Gaya Lorentz

Gaya Lorenz merupakan penggabungan antara dua gaya yang ada dalam mata pelajaran fisika. Tentunya kamu pernah diajarkan materi gaya Lorentz semasa sekolah.

Gaya Lorentz sendiri membahas tentang pengertian gaya dari magnetik secara lebih mendalam. Pada kesempatan kali ini saya akan membahas dan menjelaskan materi hukum gaya Lorentz secara lebih lengkap, oleh karena itu simak ulasan selengkapnya di bawah ini.

Pengertian Gaya Lorentz

Pengertian gaya Lorentz sendiri adalah sebuah hasil penggabungan antara dua gaya diantaranya yaitu gaya elektrik dan gaya magnetik di dalam suatu medan elektromagnetik.

Selain pengertian tersebut, gaya Lorenz juga merupakan salah satu gaya yang yang dihasilkan karena adanya suatu muatan listrik yang dihantarkan oleh sebuah arus listrik yang ada di dalam suatu medan magnet B. Arah dari gaya Lorentz selalu tegak lurus dengan arah pada kuat arus listrik (I) serta induksi magnetik yang ada (B).

Jika terdapat sebuah penghantar yang memiliki harus listrik dan juga penghantar tersebut berada di dalam sebuah medan magnet, maka akan timbul suatu gaya yang yang disebut dengan nama gaya magnetik atau yang biasa disebut atau dikenal juga dengan nama gaya Lorentz.

Gaya inilah yang kemudian memiliki banyak sekali manfaat diantaranya berguna untuk menggerakkan motor listrik misalnya seperti cara kerja kipas angin, blender, dan lain sebagainya.

Penemu Gaya Lorentz

Hendrik Anton Lorentz merupakan ahli fisika yang berada dari Arnhem, Belanda. Itulah mengapa nama gaya ini di dinamakan dengan gaya Lorentz karena diambil dari nama belakang Hendrik Anton Lorentz.

Yang mana pada saat itu Hendrik melakukan sebuah penelitian tentang suatu interaksi yang terjadi pada sebuah penghantar yang dialiri oleh arus kemudian diletakkan di dalam sebuah medan magnet.

Kemudian dari hasil penelitian yang dilakukannya itu, didapatkan gaya ini yang mana gaya ini kemudian diperkenalkan dengan nama gaya Lorentz.

Kemudian dari hasil penemuan yang dinamakan dengan gaya Lorentz inilah pada akhirnya dapat bekerja dengan sistem motor listrik yang terdapat pada beberapa jenis alat yang biasa digunakan dalam kehidupan sehari-hari manusia misalnya seperti mesin cuci, kipas angin, blender dan lain sebagainya.

Baca Juga: Jangka Sorong.

Arah Gaya Lorentz

Penelitian yang dilakukan oleh Hendrik Anton Lorentz menghasilkan gaya Lorentz yang selalu tegak lurus sesuai dengan arah dari kuat arus listrik (I) dan juga sesuai dengan induksi magnetik yang terjadi (B).

Kemudian selain itu, arah yang dihasilkan dari gaya Lorentz ini akan selalu mengarah terhadap arah maju skrup yang diputar atas arah pada gerakan muatan listrik (v) yang menuju ke arah medan magnet B, misalnya seperti pada rumus di bawah ini:

F = q(v x B)

Keterangan

• F = Adalah gaya (dalam satuan/unit Newton)
• B = Adalah Medan magnet (dalam unit Tesla)
• q = Adalah muatan listrik (dalam satuan Coulomb)
• v = Adalah arah dari kecepatan muatan (dalam unit meter per detik)
• x = adalah perkalian silang dari operasi vektor.

Kemudian selanjutnya pada gaya Lorentz yang telah dihasilkan oleh arus listrik, I, yang terjadi saat berada dalam suatu medan magnet (B), dapat diketahui dengan menggunakan rumus seperti di bawah ini:

F = IL x B

Keterangan

• F = Adalah diukur dalam unit satuan Newton
• I = Adalah arus listrik dalam satuan Ampere
• x = Adalah perkaliy silang vektor
• L = Adalah panjang kawat listrik yang dialiri oleh listrik dengan menggunakan satuan meter

Rumus Gaya Lorentz

Setelah dijelaskan tentang pengertian gaya Lorentz serta penemu gaya Lorentz dan arah dari gaya Lorentz, kemudian selanjutnya kita perlu mengetahui rumus-rumus yang terdapat dalam gaya Lorentz.

