Berbicara tentang ilmu fisika pasti tidak asing dengan istilah gaya bukan? Yap, Gaya mempunyai jenis yang beragam, salah satunya gaya Lorentz. Penamaan gaya tersebut biasanya diambil dari nama belakang penemu atau pencetusnya. Sehingga tidak heran jika gaya mempunyai nama yang unik dan sangat khas.

Pengertian Gaya Lorentz

Seorang ilmuwan fisika asal Belanda bernama Hendrik Anton Lorentz melakukan penelitian mengenai interaksi penghantar yang mempunyai arus dan diletakan dalam medan magnet. Dari penelitian tersebut berhasil menemukan gaya yang dikenal dengan Gaya Lorentz. Penamaan gaya tersebut diambil dari nama belakang penemunya yaitu Lorentz.

Gaya Lorentz merupakan aturan mengenai penggabungan gaya magnetik dengan gaya elektrik yang ada dalam medan magnet. Gaya tersebut dapat memberikan manfaat yang cukup penting dalam kehidupan. Salah satunya untuk menggerakan motor listrik, alat elektronik seperti kipas angin, blender, mesin cuci dan masih banyak lagi.

Penemu gaya ini yaitu Lorentz, mengembangkan penelitian yang sudah dilakukan oleh ilmuwan sebelumnya untuk memperbaiki dan mengevaluasi hukum gaya elektromagnetik. Sehingga gaya tersebut lebih sempurna dan berkembang sesuai perkembangan teknologi saat ini.

Adanya gaya Lorentz diakibatkan karena muatan listrik atau arus listrik yang ada dan bergerak dalam medan magnet. Gaya ini mempunyai arah yang tegak lurus dengan induksi magnetik dan kuat arus listriknya.

Kaidah Tangan Kanan Gaya Lorentz

Untuk menentukan arah gaya ini dapat menggunakan kaidah tangan kanan dengan tiga jari tangan. Dalam kaidah tersebut, arah arus listrik diperankan oleh ibu jari, arah medan magnet yaitu jari telunjuk, dan arah gaya diperankan oleh jari tengah. Pada penerapanya, telapak tangan kanan terbuka dengan sudut α ≠ 90º.

Karena arah gaya selalu tegak lurus dengan medan magnet dan arus listriknya, maka besar sudut α tidak memengaruhi arah gaya tersebut. Kaidah tangan kanan ini dapat digunakan untuk menentukan arah gaya dalam menyelesaikan soal fisika. Besarnya arah gaya akan sama dengan arus listrik, panjang kawat, dan kuat medan magnet.

Dalam kaidah tangan kanan ini, dapat diterapkan dalam:

1. Kawat Bermuatan Listrik

Sebuah kawat panjang yang mempunyai muatan listrik, lalu diletakan pada medan magnet akan menimbulkan gaya Lorentz. Karena gaya tersebut akan menggabungkan arus listrik dengan besarnya medan magnet pada kawat tersebut.

Gaya yang maksimal terjadi apabila arah arus listrik tegak lurus dengan medan magnetnya. Sehingga keadaan ini menghasilkan nilai sin 90ᴼ = 1. Keadaan tersebut dapat terjadi secara nyata dan harus diusahakan, agar besaran gaya selalu maksimal dan arus listrik yang mengalir dalam kondisi tegak lurus.

2. Kawat Sejajar Bermuatan Listrik

Pada dua kawat panjang bermuatan listrik diletakan sejajar lalu diletakan pada medan magnet, maka akan timbul gaya Lorentz. Gaya yang timbul berupa gaya tolak menolak dan gaya tarik menarik.

Jika kedua kawat tersebut mempunyai arah yang saling berlawanan, maka gaya yang timbul yaitu gaya tolak menolak. Sehingga gaya yang timbul tergantung dari arahnya. Namun, jika kedua kawat tersebut searah, maka gaya yang timbul akan saling tarik menarik.

