GAYA MAGNETIK (GAYA
LORENTZ)
a.
Tujuan
: menyelidiki gejala gaya magneti yang bekerja pada kawat berarus listrik dalam
medan magnetic.
b.
Alat
dan Bahan :
1.
Papan
rangkaian
2.
Catu
daya (power supply)
3.
Volt
meter
4.
Ampere
meter
5.
Magnet
U
6.
Alumunium
foil
c.
Cara
kerja :
1. Siapkan papan rangkaian dan kabelnnya
sebanyak 2
2. Sellipkan alumunium foil pada pengait
dan tancapkan pada papan rangkaian
3. Susun rangkaian dengan menancapkan
pengait ujung ke ujung.
4. Tarulah magnet U di pertengahan
aluminum foil.
5. Nyalakan power supply
6. Ambil 2 pengait tanncapkan yang satu ke voltmeter
dan yang satu ke amperemeter.
7. Pada voltmeter tancapkkan pada 10v setelah
selesai tancapkan lagi pada 1v
8. Pada amperemeter tancapkan pada 5 A
setelah selesai tancapkan lagi pada 1 A
9. Perhatikanlah alumunium foil (gerakannya),
apakah mengarah kedalam atau keluar
Step 1
Step 2
Step 3
Cara Mencari gaya Magnetik
Batas Ukur
x Jarum penunjukan
Jumlah skala
TEGANGAN
|
KUAT
ARUS
|
POLA
PENGAMATAN
|
ARAH
SIMPANGAN
|
|||
A
|
B
|
MASUK
|
KELUAR
|
|||
10 V
|
5 A
|
|||||
1 V
|
1 A
|
|||||
PENGHIITUNGAN
GAYA LLORENTZ PADA VOLTMETER
1. 10 V X 3 =
0,6 N
50
2. 1 V X 37 =
0,74 N
50
PERHITUNGAN
GAYA LORENTZ PADA AMPEREMETER
1. 5 A X 20 = 2 N
50
2. 1 A
x 28 = 0,56 N
50
Kesimpulan :
Jika arus listrik mengalir
dari A ke B ternyata pita dari alumunium foil melengkung ke dalam, ini
berarti ada sesuatu gaya yang berarah keatas akibat adanya medan magnet homogen
dari utara ke selatan. Gaya ini selanjutnya disebut sebagai gaya magnetic atau gaya Lorentz Jika arus listrik diperbesar maka alumunium
foil akan melengkung lebih besar. Ini berarti besar dan arah gaya Lorentz
tergantung besar dan arah arus list
Sekilas tentang gaya Lorentz
Aqu
dan Fisika Minggu, 08 Agustus 2010
Pengertian Gaya Lorentz
Gaya Lorentz adalah gaya yang
ditimbulkan oleh muatan listrik yang bergerak atau oleh arus listrik yang
berada dalam suatu medan magnet (B). Arah gaya ini akan mengikuti arah maju
skrup yang diputar dari vektor arah gerak muatan listrik (v) ke arah medan
magnet (B), seperti yang terlihat dalam rumus berikut:
Keterangan:
F = gaya (Newton)
B = medan magnet (Tesla)
q = muatan listrik ( Coulomb)
v = arah kecepatan muatan (m/t)
Sebuah partikel bermuatan listrik yang
bergerak dalam daerah medan magnet homogen akan mendapatkan gaya. Gaya ini juga
dinamakan gaya Lorentz. Gerak partikel akan menyimpang searah dengan gaya
lorentz yang mempengaruhi. Arah gaya Lorentz pada muatan yang bergerak dapat
juga ditentukan dengan kaidah tangan kanan dari gaya Lorentz (F) akibat
dari arus listrik, I dalam suatu medan magnet B. Ibu jari, menunjukan arah gaya
Lorentz . Jari telunjuk, menunjukkan arah medan magnet ( B ). Jari
tengah, menunjukkan arah arus listrik ( I ). Untuk muatan positif arah
gerak searah dengan arah arus, sedang untuk muatan negatif arah gerak
berlawanan dengan arah arus.
Jika besar muatan q bergerak dengan kecepatan v, dan I = q/t maka persamaan gaya adalah:
FL = I . ℓ . B sin θ
= q/t . ℓ . B sin θ
= q . ℓ/t . B sin θ
= q . v . B sin θ
*Karena ℓ/t = v
Sehingga besarnya gaya Lorentz yang dialami
oleh sebuah muatan yang bergerak dalam daerah medan magnet dapat dicari dengan
menggunakan rumus :
F = q . v . B sin θ
Keterangan:
F = gaya Lorentz dalam newton ( N )
q = besarnya muatan yang bergerak dalam coulomb ( C )
v = kecepatan muatan dalam meter / sekon ( m/s )
B = kuat medan magnet dalam Wb/m2 atau tesla ( T )
θ = sudut antara arah v dan B
F = gaya Lorentz dalam newton ( N )
q = besarnya muatan yang bergerak dalam coulomb ( C )
v = kecepatan muatan dalam meter / sekon ( m/s )
B = kuat medan magnet dalam Wb/m2 atau tesla ( T )
θ = sudut antara arah v dan B
Bila sebuah partikel bermuatan listrik
bergerak tegak lurus dengan medan magnet homogen yang mempengaruhi selama
geraknya, maka muatan akan bergerak dengan lintasan berupa lingkaran. Sebuah
muatan positif bergerak dalam medan magnet B (dengan arah menembus bidang)
secara terus menerus akan membentuk lintasan lingkaran dengan gaya Lorentz yang
timbul menuju ke pusat lingkaran. Demikian juga untuk muatan negativ.
Persamaan-persamaan yang memenuhi pada muatan yang bergerak dalam medan magnet
homogen sedemikian sehinga membentuk lintasan lingkaran adalah :
*Gaya
yang dialami akibat medan magnet : F = q . v . B
*Gaya sentripetal yang dialami oleh partikel : Dengan menyamakan kedua persamaan kia mendapatkan persamaan :
Keterangan:
R = jari-jari lintasan partikel dalam meter ( m )
m = massa partikel dalam kilogram ( kg )
v = kecepatan partikel dalam meter / sekon ( m/s )
B = kuat medan magnet dalam Wb/m2 atau tesla ( T )
q = muatan partikel dalam coulomb ( C )
*Gaya sentripetal yang dialami oleh partikel : Dengan menyamakan kedua persamaan kia mendapatkan persamaan :
Keterangan:
R = jari-jari lintasan partikel dalam meter ( m )
m = massa partikel dalam kilogram ( kg )
v = kecepatan partikel dalam meter / sekon ( m/s )
B = kuat medan magnet dalam Wb/m2 atau tesla ( T )
q = muatan partikel dalam coulomb ( C )
NAMA : HENA SURI INTAN PERTIWI
KELAS :
XII-IPA-5
NIS : 1011118
NO.URUT: 05
