Gaya Magnetik pada Kawat Berarus dalam
125
Fisika SMAMA XII
Berdasarkan hasil percobaan yang lebih teliti menunjukkan bahwa besarnya gaya magnetik gaya Lorentz
yang dialami oleh kawat yang beraliran arus lisrik : a.
Berbanding lurus dengan kuat medan magnetinduksi magnet
B. b. Berbanding lurus dengan kuat arus listrik yang mengalir
dalam kawat I.
c. Berbanding lurus dengan panjang kawat penghantar l .
d. Berbanding lurus dengan sudut θ yang dibentuk arah
arus I dengan arah induksi magnet B.
Besarnya gaya magnetikgaya Lorentz dapat dinyatakan dalam persamaan :
F = B I l sin θ .... 4.14
Arah gerakan kawat menunjukkan arah gaya magnetik gaya Lorentz. Untuk mengetahui arah gaya Lorentz dapat
digunakan kaidah tangan kanan Gambar 4.9 sebagai berikut.
Aturankaidah tangan kanan
Apabila tangan kanan dalam keadaan terbuka jari-jari dan ibu jari diluruskan. Arah dari pergelangan tangan
menuju jari-jari menyatakan arah induksi magnet dan arah ibu jari menyatakan arah arus listrik, maka arah gaya
magnetiknya dinyatakan dengan arah telapak tangan menghadap.
Atau dapat juga ditentukan dengan aturan tangan kiri yaitu sebagai berikut.
Aturankaidah tangan kiri
Apabila antara ibu jari, jari telunjuk, dan jari tengah pada tangan kiri direntangkan saling membentuk sudut 90
o
, maka di sini arah jari telunjuk menyatakan arah induksi
magnet, arah jari tengah menunjukkan arah arus, dan arah ibu jari menyatakan arah gaya Lorentz.
Gambar 4.9
Arah gaya Lorentz berdasarkan kaidah tangan kanan.
Fisika SMAMA XII
126
Sebuah kawat penghantar panjangnya 0,6 m diletakkan di dalam medan magnet homogen 4.10
-5
T dan membentuk sudut 30
o
. Berapa N gaya magnet yang dialami kawat jika dialiri arus sebesar 5 A?
Penyelesaian : Diketahui
: λ = 0,6 m
B = 4.10
-5
T θ = 30
o
I = 5 A Ditanyakan : F = ...?
Jawab :
F = BI l sin θ
= 4.10
-5
. 5 . 0,6 . sin 30
o
= 12.10
-5
. = 6 . 10
-5
N
Soal Latihan :
1. Sebuah kawat penghantar panjangnya 0,8 m dialiri arus
sebesar 5 A. Apabila kawat tersebut berada dalam medan magnet homogen 5.10
-4
Wbm
2
dan arah medan magnet tegak lurus arah arus listrik, tentukan besar gaya magnetik
yang dialami kawat tersebut 2.
Sebuah kawat penghantar lurus panjang dibentangkan dari timur ke barat, apabila medan magnet di tempat itu
dari selatan ke utara, ke manakah arah gaya magnetik yang dialami kawat tersebut?