3. Muatan Bergerak dalam Medan Magnet

Jika pada medan magnet terdapat muatan listrik yang bergerak, maka akan mengalami gaya Lorentz. Gaya tersebut mempunyai arah yang berbeda sesuai dengan muatan partikelnya. Jika muatan partikel positif, maka arah gaya akan searah. Begitu juga sebaliknya ya.

Saat lintasan berbentuk lingkaran, maka arah gaya tersebut akan tegak lurus. Sehingga akan timbul gaya sentripetal yang mempunyai besaran yang sama dengan gaya.

Rumus Gaya Lorentz

Secara umum, rumus menentukan gaya Lorentz yaitu:

F Lorentz = BIl x sin α

Keterangan:
B = Kuat medan magnet dalam satuan Tesla
I = Kuat arus listrik pada kawat dalam satuan Ampere
l = Panjang kawat dalam satuan Meter
α = Sudut yang dibentuk

Jika gaya yang timbul pada kawat sejajar tarik menarik atau tolak menolak, dapat digunakan rumus:

F Lorentz = F1 = F2 = (µ0 I1 I2 / 2π α) x l

Keterangan:
F1 = Gaya tolak menolak atau tarik menarik kawat 1 dalam satuan Newton
F2 = Gaya tolak menolak atau tarik menarik kawat 2 dalam satuan Newton
I1 = Kuat arus listrik kawat 1 satuan Ampere
I2 = Kuat arus listrik kawat 2 satuan Ampere
µ0 = Permeabilitas dengan nilai 4π x 10-7 Wb/A
α = Jarak antara kedua kawat yang sejajar dalam satuan Meter

Untuk rumus gaya pada muatan listrik yaitu:

F Lorentz = qvB x sin α

Keterangan:
q = Muatan listrik dalam satuan Coulomb
v = Kecepatan muatan listrik dalam satuan Meter/Sekon
B = Kuat medan magnet dalam satuan Tesla
α = Besar sudut yang dibentuk oleh kecepatan dan kuat medan magnet

Contoh Soal Gaya Lorentz

Mengenai gaya dalam ilmu fisika tidak lengkap jika belum mempelajari contoh soal dan pembahasannya.

Contoh Soal 1

Dalam suatu box besar terdapat kawat panjang berukuran 8 meter. Muatan listrik pada kawat itu sebesar 30 Amper. Kawat panjang itu berada dalam medan magnet yang mempunyai besaran 0.05 Tesla dengan membentuk sudut 600. Berapakah gaya Lorentz yang timbul dari kawat panjang tersebut?

Jawab:
Diketahui:
Panjang kawat atau I = 8 m
Arus listrik atau I = 30 A
Kuat medan magnet atau B = 0.05 T
Sudut α = 60º

Ditanyakan: Berapakah besar gaya yang dihasilkan dari kawat tersebut?

Jawab:
F Lorentz = BII x sin α
= (0.05 x 30 x 8) x sin 60º
= 12 x sin 60º
= 10,39 Newton

Contoh Soal 2

Terdapat sebuah proton yang bergerak ke kanan dengan kecepatan 4 m/s. Proton tersebut melewati medan magnet yang mempunyai besaran 5 x 10^-5 Tesla. Jika muatan listrik pada proton tersebut sebesar 1.6 x 10^-10 C, berapakah gaya yang terjadi pada proton tersebut?

Jawab:
Diketahui:
Kecepatan atau v = 4 m/s
Kuat medan magnet atau B = 5 x 10^-5 T
Muatan listrik atau q = 1.6 x 10^-10 C

Ditanyakan: Berapa gaya yang terjadi?

Jawab:
F Lorentz = q v B
= 1.6 x 10^-10 x 4 x 5 x 10^-5
= 3.2 x 10^-14 Newton
Maka, besaran gaya yang terjadi pada proton tersebut sebesar 3.2 x 10^-14 Newton.

Contoh Soal 3

Sebuah benda melewati medan magnet dengan kecepatan 10 m/s. Medan magnet yang dilewatinya mempunyai besar 0.0008 Tesla. Benda tersebut mempunyai muatan listrik yang besarnya 3 kali besar medan magnet. Berapa gaya yang timbul pada benda tersebut?

