Rumus Gaya Lorentz mempelajari kaidah 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. Show Kedudukan Gaya Lorentz sendiri juga menyesuaikan dengan tempatnya menjalarkan muatan listrik. Ada Gaya Lorentz pada kawat berarus, dan juga ada Gaya Lorentz pada kawat sejajar. Berikut pembahasan keduanya. Aliran listrik pertama pada kawat berarus. Dalam ilustrasi ini bagaimana 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. Oleh karenanya dapat disimpulkan adanya dua dua definisi yaitu definisi gaya Lorentz dan juga definisi kuat arus sehingga memperoleh suatu persamaan Gaya Lorentz. 2. Gaya Lorentz pada Kawat SejajarDi sisi lain terdapat rumus kedua, yaitu Gaya Lorentz pada kawat sejajar. Rumus ini terjadi di kala 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 LorentzSetelah mempelajari rumus dasar mengenai dua aliran listrik dari Gaya Lorentz berikutnya adalah penjelasan mengenai penemu dari Gaya Lorentz. Sosok yang berjasa atas penemuan dan pengembangan Gaya Lorentz adalah Hendrik Antoon Lorentz. Dirinya merupakan sosok yang terkenal 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. Arah Gaya LorentzPenjelasan selanjutnya adalah mengenai arah Gaya Lorentz. Dalam konsepnya, Gaya Lorentz memiliki pola dan arah yang selalu berada dalam tegak dan lurus apabila ditilik 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 dari arah Gaya Lorentz adalah F = q(v × B). Keterangan dari rumus itu antara lain:
Berikutnya ini untuk gaya Lorentz yang ada karena arus listrik, I, dalam sebuah medan magnet (B), rumusnya yang akan terlihat terdiri dari berikut ini: Rumus = F = IL ×B F
Aneka Rumus Gaya LorentzMasuk pada topik utama yaitu rumus Gaya Lorentz. Berikut penjelasannya yang dikutip dari situs belajar daring dosenpintar.com. Rumus Gaya Lorentz pada Kawat Berarus:FL = Bil sin α di mana:
Rumus Gaya Lorentz pada Kawat Sejajar:FL = F1 = F2 = µ0 I1 I2 /2 a di mana:
Rumus Gaya Lorentz pada Muatan Bergerak dalam Medan Magnet:F Lorentz = qvB x sin α di mana:
Demikianlah penjelasan menganai Gaya Lorentz dari pengertian hingga rumusnya. Berikut adalah contoh soal yang bisa dipraktikkan sebagai penguat pemahaman dari Gaya Lorentz. Contoh Soal Rumus Gaya LorentzDiketahui 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. Jakarta - Gaya lorentz adalah energi yang ditemukan dalam aliran listrik pada kawat yang berarus atau sejajar. Sesuai namanya, gaya lorentz ditemukan ahli fisika Hendrik Antoon Lorentz Lewat rumus gaya lorentz bisa diketahui konsep gabungan antara gaya elektrik dan magnetik. Supaya lebih mudah memahami seputar gaya lorentz, berikut penjelasannya A. Pengertian gaya lorentzDalam Modul Pembelajaran Fisika SMA Kelas XII yang disusun karya Sujoko dijelaskan, gaya lorentz timbul akibat kawat penghantar lurus berarus listrik. Arus listrik dalam kawar lurus ini memotong medan magnetik. Dengan kata lain, gaya lorentz timbul karena muatan listrik atau medan listrik bergerak dalam suatu medan magnet. Kedudukan gaya disesuaikan juga dengan tempat muatan listrik tersebut menjalar dalam kawat. Konsep gaya magnetik atau gaya lorentz ini banyak digunakan dalam kehidupan kita sehari-hari. Beberapa diantaranya yaitu pada motor, loudspeaker, memori komputer, dan lainnya. Gaya lorentz juga dapat dilihat pada motor listrik yang memiliki sebuah kumparan kawat dan magnet tetap. Motor listrik dapat bergerak karena gaya lorentz yang terjadi pada kumparan kawat penghantar arus listrik di medan magnet. B. Arah gaya lorentzMisalnya pada suatu benda konduktor atau penghantar (kawat) yang diletakan dalam dua medan magnet. Magnet tersebut memiliki dua kutub yang berbeda, kutub selatan (S) dan kutub utara (N). Jika kawat diberi arus listrik, maka pada kawat tersebut akan timbul gaya lorentz yang dapat menggerakkannya atau membengkokkan. Arah gerak atau bengkoknya kawat akan mengikuti arah gaya lorentz. Konsep gaya lorentz tidak menimbulkan arah acak, namun memiliki pola dan arah tegak lurus dari arah kuat arus listrik (l) dan magnetik (B). Maka, arahnya akan sejalur dengan arah medan magnet. C. Rumus Gaya LorentzBerikut ini beberapa rumus gaya lorentz berdasarkan arus listrik: 1. Rumus gaya lorentz di kawat berarus Besarnya gaya magnetik atau Gaya Lorentz pada kawat berarus dapat dinyatakan dalam persamaan berikut: 𝑭𝑳 = 𝑩.𝒊.𝒍. 𝒔𝒊𝒏𝜽 Keterangan:
2. Rumus gaya lorentz di kawat sejajar Besarnya gaya medan magnet pada kawat sejajar dengan arus listrik dapat ditemukan dengan rumus berikut
Keterangan:
3. Rumus gaya lorentz pada muatan bergerak dalam medan magnet Jika ada muatan listrik (q) bergerak dengan kecepatan (v) dalam medan magnetik (B), maka muatan listrik itu mengalami gaya lorentz yang dapat dihitung menggunakan rumus: 𝑭𝑳 = 𝑞. 𝑣. 𝐵. 𝑠𝑖𝑛 Keterangan:
Nah, itu tadi pembahasan terkait gaya lorentz mulai dari pengertian, cara menentukan arah gaya lorentz, hingga rumus yang bisa kamu praktikan dalam contoh soal. Simak Video "Konsep Multiverse dalam Sudut Pandang Agama" [Gambas:Video 20detik] (row/row)
Postingan ini membahas contoh soal gaya Lorentz / gaya magnetik yang disertai pembahasannya atau penyelesaiannya + jawaban. Lalu apa itu gaya Lorentz ?. Gaya Lorentz atau gaya magnetik adalah gaya yang diakibatkan oleh muatan listrik yang bergerak atau arus listrik dalam medan magnet. Gaya Lorentz dapat terjadi pada kawat berarus dalam medan magnet, kawat sejajar berarus dan muatan yang bergerak dalam medan magnet. Rumus gaya Lorentz sebagai berikut. Rumus gaya lorentz kawat berarus dalam medan magnet: F = B . i . L . sin α Keterangan: F = gaya Lorentz (N), B = medan magnet (T), i = arus listrik (A), L = panjang kawat (m) dan α = sudut antara B dengan i. Rumus gaya lorentz muatan listrik yang bergerak dalam medan magnet: F = q . v . B. sin α q = muatan listrik (C), v = kecepatan muatan (m/s), B = medan magnet (T) dan α = sudut antara v dengan B. Rumus gaya lorentz dua kawat sejajar berarus:F = L Keterangan:µ0 = 4π x 10-7 Wb/A.m i1 dan i2 = arus listrik kawat 1 dan 2 (A) L = panjang kawat (m) a = jarak dua kawat (m) Contoh soal gaya LorentzContoh soal 1 Sepotong kawat penghantar lurus berarus listrik yang arahnya ke timur diletakkan dalam medan magnet yang arahnya ke utara. Pada penghantar akan timbul gaya Lorentz yang arahnya…A. Timur lautB. BawahC. AtasD. Barat E. Selatan Pembahasan / penyelesaian soal  Soal diatas jika digambarkan sebagai berikut: Berdasarkan gambar diatas maka arah gaya lorentz keluar bidang kertas atau ke atas. Jadi soal ini jawabannya D. Contoh soal 2 Sebuah kawat berarus listrik i diletakkan diantara dua kutub magnet utara dan selatan seperti gambar dibawah ini. Arah gaya Lorentz pada kawat adalah… A. Dari kutub Utara menuju selatan B. Menuju kutub selatan magnet C.Menuju kutub utara magnet D. Keluar bidang kertas E. Masuk bidang kertas Pembahasan / penyelesaian soal Arah medan magnet pada magnet batang berasal dari kutub utara menuju kutub selatan. Jadi arah medan magnet gambar diatas adalah ke kanan. Dengan menggunakan kaidah tangan kanan maka arah gaya Lorentz adalah masuk bidang kertas seperti gambar dibawah ini. Jawaban soal ini adalah E. Contoh soal 3 Perhatikan gambar berikut. Jika arus listrik dialirkan pada kawat maka arah gaya magnetik yang dialami kawat adalah …A. ke bawahB. ke kiriC. ke kananD. tegak lurus masuk bidang kertas E. tegak lurus keluar bidang kertas Pembahasan / penyelesaian soal Jadi soal ini jawabannya E. Contoh soal 4 Kawat lurus berarus listrik i berada dalam medan magnet B seperti gambar. Manakah gambar yang benar sesuai gaya magnetik pada kawat ?.A. 1 dan 3 sajaB. 2 dan 4 sajaC. 1, 2, dan 3 sajaD. 