Rumus Gaya Lorentz dalam Fisika Beserta 3 Contoh Soal

Kaidah Tangan Kanan

rumus gaya lorentz
Kaidah tangan kanan (Dok. 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 gaya Lorentz (F).

Ibu jari menunjukkan arah gaya Lorentz (F), jari telunjuk menunjukkan arah medan magnet (B), jari tengah menunjukkan 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
Arus Listrik (Dok. Pixabay dari Pexels)

Pernah dapet soal kayak gini nggak: tuliskan rumus gaya Lorentz beserta keterangannya!

Nah, untuk menjawabnya, cara menghitung gaya Lorentz dapat ditulis dengan rumus sebagai berikut:

F = q(v.B)

Keterangan

F: gaya (Newton)

B: medan magnet (Tesla)

q: muatan listrik (coulomb)

v: arah kecepatan muatan (m/s)

Untuk rumus mencari kuat arus listrik pada gaya Lorentz atau 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
City Light (Dok. Caio dari Pexels)

Gue juga akan bagikan bagaimana 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

Yuk langsung masuk ke contoh soal gaya Lorentz beserta pembahasannya.

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.