Jawab:
Diketahui:
Kecepatan = 10 m/s
Kuat medan magnet = 0.0008 T
Muatan listrik = 3 x 0.0008 C = 2.4 x 10^-3 C

Ditanyakan: Berapa gaya yang timbul pada benda tersebut?

Jawab:
F Lorentz = q v B
= 2.4 x 10^-3 x 10 x 0.0008
= 1.9 x 10^-05 Newton

REKOMENDASI

Kesetimbangan Benda Tegar Apakah Kamu merupakan seorang yang gemar dengan fisika? Apabila iya mungkin Kamu sudah tidak asing lagi dengan istilah kesetimbangan benda tegar. Kesetimbangan yang dimaksud di sini adalah sebuah kondisi ketika…
Hukum Gravitasi Newton dalam Ilmu Fisika Salah satu bahasan dalam ilmu fisika yang sangat wajib untuk Kamu pelajari adalah bahasan hukum gravitasi newton dalam ilmu fisika. Karena rumus tersebut dapat menjadi sebuah rumus yang terdapat pada…
Hukum Archimedes Hukum Archimedes yang juga dikenal sebagai hukum fisik daya apung yang ditemukan oleh ahli matematika dan ilmuwan Yunani kuno, Archimedes. Archimedes menelusuri jejak Euclid dalam membuat aksioma tertentu yang merupakan…
Daya dalam Kehidupan Sehari-Hari Semua orang sangat akrab dengan daya atau kekuatan. Kekuatan membantu mengukur energi yang digunakan untuk melakukan pekerjaan. Kekuatan selalu tergantung pada pekerjaan yang dilakukan, jadi jika seseorang bekerja dengan kecepatan…
Tolak Peluru Pengertian, Teknik, Lapangan, Peraturan, Gaya… Tolak peluru adalah sebuah olahraga yang melibatkan gerakan melempar. Olahraga tolak peluru menjadi salah satu cabang di olahraga atletik. Mau tahu seperti apa pengertian, sejarah dan teknik yang digunakan dalam…
Penelitian Sosial: Pengertian, Ciri, Jenis, Unsur, Tujuan,… Penelitian sosial? Apa itu? Untuk bisa memahami tentang hal itu, tidak cukup hanya membaca sekilas mengenai definisinya saja. Kita perlu menyelami bidang ini dengan mendalam. Dengan mengetahui pengertian penelitian sosial,…
Geografi : Pengertian, Aspek, Konsep, Prinsip, & Pendekatan… Jurusan IPS pada tingkat SMA/sederajat terdiri dari beberapa mata pelajaran mulai dari akuntansi, ekonomi, hingga sejarah. Jika sangat penasaran dengan ilmu yang membahas tentang permukaan bumi, tentu Kamu bisa belajar…
Besaran Pokok dan Besaran Turunan Ada 2 jenis besaran dalam ilmu fisika, yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Sedangkan untuk penggunaannya, tergantung pada konteks dan kebutuhan. Bagaimanapun, sistem Satuan Internasional (disingkat SI Satuan dari nama…
Sejarah Renang Lengkap Sampai di Indonesia! Sejarah renang - Mengenal olahraga satu ini akan membuatmu ketagihan. Mengapa demikian? Karena dengan mengenal atau bahkan melaksanakan olahraga ini akan merelaksasi pikiranmu serta membuat otot-otot tubuh bekerja lebih maksimal.…
Alat Musik Tradisional Jawa Barat Beserta Gambar dan… Alat musik tradisional jawa barat - Jawa Barat tidak hanya dikenal dengan budayanya, namun juga dengan jenis alat musik tradisional Jawa Barat yang khas dan unik. Sebagian dari Anda mungkin…
Gerak Melingkar Beraturan Alam dan kehidupan sehari-hari penuh dengan contoh-contoh gerak melingkar beraturan (GMB). GMB terjadi karena gaya sentripetal, gaya yang menunjuk ke pusat lingkaran. Secara matematis, sebuah objek dalam gerakan melingkar beraturan…
