Hai, sobat Stulit! Selamat datang di laman Studio Literasi! Di sini kamu bisa menemukan jawaban untuk setiap mata pelajaran yang belum kamu pahami. Pada pembahasan kali ini, kita akan membahas materi Fisika untuk temen-temen kelas 12 SMA, nih.
Tahukah kamu, bahwa penamaan gaya Lorentz, diambil dari nama penemunya yang bernama Lorentz? Yap, sama seperti tokoh lainnya, mereka menamakan penemuannya dengan nama mereka sendiri. Seperti misalnya, Alessandro Volta si penemu baterai, ia menamai Volt sebagai satuan arus tegangan. Yuk, kita simak sama-sama materi gaya Lorentz satu ini.
Daftar Isi
Pengertian Gaya Lorentz
Hendrik Antoon Lorentz pertama kali menemukan gaya Lorentz pada tahun 1895. Gaya Lorentz adalah gaya yang terjadi akibat adanya arus listrik dalam suatu medan magnet. Kesimpulannya, gaya ini merupakan gabungan dari gaya elektrik dan gaya magnetik pada suatu medan elektromagnetik.
Jika dipraktekkan, apabila suatu benda penghantar panas (konduktor), berada di dalam medan magnet dan dialiri oleh arus listrik, maka akan timbul suatu gaya yang mampu membuat benda tersebut bergerak. Untuk mempermudah dalam memahami gaya Lorentz, sobat Stulit bisa menggunakan kaidah tangan kanan
Artikel Terkait
Rumus Gaya Lorentz
Sekarang kita masuk ke bagian yang kalian tunggu-tunggu, nih. Yuk, kita bahas rumus gaya Lorentz!
1. Persamaan Gaya Lorentz
B = kuat medan magnet (T)
L = panjang kawat (m)
I = kuat arus listrik (A)
2. Rumus Pada Muatan Bergerak dari Medan Magnet
q = muatan listrik (satuan coloumb)
v = kecepatan gerak muatan (satuan m/s)
B = kuatan medan magnet (satuan T)
a = sudut yang dibentuk v dan b
Jika dilihat dari rumus di atas, gaya Lorentz tidak hanya berlaku untuk kawat, namun juga muatan listrik yang bergerak.
3. Rumus Pada Kawat dengan Arus Listrik
B = kuat medan magnet (T)
I = kuat arus pada kawat (A)
L = panjang kawat (m)
a = sudut yang dibentuk oleh B dan L
4. Rumus Sejajar dengan Arus Listrik
Penerapan Gaya Lorentz
Gaya Lorentz dapat sobat Stulit temukan di berbagai macam pengaplikasian elektronik, berikut ini adalah contoh-contoh benda yang menggunakan sistem gaya Lorentz.
1. Motor Listrik
Penerapan gaya Lorentz yang paling sering ditemukan dalam kehidupan sehari-hari adalah motor listrik. Eits, motor listrik dalam hal ini bukan hanya kendaraan motor ya, sobat Stulit, melainkan juga berupa pompa air listrik, mesin jahit listrik, dan alat pemotong listrik.
Cara kerja motor listrik adalah ketika motor dihubungkan dengan sumber arus listirk, arus listrik akan mengalir dari sikat karbon menuju komutator. Kemudian arus listrik mengalir menuju kumparan sehingga mengalami gaya Lorentz.
2. Kereta Magnetic Levitation
Kereta Magnetic Levitation atau yang biasa disebut Maglev, telah digunakan di Jepang dan Jerman sebagai sistem transportasi umum. Hal yang unik dari kereta ini adalah, dia mengambang 10mm di atas rel, dan didorong oleh magnet bermuatan listrik.
Kereta ini disebut-sebut sebagai kereta ultra cepat karena kekuatan elektromagnet yang bergerak di atas udara, memiliki sedikit gesekan. 98% bahan penyusun rel terbuat dari magnet superkonduktor, sehingga kereta dapat menempel kuat dengan rel meskipun berjalan di atas kecepatan 500km/jam.
3. Galvanometer
Selanjutnya yaitu galvanometer. Buat sobat Stulit yang belum tau apa itu galvanometer, alat ini berfungsi untuk mengukur keberadaan arus listrik di dalam suatu rangkaian listrik. Sistem kerja galvanometer sama seperti amperemeter, namun kepekaan pengukurannya lebih tinggi dibanding amperemeter.
Galvanometer terbagi ke dalam 4 jenis, yaitu tangent yang masih sangat sederhana, lalu ada astatic yang memanfaatkan medan magnet bumi, kemudian ada mirror yang diciptakan dengan sensitivitas yang lebih tinggi, dan yang terakhir ada ballistic yang memiliki kemampuan membaca hasil pengukuran lebih baik dibanding ketiga jenis galvanometer sebelumnya.
4. Relay
Buat sobat Stulit, mungkin kalian asing dengan nama relay, tapi kalian tahu nggak nih kalau relay itu adalah nama lain dari saklar, loh! Relay atau saklar berfungsi untuk memutus dan menyambungkan arus listrik dalam sebuah rangkaian. Selain untuk lampu dan alat listrik lainnya, kini relay sudah berkembang menjadi sistem keamanan.
Cara kerja relay ini cukup rumit, ada empat komponen yang menyusun dan masing-masing memiliki fungsinya sendiri. Di antaranya adalah lilitan kawat (coil), armature, switch contact point, dan spring. Kunci agar relay berfungsi ada pada lilitan kawat yang memiliki inti besi, yang bertugas mengendalikan arus listrik.
Contoh Soal Gaya Lorentz dan Penjelasannya
Setelah membahas panjang lebar mengenai gaya Lorentz, sekarang kita masuk ke contoh soal, agar pemahaman sobat Stulit semakin mendalam ya. Yuk, kita simak bersama!
Soal
Sebuah kawat lurus panjangnya 20 cm, dialiri arus listrik 2 A, memotong medan magnet yang besarnya 200 T dan membentuk sudut 30 derajat terhadap baris medan magnet. Maka, gaya magnetik yang dihasilkan adalah…
Pembahasan
Diketahui:
l = 20 cm = 2.10-1m
i = 2 A
𑁜 = 30꠶
B = 200 T
Ditanya: FL = ?
Jawaban:
FL = B . i . l . sin 𑁜
FL = 200 x 2 x 2.10-1 x 30꠶
FL = 80 x 0,5
FL = 40 N
Berikut tadi adalah penjelasan lengkap, serta contoh soal dari materi gaya Lorentz yang bisa sobat Stulit pelajari. Semoga bermanfaat, ya! Simak terus artikel-artikel pembahasan materi terlengkap untuk jenjang SD-SMP-SMA hingga Kuliah, mulai dari Matematika, Bahasa, IPS/IPA, Seni Budaya, dan Penjasorkes hanya di Studio Literasi.
Tidak ada komentar