Di depan telah dijelaskan bahwa kawat berarus listrik menimbulkan medan magnet. Apakah yang terjadi jika kawat berarus listrik berada dalam medan magnet tetap?
Interaksi medan magnet dari
kawat berarus dengan medan magnet tetap akan menghasilkan gaya
magnet. Pada peristiwa ini terdapat hubungan antara arus listrik, medan
magnet tetap, dan gaya magnet. Hubungan besaran-besaran itu
ditemukan oleh fisikawan Belanda, Hendrik Anton Lorentz (1853-1928).
Dalam penyelidikan- nya Lorentz menyimpulkan bahwa besar gaya yang
ditimbulkan berbanding lurus dengan kuat arus, kuat medan
magnet, panjang kawat dan sudut yang dibentuk arah arus listrik dengan
arah medan magnet. Untuk menghargai jasa penemuan H.A. Lorentz,
gaya tersebut disebut gaya Lorentz. Apabila arah arus listrik tegak
lurus dengan arah medan magnet, besar gaya Lorentz dirumuskan.
Dengan: F = B . I . l
F = gaya Lorentz satuan newton (N)
B = kuat medan magnet satuan tesla (T).
l = panjang kawat satuan meter (m)
I = kuat arus listrik satuan ampere (A)
Berdasarkan rumus di atas tampak bahwa apabila arah arus listrik tegak lurus dengan arah medan magnet,
besar gaya Lorentz bergantung pada panjang kawat, kuat arus listrik,
dan kuat medan magnet. Gaya Lorentz yang ditimbulkan makin besar, jika
panjang kawat, kuat arus listrik, dan kuat medan magnet makin besar.
Kawat panjangnya 2 m berada tegak lurus dalam medan magnet 20 T. Jika kuat arus listrik yang mengalir 400 mA, berapakah besar gaya Lorentz yang dialami kawat?
Penyelesaian:
Diketahui: l = 4 m
B = 40 T
I = 500 mA = 0,5 A
Ditanya: F = ... ?
Jawab: F = B x I x l
= 40 x 0,5 x4
= 80 N
Arah gaya Lorentz bergantung pada arah arus listrik dan arah medan
magnet. Untuk menentukan arah gaya Lorentz digunakan kaidah atau
aturan tangan kanan. Caranya rentangkan ketiga jari yaitu ibu
jari, jari telunjuk, dan jari tengah sedemikian hingga membentuk sudut
90 derajat (saling tegak lurus). Jika ibu jari menunjukan arah arus
listrik (I) dan jari telunjuk menunjukkan arah medan magnet (B) maka arah gaya Lorentz searah jari tengah (F).
Dalam bentuk tiga dimensi, arah yang tegak lurus mendekati pembaca
diberi simbol. Adapun arah yang tegak lurus menjauhi pembaca diberi
simbol.
Gaya Lorentz yang ditimbulkan kawat berarus listrik dalam medan magnet dapat dimanfaatkan untuk membuat alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Alat yang menerapkan gaya Lorentz adalah motor listrik dan alat-alat ukur listrik. Motor listrik banyak dijumpai pada tape recorder, pompa air listrik, dan komputer. Adapun, contoh alat ukur listrik yaitu amperemeter, voltmeter, dan ohmmeter.
Gaya Lorentz yang ditimbulkan kawat berarus listrik dalam medan magnet dapat dimanfaatkan untuk membuat alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Alat yang menerapkan gaya Lorentz adalah motor listrik dan alat-alat ukur listrik. Motor listrik banyak dijumpai pada tape recorder, pompa air listrik, dan komputer. Adapun, contoh alat ukur listrik yaitu amperemeter, voltmeter, dan ohmmeter.
Istilah - istilah penting
interuptor : pemutus arus.
kutub magnet : kedua ujung besi (magnet) yang paling kuat daya tariknya.
magnet elementer : bagian terkecil dari magnet yang masih mempunyai sifat magnet.
motor listrik : alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi gerak.
solenoida : kumparan yang panjang.
relai : alat yang bekerja atas dasar penggunaan arus yang kecil untuk menghubungkan atau memutuskan arus listrik yang besar.
0 comments:
Post a Comment