Senin, 26 Desember 2016

Gaya Magnetik (Gaya Lorentz)

Gaya Lorentz  merupakan nama lain dari gaya magnetik yaitu gaya pada kawat berarus listrik atau muatan listrik  yang berada dalam medan magnet.




Pada setiap kawat berarus yang diletakkan dalam daerah bermedan magnet maka kawat tersebut akan merasakan gaya magnet.
Gaya magnet atau gaya Lorentz merupakan besaran vektor. Arahnya dapat menggunakan kaedah tangan kanan seperti pada Gambar 5.7. Ibu jari sebagai arah I, empat jari lain sebagai arah B dan arah gaya Lorentz sesuai dengan arah telapak.

Besarnya gaya Lorentz sebanding dengan kuat arus I, induksi magnet B dan panjang kawat l. Jika B membentuk sudut θ terhadap I akan memenuhi persamaan berikut.
FL = B i l sin θ     .
dengan : FL  =  gaya Lorentz (N)
                B   =  induksi magnet (wb/m2)
                 I   =  kuat arus listrik (A)
                 L   =  panjang kawat (m)
                θ   =  sudut antara B dengan I

CONTOH 5.4
Sebuah kawat yang dialiri arus 3 A berada dalam medan magnet 0,5 tesla yang membentuk sudut 300 .
Berapakah besar gaya Lorentz yang dirasakan kawat tersebut sepanjang 5 cm?
Penyelesaian
I  =  3 A
B =  0,5 tesla (1 tesla = 1 wb/m2)
θ  =  300
l  =  5 cm = 5.10-2 m
Gaya Lorentz memenuhi :
 FL   =  B I l sin 300
  =  0,5 . 3 . 5.10-2 .
  =  3,75 . 10-2  N

Latihan 5.4
  • Sebuah kawat berada dalam medan magnet seperti Gambar 5.8. Medan magnet homogen 2.10-3  wb/m2 masuk bidang gambar. Jika kawat dialiri arus 6 A dan panjang AB = 60 cm maka tentukan besar dan arah gaya Lorentz yang dirasakan kawat AB.




  • Arus listrik sebesar 4 A mengalir melalui kawat penghantar. Kawat tersebut tegak lurus suatu medan magnetik 1,2 Wb/m2. Berapakah gaya Lorentz yang dirasakan pada kawat sepanjang 20 cm !
  • Diantara dua buah kutub magnet U dan S ditempatkan sebuah kawat berarus listrik I. Kawat tersebut akan mendapat gaya Lorentz, tentukan arah gaya Lorentz tersebut!