Halo teman-teman! Setelah kita bahas tentang magnet dan medan magnet, sekarang kita akan masuk ke bagian yang lebih seru lagi. Pernahkah kalian bertanya-tanya, bagaimana ya kipas angin bisa berputar? Atau motor listrik bisa bergerak? Semua itu berkat adanya kekuatan yang bernama Gaya Lorentz.
Apa Itu Gaya Lorentz?
Gaya Lorentz adalah gaya yang dialami oleh muatan listrik yang bergerak di dalam medan magnet. Ditemukan oleh Hendrik Antoon Lorentz (1853-1928) ialah fisikawan Belanda yang memenangkan Penghargaan Nobel dalam Fisika bersama dengan Pieter Zeeman pada 1902. Gampangnya, ketika ada arus listrik (yang sebenarnya adalah aliran muatan-muatan listrik) melewati medan magnet, mereka akan saling berinteraksi dan menciptakan gaya. Gaya inilah yang disebut Gaya Lorentz.
Bayangkan kamu sedang naik perahu di sungai yang arusnya deras. Jika ada angin kencang (seperti medan magnet) dari samping, perahumu akan didorong ke arah tertentu. Nah, perahu itu adalah arus listrik, dan dorongan dari angin itu adalah Gaya Lorentz.
Gaya ini memiliki tiga faktor utama yang mempengaruhinya:
- Kuat medan magnet (B). Semakin kuat magnetnya, semakin besar gaya yang dihasilkan.
- Kuat arus listrik (I). Semakin besar arus yang mengalir, semakin besar juga gayanya.
- Panjang kawat yang berada di dalam medan magnet (L). Semakin panjang kawatnya, semakin besar pula gayanya.
Rumus Gaya Lorentz: F=B×I×L
Arah Gaya Lorentz
Ini bagian yang paling unik dari Gaya Lorentz! Arahnya tidak sembarangan, melainkan ditentukan oleh aturan Tangan Kanan.
Coba praktekkan ini dengan tangan kananmu:
- Jempol melambangkan arah arus listrik (I).
- Jari telunjuk melambangkan arah medan magnet (B). Ingat, medan magnet selalu keluar dari kutub Utara ke Selatan.
- Jari tengah akan menunjukkan arah Gaya Lorentz (F).
Dengan aturan ini, kita bisa memprediksi ke mana kawat akan bergerak saat dialiri listrik di dalam medan magnet. Coba saja letakkan jempol dan telunjukmu sesuai arah arus dan medan magnet, maka jari tengahmu akan menunjukkan ke mana kawat akan “terdorong”!
Latihan yuk..
- Seutas kawat sepanjang 10 m membentang dari barat ke timur. Kuat medan magnet bumi di tempat tersebut sebesar 0,5 T. Pada kawat tersebut dialiri arus listrik sebesar 5 A dengan arah ke barat. Tentukan :
- Arah gaya lorentz yang terjadi pada kawat.
- Besar gaya lorentz yang terjadi pada kawat.
Penyelesaian:
Diketahui Â
- L = 10m
- B = 50T
- I = 5A
Ditanyakan:Â Â Â
- Arah gaya lorentz
- F = … N
Jawaban
- Arah gaya lorentz: menurut aturan tangan kanan maka jika arah arus ke barat, arah medan magnet ke utara, maka kawat mengalami gaya lorentz dengan arah ke BAWAH
- F = B.I.L
- F = 0,5 . 5 . 10 = 2500
Jadi besar gaya Lorentz pada kawat = 25 N
Manfaat Gaya Lorentz dalam Kehidupan Sehari-hari
Gaya Lorentz bukan cuma teori, tapi ada di mana-mana!
- Motor Listrik: Gaya Lorentz membuat kumparan (kawat yang dililit) di dalam motor berputar saat dialiri listrik dan berada di dalam medan magnet. Putaran ini yang menggerakkan kipas angin, mesin cuci, dan mainan mobil.
- Pengeras Suara (Speaker): Arus listrik yang berubah-ubah mengalir ke kumparan di dalam speaker, menghasilkan Gaya Lorentz yang mendorong diafragma speaker maju-mundur. Gerakan ini menciptakan getaran suara yang kita dengar.
- Alat Ukur Listrik: Pada alat seperti amperemeter, Gaya Lorentz digunakan untuk menggerakkan jarum penunjuk, sehingga kita bisa membaca besarnya arus atau tegangan.
Jadi, sekarang kalian tahu, kekuatan tak terlihat yang menggerakkan banyak alat di sekitar kita adalah Gaya Lorentz. Sungguh ajaib, kan?
Coba kalian kerjakan..
- Seutas kawat yang panjangnya 5 m berada di dalam suatu medan magnet sebesar 10 T. Jika kawat dialiri arus listrik sebesar 5 A, Berapakah besar gaya Lorentz yang dialami kawat tersebut?
- Seutas kawat yang dialiri arus listrik 10 A mengalami gaya lorentz sebesar 20 N. Jika panjang kawat 5 meter, berapakah kuat medan magnet yang mempengaruhinya?
Nah, teman-teman.. Kalau sudah ketemu, kamu tulis jawabanmu di kolom komentar ya. Selamat belajar..