2, 3, dan 4 saja E. 1, 2, 3, dan 4 Pembahasan / penyelesaian soal Dengan menggunakan kaidah tangan kanan gaya Lorentz diatas maka yang benar adalah gambar nomor 1, 2, 3, dan 4. Soal ini jawabannya E. Contoh soal 5 Perhatikan gambar disamping. Dari titik A sebuah elektron bergerak dengan kecepatan v memasuki medan magnet B. Salah satu lintasan yang mungkin dilalui elektron adalah … A. K-L-MB. S-T-UC. P-Q-RD. P-K-R E. S-K-U Pembahasan / penyelesaian soal Dengan menggunakan kaidah tangan kanan diatas, didapat arah gaya Lorentz (F) ke kiri. Tetapi karena elektron muatannya negatif maka arah gaya Lorentz sebaliknya yaitu ke kanan. Jadi lintasan yang mungkin P-Q-R. Soal ini jawabannya C. Contoh soal 6 Kawat lurus berarus listrik 2 A berada dalam medan magnet sebesar 0,5 T yang arahnya tegak lurus terhadap arus. Jika gaya Lorentz yang bekerja pada kawat sebesar 2 N maka panjang kawat adalah…A. 1 m B. 2 m C. 3 m D. 4 m E. 5 m Pembahasan / penyelesaian soal Pada soal ini diketahui i = 2 A, B = 0,5 T, F = 2 N dan α = 90° (karena tegak lurus). Maka cara menentukan panjang kawat menggunakan rumus dibawah ini. → F = B . I . L . sin α→ L = → L = = 2 m. Jadi panjang kawat sebesar 2 m. Jawaban soal ini adalah B. Contoh soal 7 Sebuah kawat dengan panjang 1 m berarus listrik 10 A. Jika kawat diletakkan dalam medan magnet 0,01 T yang arahnya membentuk sudut 30° terhadap arah arus maka gaya magnet yang dialami kawat sebesar …A. 0,05 NB. 0,5 NC. 2 ND. 4 N E. 8 N Pembahasan / penyelesaian soal Pada soal ini diketahui L = 1 m, I = 10 A, B = 0,01 T dan α = 30°. Maka gaya magnet / gaya Lorentz pada kawat dihitung dengan cara dibawah ini: → F = B . I . L sin α → F = 0,01 T . 10 A . 1 m . sin 30°→ F = 0,05 N Jadi jawaban soal ini adalah A. Contoh soal 8 Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan 3000 m/s memasuki medan magnet 1000 T. Jika arah kecepatan dan medan magnet membentuk sudut 30 maka gaya Lorentz yang dialami elektro sebesar …
Pembahasan / penyelesaian soal Pada soal ini diketahui q = – 1,6 x 10-19 C (muatan elektron), v = 3000 m/s, B = 1000 T dan α = 30°. Maka gaya Lorentz yang dialami elektron dihitung dengan rumus sebagai berikut: → F = q . v . B . sin α→ F = 1,6 x 10 -19 . 3000 m/s . 1000 .→ F = 2,4 x 10 -13 NJadi soal ini jawabannya C. Contoh soal 9 Sebuah proton (mp = 1,67 x 10-27 kg dan qp = 1,6 x 10-19 C) bergerak melingkar dalam medan magnet sebesar 2000 T seperti gambar dibawah ini. Kecepatan proton adalah… Pembahasan / penyelesaian soal Untuk menghitung kecepatan proton atau elektron yang bergerak dalam medan magnet dengan menggunakan rumus dibawah ini. → r =→ v = → v =
0,07 m. 2000 T . 1,6 x 10-19 C → v = 13,4 x 10 9 m/s.Jadi soal ini jawabannya B. Contoh soal 10 Dua kawat penghantar sejajar berjarak 1 m satu sama lain dialiri arus listrik 1 A dengan arah yang sama. Gaya lorentz per satuan panjang kedua kawat adalah… Pembahasan soal / penyelesaian Untuk menjawab soal ini kita gunakan rumus gaya Lorentz dua kawat sejajar yaitu: → = .→ = . → = 2 x 10 -7 N/m.Jadi soal ini jawabannya C. Contoh soal 11 Kawat P dialiri arus listrik 6 A dengan arah ke atas seperti gambar berikut. Jika µ0 = 4π x 10-7 Wb/A.m dan terjadi gaya tolak-menolak per satuan panjang antara kawat P dan Q sebesar 1,2 x 10-5 N/m, maka besar dan arah arus listrik pada kawat Q adalah …A. 1 A ke atasB. 1 A ke bawahC. 10 A ke atasD. 10 A ke bawah E. 20 A ke atas Penyelesaian soal / pembahasan Untuk menjawab soal ini kita gunakan rumus seperti dibawah ini. → = .→ 1,2 x 10 -5 N/m =
4π . 10-7 Wb/A.m . 6 A . iQ .→ 1,2 x 10 -5 N/m = 12 x 10-7 Wb/A . iQ → i Q = A = 10 A.Jadi iQ = 10 A dengan arah ke bawah karena gaya saling tolak-menolak. Soal ini jawabannya D. Contoh soal 12 Jika kawat PQ sejajar kawat RS, i1 = 6 A, a = 2 cm dan µ0 = 4π x 10-7 Wb/A.m menghasilkan gaya tolak sebesar 4,8 x 10-5 N/m, kuat arus i2 dan arahnya adalah …A. 8 A dari S ke RB. 8 A dari R ke SC. 6 A dari S ke RD. 6 A dari R ke S E. 2 A dari R ke S Pembahasan / penyelesaian soal Soal ini jawabannya B. |
Arus bergerak ke utara dalam medan magnet yang arahnya ke atas maka arah gaya Lorentz menuju ke
Pos Terkait
Copyright © 2024 kemunculan Inc.