1. Rumus Gaya Lorentz Pada Kawat Arus Listrik

Jika terdapat sebuah kawat dengan penghantar yang memiliki ukuran panjang I dan kemudian kawat penghantar tersebut dialiri oleh arus listrik sebesar I, kemudian selanjutnya kawat tersebut akan diletakkan di dalam suatu daerah yang dipengaruhi oleh medan magnet B.

Maka pada kawat penghantar tersebut akan mengalami sebuah gaya yaitu gaya Lorentz dimana besarannya sangat dipengaruhi oleh besaran medan magnet, kemudian pada peta harus dan pada sudut yang dibentuk oleh medan magnet serta arus listrik.

Berdasarkan dari penjelasan tersebut maka gaya Lorentz dapat dirumuskan menjadi seperti berikut:

F Lorentz = B I I sin α

Keterangan

• B = Adalah kuat Medan magnet dengan satuan Tesla
• I = Adalah kuat arus yang dapat mengalir pada kawat dengan satuan Ampere
• I = Adalah panjang kawat dengan satuan meter
• α = Adalah sudut yang diciptakan dari B dan juga I

Baca Juga : Rumus Daya

2. Rumus Gaya Lorentz pada Kawat Sejajar Arus Listrik

Apabila terdapat 2 buah kawat yang lurus dan dialiri oleh arus listrik, kemudian kawat tersebut ditempatkan dengan cara yang sejajar dan saling berdekatan dengan sebuah medan magnet maka hal itu akan menghasilkan dan menimbulkan adanya gaya Lorentz yang berbentuk suatu gaya tarik menarik.

Kemudian apabila pada arus listrik yang berasal dari kedua kawat tersebut searah, maka akan menimbulkan adanya gaya tolak-menolak apabila arus listrik dari 2 buah kawat tersebut memiliki arah yang berlawanan.

Berdasarkan dari penjelasan rumus gaya Lorentz Yang terjadi pada kawat yang sejajar arus listrik adalah seperti berikut:

Keterangan:

F1 = F2 = F3  = Adalah suatu gaya tarik menarik atau tolak menolak dalam satuan Newton.

Keterangan

• μo = Adalah permeabilitas vakum (4π 10)
• I1 = Adalah kuat arus pada kawat A
• I2 = Adalah kuat arus pada kawat B
• l = Adalah panjang kawat penghantar
• α = Adalah sebuah jarak dari kedua kawat

3. Gaya Lorentz pada Muatan Bergerak dalam Medan Magnet

Gaya Lorentz Dalam hal ini merupakan gaya yang bukan hanya dialami oleh kawat saja, akan tetapi juga dialami oleh muatan listrik yang bergerak.

Dan apabila pada suatu muatan listrik q bekerja dengan kecepatan v yang terjadi di dalam sebuah medan magnet B, sehingga pada muatan listrik tersebut terjadi sebuah gaya Lorentz dengan besaran yang dapat dirumuskan menjadi seperti berikut:

Fl = q . v . B sin α

Keterangan

• q = Adalah muatan listrik dengan satuan coulomb
• v = Adalah suatu kecepatan gerak muatan (m/s)
• B = Adalah kuat medan magnet dengan satuan T
• α = Adalah sudut yang dibentuk dari v dan B

Baca Juga: Hukum Gravitasi Newton.

Contoh Soal Gaya Lorentz

Agar kamu lebih paham lagi tentang materi gaya Lorentz Yang sebelumnya telah dijelaskan di atas, maka kamu juga perlu tahu bagaiman cara mengerjakan soal-soal yang berhubungan dengan rumus gaya Lorentz.

Berikut ini merupakan beberapa contoh soal gaya Lorentz Yang disertai dengan pembahasan.

1. Apabila terdapat sebuah kawat yang memiliki panjang sebesar 4 m yang sudah dialiri oleh arus listrik dengan besar 25 ampere. Maka kawat tersebut akan berada di dalam pengaruh Medan magnet dengan besar 0.06 Telsa yang akan membentuk sebuah sudut 30° terhadap kawat.

Jadi tentukan berapa besar gaya Lorentz yang bekerja pada kawat tersebut?

Diketahui:

I = 24 Ampere
I = 4 Meter
B = 0.06 Telsa
α = 30°

Pembahasan:

FI = B I I Sin a
FI = 0.06 x 25 x 8 sin 30°
Florentz = 3N

Pertanyaan

Itulah pembahasan yang dapat pintarnesia sampaikan tentang Rumus gaya Lorentz dan Rumus Gaya lorentz yang diberikan pula latihan soal beserta pembahasan agar kamu lebih memahami materi gaya Lorentz.

Semoga artikel ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Apabila terdapat kalimat atau penjelasan yang kurang tepat, mohon maaf.