Gaya Lorentz: Pengertian, Manfaat, Rumus dan Contoh Soal. Penemu gaya lorentz adalah Hendrik Antoon Lorentz pada tahun 1853 hingga 1928. Dia merupakan seorang fisikawan yang berasal dari Belanda dan sudah memperoleh penghargaan Nobel dalam ilmu pengetahuan Fisika bersama dengan seorang yang bernama Pieter Zeeman pada tahun 1902.
Kemudian nama Hendrik Antoon Lorentz di abadikan sebagai sebuah gaya yang di temukannya dan orang-orang mengenal gaya tersebut sebagai gaya Lorentz hingga sekarang.
Pengertian
Gaya Lorentz adalah gaya yang di timbulkan oleh muatan (partikel) listrik atau medan listrik yang bergerak dalam suatu medan magnet.
Gaya lorentz merupakan gabungan antara gaya elektrik dan gaya magnetik pada suatu medan elektromagnetik. Serta gaya lorentz di timbulkan karena adanya arus listrik yang bergerak atau karena arus listrik dalam suatu medan magnet.
Manfaat
Salah satu manfaat yang paling terasa dari penerapan gaya lorentz ini adalah motor listrik. Dengan mengalirkan listrik pada kumparan yang ada di dalam medan magnet, maka bisa dihasilkan sebuah gaya magnetik yang berupa rotasi pada motor listrik yang digunakan untuk menggerakkan batang shaft sehingga bisa digunakan untuk berbagai macam kebutuhan.
Selain motor listrik, penerapan gaya Lorentz juga bisa Anda lihat pada linear motor, railguns, generator listrik, loud speaker, linear alternatif, dan masih banyak yang lainnya.
Rumus
Florentz = Gaya Lorenz
B= kuat arus medan magnet (Tesla)
I = kuat arus yang mengalir pada kawat (ampere)
I = panjang kawat (m)
α = sudut yang dibentuk dari B dan I
Jika arah arus listrik tegak lurus dengan arah medan magnet, maka gaya Lorentz yang terjadi akan maksimal (\sin 90^o = 1).
Inilah keadaan yang biasanya selalu dikondisikan secara nyata yakni agar gaya Lorentz yang didapat selalu maksimal, medan magnet dikondisikan selalu tegak lurus dengan arus listrik yang mengalir.
Arah gaya Lorentz dapat di tentukan dengan menggunakan kaidah tangan kanan pada gambar dibawah ini:
Kaidah tangan kanan pertama menggunakan tiga jari tangan kanan dimana:
Ibu jari = arah arus listrik (I)
Jari telunjuk = arah medan magnet (B)
Jari tengah = arah gaya Lorentz (F)
Kaidah tangan kanan kedua menggunakan telapak tangan kanan yang terbuka dan lebih mudah gunakan terlebih lagi jika sudut
Ibu jari = arah arus listrik (I)
Keempat jari lain = arah medan magnet (B)
Telapak tangan = arah gaya Lorentz (F)
Besarnya sudut α tidak mempengaruhi arah gaya Lorentz karena arah gaya Lorentz selalu tegak lurus dengan arah arus listrik dan medan magnetik.
Contoh Soal 1
Dengan menggunakan rumus gaya Lorentz didapat:
Sesuai dengan kaidah tangan kanan, partikel bermuatan positif maka arah kecepatannya sama dengan arah ibu jari, arah medan magnet merupakan arah keempat jari, maka telapak tangan menghadap ke atas. Oleh karena arah kecepatan partikel tegak lurus dengan arah medan magnet, maka lintasannya berbentuk melingkar.
Jadi, jawaban yang benar adalah B.
Contoh Soal 2
Sebuah kawat memiliki aliran listrik 10 A dan memiliki arah ke atas. Kawat tersebut berada di dalam sebuah medan magnet 0,5 T dan membentuk sudut sebesar 30 o terhadap kawat. Jika kawat tersebut memiliki panjang 10 meter, berapa besaran gaya magnetic yang dialami kawat?
Jawab:
Diketahui:
I = 10 A
B = 0,5 T
α = 30o
l = 10 m
Ditanya: F …?
Rumus : F = I.l.B sin α = (0,5)(10)(10) sin 30o
F = 50(1/2) = 25 newton
Jadi, gaya Lorentz yang di miliki kawat adalah sebesar 25 newton
