Jakarta – Gaya lorentz adalah energi yang ditemukan dalam aliran listrik pada kawat yang berarus atau sejajar. Sesuai namanya, gaya lorentz ditemukan ahli fisika Hendrik Antoon Lorentz
Lewat rumus gaya lorentz bisa diketahui konsep gabungan antara gaya elektrik dan magnetik. Supaya lebih mudah memahami seputar gaya lorentz, berikut penjelasannya
A. Pengertian gaya lorentz
Dalam Modul Pembelajaran Fisika SMA Kelas XII yang disusun karya Sujoko dijelaskan, gaya lorentz timbul akibat kawat penghantar lurus berarus listrik. Arus listrik dalam kawar lurus ini memotong medan magnetik.
Dengan kata lain, gaya lorentz timbul karena muatan listrik atau medan listrik bergerak dalam suatu medan magnet. Kedudukan gaya disesuaikan juga dengan tempat muatan listrik tersebut menjalar dalam kawat.
Konsep gaya magnetik atau gaya lorentz ini banyak digunakan dalam kehidupan kita sehari-hari. Beberapa diantaranya yaitu pada motor, loudspeaker, memori komputer, dan lainnya.
Gaya lorentz juga dapat dilihat pada motor listrik yang memiliki sebuah kumparan kawat dan magnet tetap. Motor listrik dapat bergerak karena gaya lorentz yang terjadi pada kumparan kawat penghantar arus listrik di medan magnet.
B. Arah gaya lorentz
Misalnya pada suatu benda konduktor atau penghantar (kawat) yang diletakan dalam dua medan magnet. Magnet tersebut memiliki dua kutub yang berbeda, kutub selatan (S) dan kutub utara (N).
Jika kawat diberi arus listrik, maka pada kawat tersebut akan timbul gaya lorentz yang dapat menggerakkannya atau membengkokkan. Arah gerak atau bengkoknya kawat akan mengikuti arah gaya lorentz.
Konsep gaya lorentz tidak menimbulkan arah acak, namun memiliki pola dan arah tegak lurus dari arah kuat arus listrik (l) dan magnetik (B). Maka, arahnya akan sejalur dengan arah medan magnet.
C. Rumus Gaya Lorentz
Berikut ini beberapa rumus gaya lorentz berdasarkan arus listrik:
1. Rumus gaya lorentz di kawat berarus
Besarnya gaya magnetik atau Gaya Lorentz pada kawat berarus dapat dinyatakan dalam persamaan berikut:
𝑭𝑳 = 𝑩.𝒊.𝒍. 𝒔𝒊𝒏𝜽
Keterangan:
𝑭𝑳 = gaya Lorentz (N)
𝐵 = induksi magnet (T)
𝑖 = kuat arus listrik (A)
𝑙 = panjang kawat (m)
𝜃 = sudut antara arah arus listrik dengan kuat medan magnet (0).
2. Rumus gaya lorentz di kawat sejajar
Besarnya gaya medan magnet pada kawat sejajar dengan arus listrik dapat ditemukan dengan rumus berikut
Keterangan:
𝑭𝑳 = gaya magnet (N)
𝑖1 = besar arus listrik di kawat pertama (A)
𝑖2 = besar arus listrik di kawat kedua (A)
𝑙 = panjang kawat (m)
𝑎 = jarak antara kedua kawat (m)
𝜇0 = permeabilitas magnet = 4 x 10-7 Wb/Am.
3. Rumus gaya lorentz pada muatan bergerak dalam medan magnet
Jika ada muatan listrik (q) bergerak dengan kecepatan (v) dalam medan magnetik (B), maka muatan listrik itu mengalami gaya lorentz yang dapat dihitung menggunakan rumus:
𝑭𝑳 = 𝑞. 𝑣. 𝐵. 𝑠𝑖𝑛
Keterangan:
𝑭𝑳 = gaya magnetik atau Gaya Lorentz (N)
𝑞 = muatan (C)
𝑣 = kecepatan muatan (m/s)
𝐵 = Induksi magnet (T)
𝛼 = Sudut Antara induksi magnet dengan arah muatan (0).
Nah, itu tadi pembahasan terkait gaya lorentz mulai dari pengertian, cara menentukan arah gaya lorentz, hingga rumus yang bisa kamu praktikan dalam contoh soal.
Sumber dari : detik.com 29 Maret 2022
