APSiswaNavbarV2

redesain-navbar Portlet

BelajarPintarV3

Fisika

Medan Magnetik

Daftar Materi

MATERI

Gaya Lorentz

​
Gaya lorentz merupakan gabungan antara gaya elektrik dan gaya magnetik pada suatu medan elektromagnetik. Gaya Lorentz ditimbulkan karena adanya muatan listrik yang bergerak atau karena adanya arus listrik dalam suatu medan magnet. Arah dari gaya Lorentz selalu tegak lurus dengan arah kuat arus listrik (I) dan induksi magnetik yang ada (B).

1. Gaya Lorentz pada Kawat Berarus Listrik

Sumber : studiobelajar.com

Ketika sebuah kawat dengan panjang  dialiri arus listrik sebesar l dan diletakkan pada suatu medan magnetik sebesar I, maka akan timbul gaya Lorentz pada kawat tersebut. Dengan mengombinasikan gaya Lorentz dan definisi arus listrik, maka dapat dihitung besarnya gaya Lorentz pada kawat yang lurus dan stasioner yaitu:

a. Rumus Gaya Lorentz untuk sudut tertentu


b. Jika arah arus listrik tegak lurus dengan arah medan magnet, maka gaya Lorentz yang terjadi akan maksimal (sin 90o=1) 


Keterangan :

Arah gaya Lorentz dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kanan pada gambar dibawah ini:

Sumber : studiobelajar.com

2. Gaya Lorentz pada Kawat Sejajar yang Berarus Listrik

Taukah sobat pintar, Ketika terdapat dua buah kawat dengan panjang l dialiri arus listrik sebesar I yang tiap kawat diletakkan pada suatu medan magnetik sebesar B, maka akan timbul gaya Lorentz berupa gaya tarik menarik ataupun tolak menolak tergantung dari arah arus listrik pada tiap kawat. Jika kedua kawat memiliki arah arus yang searah, maka akan mengalami gaya tarik menarik; apabila arah arus pada kedua kawat saling bertolak belakang/berlawanan, maka akan mengalami gaya tolak-menolak.

Sumber : studiobelajar.com

Besarnya gaya tarik-menarik ataupun tolak-menolak pada kawat sejajar berarus listrik dapat dicari dengan menggunakan rumus:

Keterangan :

3. Gaya Lorentz pada Muatan Bergerak dalam Medan Magnet

Ketika terdapat muatan listrik q yang bergerak dengan kecepatan v pada suatu medan magnetik sebesar B, maka muatan listrik tersebut akan mengalami gaya Lorentz yang besarnya dapat dihitung dengan rumus:

Keterangan :

1.

Kerjakan soal berikut ini dengan benar !

Sebuah kawat lurus panjangnya 20 cm dialiri arus listrik 4 A, memotong medan magnet yang besarnya 100 T secara tegak lurus. Gaya magnetik yang dihasilkan adalah….


A. 20 N
B. 40 N
C. 60 N
D. 80 N
E. 100 N

JAWABAN BENAR

D.

80 N

PEMBAHASAN

l = 20 cm = 20.10-2 m
i = 4 A
B = 100 T
Masalah
FLorentz = ?
Solusi FLorentz = B.i.l
FLorentz= 100.4.20.10-2
FLorentz = 80 N

2.

Kerjakan soal dibawah ini dengan benar !

Sebuah bidang berbentuk persegi dengan luas 40 cm2 ditembus oleh medan magnetik 200 T yang membentuk sudut 30o terhadap bidang. Besar fluks magnetik yang dihasilkan adalah ….


A. 0,4 wb
B. 0,5 wb
C. 0,6 wb
D. 0,7 wb
E. 0,8 wb

JAWABAN BENAR

A.

0,4 wb

PEMBAHASAN


 

 

3.

Kerjakan soal berikut dengan benar!

Sepotong kawat yang panjanganya 50 cm dan memiliki massa 15 gram berada dalam medan magnetik 0,6 Wb/m2 yang arahnya keluar tegak lurus bidang gambar. Tiap ujung kawat tergantung pada tali. Arah arus pada kawat sedemikian rupa sehingga gaya yang dihasilkan dapat mengimbangi gaya tegangan tali penggantung. Maka besar dan arah arus pada kawat adalah….
 


A. 0,5 A, ke kanan
B. 0,5 A, ke kiri
C. 1,5 A, ke kanan
D. 1,5 A, ke kiri
E. 2,0 A, ke kanan

JAWABAN BENAR

A.

0,5 A, ke kanan

PEMBAHASAN

L=50 cm=0,5 m
m=15 gram=0,015 Kg
B=0,6 Wb/m2
Ditanyakan : kuat arus (i)…?
F=W
B.i.l=m.g


Jadi, besar arus pada kawat sebesar 0,5 A ke arah kanan

4.

Kerjakan soal berikut ini dengan benar !

Kawat berarus listrik 10 A dengan arah ke atas berada dalam medan magnet 0,5 T dengan membentuk sudut 300O terhadap kawat. Jika panjang kawat 5 m, maka besar gaya Lorentz yang dialami kawat tersebut adalah . . .
 


A. 10,0 N
B. 12,5 N
C. 15,0 N
D. 17,5 N
E. 19,0 N

JAWABAN BENAR

B.

12,5 N

PEMBAHASAN

F = ILB sinθ
F = 10.5.0,5.sin 300
F = 12,5 N
Jawaban B.
 

5.

Kerjakan soal berikut ini dengan benar !

Suatu kawat berarus listrik 20 A dengan arah ke atas berada dalam sebuah medan magnetik 0,5 T dengan membentuk sebuah sudut 30O terhadap kawat. Apabila panjang kawat 20 meter. Berapa besarnya gaya Lorentz yang akan dialami kawat?


A. 80 N
B. 90 N
C. 100 N
D. 110 N
E. 200 N

JAWABAN BENAR

C.

100 N

PEMBAHASAN

Diketahui :
= 20 A
B = 0,5 T
α = 30o
l = 20 m
Penyelesaian
FL = Bil sin α
FL = 0.5 20 20 sin 30o
FL = 100 N
Jadi besar gaya Lorentz yang dialami  kawat tersebut adalah 100 N.

redesain-navbar Portlet