Gaya Lorentz

Posted on

Gaya Lorentz – Kembali lagi bersama dosenpintar.com pada kesempatan ini penulis akan membagikan sebuah artikel kembali mengenai tentang Gaya Lorenzt yang meliputi Pengertian Gaya Lorentz, Penemu Gaya Lorentz, Arah Gaya Lorentz, Rumus – Rumus Gaya Lorentz, Gaya Lorentz pada Muatan Bergerak dalam Medan Magnet dan Contoh Soal dan Pembahasan. Untuk lebih lengkapnya mari simak artikel berikut ini.

Gaya Lorentz
Gaya Lorentz

Pengertian Gaya Lorentz

Gaya Lorentz merupakan sebuah gabungan di antara dua gaya yaitu: gaya elektrik dengan gaya magnetik pada sebuah medan elektromagnetik. Gaya Lorentz  ini dihasilkan oleh suatu muatan listrik yang dapat bergerak jika sebuah arus listrik berada didalam medan magnet B.

  1. Gaya Lorentz pada Kawat Berarus

Sebuah kawat pada gambar dialiri arus listrik  dengan sebesar I dan juga diletakkan pada tengah medan magnet, maka yang akan terjadi adalah dengan timbulnya gaya Lorentz pada kawat.

Disimpulkan dua definisi yaitu definisi gaya Lorentz dan juga definisi kuat arus sehingga memperoleh suatu persamaan Gaya Lorentz.

  1. Gaya Lorentz pada Kawat Sejajar

Pada saat dua kawat tersusun sejajar dilengkapi dengan panjang  yang sama yaitu l dialiri oleh arus listrik sebesar I dan juga magnet tersebut terkena gaya magnet jenis homogen sebesar B, maka dapat menimbulkan gaya Lorentz yaitu gaya Tarik menarik atau tolak menolak.

Penemu Gaya Lorentz

Hendrik Antoon Lorentz pada tahun 1853 sampai dengan1928 adalah seorang fisikawan Belanda yang telah memenangkan Penghargaan Nobel di dalam Ilmu Fisika bersama dengan seorang Pieter Zeeman di tahun 1902. Hendrik Antoon Lorentz lah yang menemukan gaya lorentz sesuai dengan namanya.

Baca Juga :  √Besaran Vektor : Pengertain, Gambar, Penjumlahan, Pengukuran dan Penguraiannya

Arah Gaya Lorentz

Memiliki arah yang selalu tegak lurus dari arah kuat arus listrik (l) dan juga induksi magnetik yang ada pada (B). Arah ini dari gaya ini yang akan mengikuti jalan arah maju dari skrup yang diputar dari vektor arah gerak suatu muatan listrik (v) menuju ke arah medan magnet, B.

Rumus  F = q(v × B)

Keterangan :

  • F Merupakan gaya  (dalam satuan/unit newton)
  • B Merupakan medan magnet (dalam unit tesla)
  • q ialah muatan listrik (dalam satuan coulomb)
  • v ialah arah kecepatan muatan (dalam unit meter per detik)

Berikutnya ini untuk gaya Lorentz yang ada karena arus listrik, I, dalam sebuah medan magnet (B), rumusnya yang akan terlihat seperti berikut ini:

Rumus = F = IL ×B F 

Keterangan = 

  • F yakni gaya yang di ukur dalam unit satuan newton
  • I ialah arus listrik dalam ampere
  • B yakni medan magnet dalam satuan tesla ialah perkalian silang vektor, dan
  • L yakni panjang kawat listrik yang dialiri listrik dalam satuan meter.

Rumus – Rumus Gaya Lorentz

Adapun rumusa dari gaya lorentz adalah sebagai berikut.

Rumus Gaya Lorentz pada Kawat Berarus

di mana:

l merupakan panjang kawat (m)
I merupakan kuat arus yang mengalir pada kawat (Ampere)
B merupakan kuat medan magnet (Tesla)
α merupakan sudut yang dibentuk oleh B dan I

Rumus Gaya Lorentz pada Kawat Sejajar

di mana:

F1 adalah bentuk dari gaya tarik-menarik dan tolak-menolak pada kawat 1 (Newton)
F2 merupakan gaya tarik-menarik juga tolak-menolak pada kawat 2 (Newton)
I1 merupakan kuat arus yang telah mengalir pada kawat 1 (Ampere)
I2 merupakan kuat arus yang akan mengalir pada kawat 2 (Ampere)
µ merupakan permeabilitas dari vakum ()
l ialah dari panjang kawat (m)
α merupakan lambang jarak di antara kedua kawat (m)

Baca Juga :  √ Macam Besaran Alat Ukur : Panjang, Masa, Waktu, Listrik, Suhu

Gaya Lorentz pada Muatan Bergerak dalam Medan Magnet

di mana:

q merupakan bentuk muatan listrik (Coloumb)
v merupakan kecepatan dari gerak muatan listrik (m/s)
B adalah kuat medan magnet (Tesla)
α ialah bentuk sudut yang dibentuk oleh B dan v

Contoh Soal dan Pembahasan

Diketahui pada sebuah kawat yang dialiri oleh listrik 10 A dengan mengarah ke atas yang berada di dalam suatu medan magnetik 0,5 T dengan ikut membentuk sebuah sudut 30o terhadap kawat tersebut.

Apabila panjang dari kawat tersebut adalah 10 meter,  tentukan besar dari gaya Lorentz yang akan dialami oleh kawat:

Pembahasan:

Diketahui:

I = 10 A

B = 0,5 T

α = 30o

l = 10 m

Ditanya:

F = … ?

Jawab:

F = I.l.B sin α = (0,5)(10)(10) sin 30o

F = 50(1/2) = 25 newton

 

Panjang dari sebuah kawat diketahui yaitu 4 m dengan dialiri aliran arus listrik sebesar 25 A. Kawat ini berada di dalam pengaruh dari medan magnet yang sebesar 0,06 Telsa yang akan membentuk sebuah sudut 30º. Terhadap suatu kawat. Maka berapakah jumlah bersarnya gaya lorentz yang sudah bekerja pada kawat tersebut ?

Diketahui
l = 4m
I = 25 A
B = 0,06 T
α = 30o

Jawab :
FL = B I l sin α
FL = 0,06 . 25. 4. sin 30º
FL = 3 N

Jadi besarnya gaya lorentz ialah 3 N.

Demikianlah artikel mengenai tentang Gaya Lorentz, semoga artikel ini dapat mudah untuk dipahami dan semoga selalu sehat sampai jumpa diartikel berikutnya.

Baca Juga :