rumus gaya lorentz

Rumus Gaya Lorentz dalam Fisika Beserta 3 Contoh Soal

Artikel ini akan membahas tentang rumus gaya Lorentz dalam fisika beserta pengertian, kaidahnya, pengaplikasiannya dan soal dengan pembahasannya.

Halo, Sobat Zenius! Lo tau ngga gaya lorentz itu apa? Gaya Lorentz adalah gaya yang ditimbulkan oleh muatan listrik yang bergerak atau oleh arus listrik yang berada dalam suatu medan magnet (B).

Sebuah partikel bermuatan listrik yang bergerak dalam daerah medan magnet homogen akan mendapatkan gaya. Gaya ini juga dinamakan gaya Lorentz.

Kalau kalian mau tau lebih jelasnya, bisa banget langsung nonton video yang ada di Zenius. Langsung aja yuk klik di sini.

Kaidah Tangan Kanan

rumus gaya lorentz
Image by GuruPendidikan.com

Gerak partikel akan menyimpang searah dengan gaya Lorentz yang mempengaruhi. Arah gaya Lorentz pada muatan yang bergerak dapat juga ditentukan dengan kaidah tangan kanan dari gaya Lorentz (F). Ibu jari menunjukan arah gaya Lorentz (F), jari telunjuk menunjukan arah medan magnet (B), jari tengah menunjukan arah medan listrik (I). Untuk muatan positif, arah gerak searah dengan arah arus, sedangkan untuk muatan negatif, arah gerak berlawanan dengan arah arus.

Rumus Gaya Lorentz

rumus gaya lorentz
Foto oleh Pixabay dari Pexels.

Persamaan rumus gaya Lorentz dapat ditulis seperti berikut:

F = q(v.B)

Keterangan

F: gaya (Newton)

B: medan magnet (Tesla)

q: muatan listrik (coulomb)

v: arah kecepatan muatan (m/s)

Untuk gaya Lorentz yang ditimbulkan oleh arus listrik (I), dalam suatu medan magnet (B), rumusnya akan terlihat sebagai berikut (lihat arah gaya dalam kaidah tangan kanan):

F = IL.B

Keterangan

F: gaya (Newton)

I: arus listrik (ampere)

B: medan magnet (Tesla)

L: panjang kawat listrik yang dialiri listrik (m)

Penggunaan Gaya Lorentz dalam Kehidupan Sehari-hari

rumus gaya lorentz
Foto oleh Caio dari Pexels.

Aplikasi penggunaan gaya Lorentz sudah banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari di antaranya adalah:

  1. Motor listrik: Pada saat saklar on, maka akan mengalir arus dari sumber tegangan menuju cincin komutator, selanjutnya melalui sikat karbon arus mengalir ke kumparan (loop). Sehingga di dalam loop akan ada aliran elektron yang berada dalam medan magnet. Elektron yang terdapat dalam loop akan mendapatkan gaya Lorentz yang besarnya sama tetapi dengan arah yang berlawanan pada masing-masing sisi loop.
  2. Speaker
  3. Blender
  4. Galvanometer
  5. Bor listrik
  6. Mixer
  7. Mesin penyedot air
  8. Mesin cuci

Contoh Soal dan Pembahasan Gaya Lorentz

Rumus Gaya Lorentz dalam Fisika Beserta 3 Contoh Soal 33
Foto oleh Pixabay dari Pexels.
  • Kawat lurus berarus listrik 4 A berada dalam medan magnet sebesar 1 T yang arahnya tegak lurus terhadap arus. Jika gaya Lorentz yang bekerja pada kawat sebesar 4 N maka panjang kawat adalah…

Pembahasan

Dik:

I = 4 A

B = 1 T

F = 4 N

Rumus Gaya Lorentz dalam Fisika Beserta 3 Contoh Soal 34 = 90 (karena tegak lurus)

Dit: L?

Jawaban:

F = B.I.L.sin90

L = F/(B.I.sin90)

L = 4/(1.4.1)

L = 1 m

Jadi, panjang kawat jika gaya Lorentz yang bekerja sebesar 2 Newton adalah 1 meter.

  • Sebuah kawat dengan panjang 2 m berarus listrik 20 A. Jika kawat diletakkan dalam medan magnet 0,02 T yang arahnya membentuk sudut 30 derajat terhadap arah arus maka gaya magnet yang dialami kawat sebesar…

Pembahasan

Dik:

L = 2 m

I = 20 A

B = 0,02 T

Rumus Gaya Lorentz dalam Fisika Beserta 3 Contoh Soal 34 = 30

Dit: F?

Jawaban:

F = B.I.L.sin30

F = 0,02.20.2.sin30

F = 0,4 N

Jadi, gaya Lorents pada kawat adalah 0,4 Newton.

  • Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan 6000 m/s memasuki medan magnet 2000 T. Jika arah kecepatan dan medan magnet membentuk sudut 30 derajat maka gaya Lorentz yang dialami elektron sebesar…

Pembahasan

Dik:

q = -1,6×10-19 C (muatan elektron)

v = 6000 m/s

B = 2000 T

Rumus Gaya Lorentz dalam Fisika Beserta 3 Contoh Soal 34 = 30 derajat

Dit: F?

F = q.v.B.sin30

F = 1,6×10-19.6000.2000.1/2

F = 9,6 x 10-13 N

Jadi, gaya Lorentz yang di alami elektron adalah 9,6 x 10-13 Newton.

Sekian artikel tentang gaya Lorentz dari gue. Gue harap kalian jadi paham banget tentang gaya Lorentz dan bisa ngebantai soal-soal di sekolah. Sampai ketemu ya di artikel-artikel lainnya.

Baca Juga Artikel Fisika Lainnya

Yuk, Kenalan sama 4 Rumus Turunan dalam Matematika dan Fisika!

Rumus Gaya dalam Fisika Beserta Pengertian, Macam-macamnya dan 3 Contoh Soal

Rumus Usaha dalam Fisika Beserta Pengertian, Jenis-jenis, dan 4 Contoh Soal