sumber : www.canva.com
Apabila suatu penghantar berarus listrik yang berada dalam
medan magnetik maka akan mengalami gaya magnetik atau gaya Lorentz. Arah gaya
Lorentz selalu tegak lurus dengan arah kuat arus listrik ( I ) dan arah induksi
magnetik ( B ).
A. GAYA LORENTZ PADA KAWAT
BERARUS LISTRIK
Apabila
kawat sepanjang l yang dialiri arus listrik I diletakkan dalam suatu daerah
medan magnet B, maka kawat tersebut akan mengalami gaya magnetik / gaya Lorentz
sebesar :
F
= gaya Lorentz ( N )
B = medan magnet ( tesla )
i = kuat arus ( ampere )
l = panjang kawat ( m )
𝝷 = sudut antara i dan B
Arah
gaya lorentz
Arah gaya lorentz dapat ditentukan dengan
menggunaan kaidah tangan kanan berikut ini :
Selain itu arah gaya lorentz dapat dinyatakan dengan tanda (◼) atau tanda ( X )
X = masuk bidang ( menjauhi pembaca )
∎= keluar bidang ( menuju pembaca )
Contoh :
B. GAYA LORENTZ PADA DUA
KAWAT SEJAJAR
Dua buah kawat lurus berarus listrik yang diletakkan sejajar berdekatan maka akan mengalami gaya Lorentz berupa gaya tarik-menarik jika arus listrik pada kedua kawat arahnya sama, dan tolak-menolak bila arah arus pada kawat berlawanan arah.
sumber : rumushitung.com
Besarnya gaya Lorentz pada dua kawat sejajar dapat dirumuskan :
F = gaya lorentz
𝜇o = permeabilitas ruang vakum (4𝛑 x 10⁻⁷ Wb/m )
I1 = kuat arus pada kawat 1
I2 = kuat arus pada kawat 2
a = jarak kedua kawat
l = panjang kawat
Contoh soal : 1
Dua
kawat sepanjang 10 cm diletakkan sejajar pada jarak 20 cm seperti ditunjukkan
oleh gambar. Arus listrik yang mengalir pada kedua kawat sama besar, yaitu 2 A.
Gaya magnetik antara dua kawat tersebut adalah …
(µo = 4π x 10-7 Wb/A.m)
Jawab
:
C. PASANGAN KAWAT LURUS DENGAN KAWAT PERSEGI PANJANG
Kawat lurus PQ sebidang
dengan kawat persegi panjang abcd, kuat arus listrik pada kawat PQ adalah I1
dan kuat arus listrik pada kawat persegi panjang adalah I2.
Cara menghitung resultan gaya
yang dialami kawat persegi yang disebabkan oleh kawat lurus PQ
- Bagian kawat abcd yang diperhitungkan hanya bagian kawat yang sejajar dengan kawat PQ yaitu ac dan bd
- Besar gaya magnetik pada kawat ac dapat dirumuskan :
- Besar gaya magnetik pada kawat bd dapat dirumuskan :
- Resultan gaya magnetik kawat persegi panjang abcd :
contoh soal :
Perhatikan gambar berikut ini !
Kawat pq dialiri arus 0,8 A sedangkan kawat abcd dialiri arus listrik 2 A. Resultan gaya Lorentz yang dialami oleh kawat abcd adalah ...
jawab :
gaya magnetik pada kawat bd :
Resultan gaya magnetik pada kawat abcd :
D. GAYA LORENTZ PADA MUATAN BERGERAK DALAM MEDAN MAGNET
Apabila muatan listrik q bergerak dengan kecepatan v di dalam medan magnet B, maka muatan itu akan mengalami gaya Lorentz yang besarnya dapat dinyatakan dalam persamaan berikut :
q = muatan listrik ( C )
v = kecepatan gerak benda (
m/s )
B = kuat medan magnet ( T )
α = sudut
antara v dan B
Partikel
bermuatan + 0,04 C bergerak masuk ke dalam daerah bermedan magnet seragam B
dengan kecepatan v = 2 x 10⁴ m/s. (lihat gambar) yang tegak lurus B
yang mengakibatkan partikel tersebut mengalami gaya sebesar F = 400 N. Tentukan
besar medan magnet B di daerah tersebut...
jawab :
Arti sumbu koordinat :
Muatan (+), gunakan tangan kanan menentukan aragh medan magnetik :
Hello good learner😄😄. Studygramfisika kali ini berbagi lagi catatan fisika sekolah lagi khususnya untuk kamu kelas 12. Materi ini merupakan lanjutan dari induksi magnetik membahas mengenai gaya Lorentz atau gaya magnetik. Semoga materi ini bisa bantu kalian yang mau belajar untuk persiapan PAS. Selamat belajar😊
0 Komentar