panjang kawat (meter)
α = sudut yang dibentuk dari B dan I

Rumus Gaya Lorentz Pada Kawat Sejajar Berarus Listrik

Penjelasannya:

Jika ada dua buah kawat lurus ber arus listrik yang diletakkan sejajar berdekatan pada sebuah medan magnet. Maka akan mengalami gaya Lorentz yang berupa gaya tarik menarik. Apabila arus listrik pada kedua kawat tersebut searah dan gaya tolak menolak apabila arus listrik pada kedua kawat tersebut berlawanan arah.

Rumusnya:

Keterangan:

F1 = F2 = F = gaya tarik menarik atau tolak menolak dalam satuan Newton
μo = Permeabilitas vakum (4 π. 10-7 Wb/Am)
I1 = Kuat arus pada kawat A
I2 = Kuat arus pada kawat B
l = Panjang kawat penghantar
a = Jarak kedua kawat

Gaya Lorentz pada Muatan Bergerak dalam Medan Magnet

Gaya Lorentz

Gaya lorentz tidak cuma dialami oleh kawat namun juga muatan listrik yang bergerak.

Apabila mutan listrik q bergerak dengan kecepatan v di dalam sebuah medan magnet B. Sehingga muatan listrik tersebut akan mengalami sebuah gaya Lorentz yang bersarnya bisa dirumuskan sebagai berikut:

Fl = q . v . B sin α

q = Muatan listrik (Coloumb)
v = Kecepatan gerak muatan (m/s)
B = Kuat medan magnet (T)
α = Sudut yang dibentuk dari v dan B

Contoh Soal dan Pembahasan

Soal 1

Jika pada suatu kawat yang berarus listrik 10 A lalu dengan arah ke menuju atas dan berlangsung dalam sebuah medan magnetik 0,5 T yang menyusun sebuah sudut 30o terhadap kawat.

Apabila panjang kawat tersebut sekitar 10 meter. Maka berapakah besarnya gaya Lorentz yang bisa dialami oleh kawat tersebut:

Pembahasan:

Diketahui:
I = 10 AB = 0,5 Tα = 30o
l = 10 mDitanya:
F = … ?
Maka:
F = I.l.B sin
α = (0,5)(10)(10) sin 30o
F = 50(1/2) = 25 newton

Soal 2:

Suatu muatan memiliki nilai massa 9,2 × 10-38 kg bergerak memotong secara tegak lurus medan magnetik 2 tesla. Apabila muatan sebesar 3,2 × 10-9 C dan jari-jari lintasannya 2 cm. Tentukan kecepatan muatan tersebut:

Pembahasan:

Diketahui:

m = 9,2 × 10-38 kg

B = 2 tesla

q = 3,2 × 10-9 C

R = 2 cm

= 2 × 10-2 m

Besarnya kecepatan muatan yaitu:

Soal 2

Baca Juga : Gaya

Demikian pembahasan mengenai Gaya Lorentz. Semoga dapat bermanfaat. Terima Kasih

Rizki
Rizki Seorang pemuda yang tinggal bersama Kakek dan Nenek.

Hukum Lenz

Rizki Rizki
2 min read

Energi Potensial

Rizki Rizki
2 min read

Hukum Hess

Rizki Rizki
2 min read
close