Penggunaan elektromagnet Sifat Kemagnetan Kumparan Berarus Listrik
Berdasarkan hasil percobaan lebih lanjut, diperoleh bahwa gaya lorentz semakin besar jika :
a. semakin kuat medan magnetnya, b. semakin besar kuat arusnya, serta
c. semakin panjang bagian kawat yang menerima gaya.
Jika arah arus listrik tegak lurus terhadap arah medan magnet maka besar gaya lorentznya dapat dirumuskan :
Keterangan : F = gaya lorentz, dalam SI satuannya newton N.
B = kuat medan magnet, dalam SI satuannya weberm
2
atau tesla T. I = kuat arus listrik, dalam SI satuannya ampere A.
L = panjang kawat, dalam SI satuannya meter m.
Contoh soal: 1. Sebuah kawat penghantar yang panjangnya 0,5 m vertikal dialiri arus listrik 5A
dari arah bawah ke atas. Kawat tersebut berada dalam medan magnet homogen sebesar 20 tesla dengan arah dari selatan ke utara. Tentukan :
a. arah gaya lorentz pada kawat tersebut. b. besar gaya lorentz pada kawat tersebut.
Penyelesaian : a. Sesuai aturan tangan kanan maka arah gaya lorentz yang bekerja pada kawat
adalah ke barat. b. F = B . I . L
F = 20 x 5 x 0,5 F = 50 N
2. Sebuah kawat yang membujur dari arah selatan ke utara, berada dalam medan magnet homogen sebesar 10 tesla dengan arah dari timur ke barat. Panjang kawat
15 m. Setelah kawat dialiri arus listrik ternyata kawat mendapat gaya lorentz sebesar 300 N dengan arah ke bawah. Tentukan :
a. arah arus dalam kawat, b. kuat arus listrik yang mengaliri dalam kawat.
Penyelesaian : a. Sesuai dengan aturan tangan kanan maka arah arus listrik dalam kawat ke
arah selatan. b.
Sifat gaya lorentz banyak dimanfaatkan untuk membuat alat-alat listrik di antaranya motor listrik dan alat ukur listrik.
I F
= =
= B . L
x 5 A
300 10
2 F = B . I . L
IPA SMP Kelas IX
186
UJI PEMAHAMAN
1. Tentukan arah gaya lorentz yang bekerja pada kawat berarus listrik yang berada dalam medan magnet berikut
a. b.
c.
d. e.
f.
Catatan: x : arah menjauhi pembaca • : arah mendekati pembaca
2. Kawat lurus dengan panjang 10 m membentang dari arah utara ke selatan dialiri arus listrik 10 A dari arah utara ke selatan. Kawat berada dalam medan magnet 2 .
10
-2
Tesla dari arah atas ke bawah. Tentukan arah dan besar gaya Lorentz yang bekerja pada kawat
3. Kawat lurus dengan panjang 2 m, membentang dari arah timur ke barat berada dalam medan magnet 4 . 10
-4
Tesla yang mengarah dari selatan ke utara. Ternyata kawat mendapat gaya Lorentz sebesar 1,6 . 10
-3
N dengan arah ke atas. Tentukan arah dan besar arus listrik yang mengalir melalui kawat