Teori Relativitas Waktu dan ruang dapat berubah dan tidak konstan. Teori ini mengembangkan teori dari seorang ilmuwan bernama Sir Isaac Newton bahwa waktu dan ruang itu konstan. Pemahaman baru ini dijelaskan dalam…
Efek Fotolistrik Tahukah Kamu pada abad ke 19 terdapat suatu eksperimen untuk mengamati sebuah fenomena radiasi? Yaps, dari eksperimen tersebut ditemukan sebuah energi yang timbul akibat elektron saat cahaya menabrak permukaan benda…
Listrik Dinamis Listrik dinamis merupakan aliran muatan listrik melalui titik konduksi. Listrik dinamis sering disebut sebagai arus listrik. Ketika Anda menghubungkan kabel ke terminal baterai, muatan dapat mengalir dan jalur lengkap yang…
Lompat Tinggi Materi selanjutnya ialah lompat tinggi. Tahukah kamu apa pengertian dari lompat tinggi? Nah, pada artikel ini kamu akan mendapatkan materi lengkap mengenai lompat tinggi. Dari pengertian, teknik dasar hingga sejarah…
Review Bowflex SelectTech 552 Dumbbells, Terbaik di Kelasnya pastiguna.com - Tingkatkan rutinitas latihan beban Anda satu atau tiga tingkat dengan dumbel yang dapat disesuaikan terbaik di kelasnya. Jika Anda pernah berpikir untuk menambahkan dumbel ke pengaturan gym di…
Hukum Ohm Dalam ilmu fisika terdapat suatu hukum yang menyatakan besaran arus listrik yang mengalir dalam sebuah benda sebagai penghantar. Hukum tersebut dikenal dengan hukum Ohm. Dalam kehidupan sehari-hari, kita pasti memanfaatkan…
Fluida Dinamis Fluida Dinamis - Belajar ilmu fisika memang sangat menyenangkan dan luas sekali materinya. Untuk kamu yang gemar mempelajari tentang fisika, tentunya harus tahu apa itu fluida dinamis. Dalam ilmu fisika…
Keunikan Nama Rumah Adat Papua beserta Gambar dan… Nama Rumah adat Papua - Setiap daerah memiliki keberagaman budaya yang mempengaruhi kehidupan sehari-hari masyarakat. Salah satunya adalah rumah adat. Setiap nama rumah adat papua memiliki ciri khas yang unik…
Klasifikasi Makhluk Hidup Alam semesta yang luas ini memiliki banyak spesies makhluk hidup yang beraneka ragam. Termasuk manusia, ada banyak spesies lain yang tak terhitung jumlahnya. Untuk membedakannya, dibutuhkan klasifikasi makhluk hidup sebagai…
Contoh MAJAS LITOTES Beserta Pengertian, Fungsi, dan… Contoh majas litotes - Pembahasan kita kali ini adalah pengertian majas litotes, fungsi, ciri-ciri, beserta contoh majas litotes dan penjelasannya yang lengkap. Kami harap artikel kali ini bisa membantu anda…
Hukum Kepler 1 2 3 Dalam ilmu fisika terdapat salah satu hukum yang mengembangkan bidang matematika, astronomi dan astrologi. Hukum tersebut dikenal dengan hukum Kepler 1 2 3. Hukum tersebut berasal dari ilmuwan Jerman yaitu…
Alat Musik Tradisional Betawi Alat musik tradisional Betawi - Betawi merupakan salah satu suku yang ada di Jakarta, namun memiliki jenis alat musik tradisional betawi yang cukup banyak dan dikenal. Dalam keseniannya Betawi sering…
Macam-Macam Majas Macam-macam majas - Apa itu majas? Tahukah Anda apa yang dimaksud dengan majas? Berikut adalah pembahasan lengkap tentang majas mulai dari pengertian majas, macam-macam majas dan contohnya lengkap beserta artinya…
Review Flybird Adjustable Dumbbell, Terbaik & Terjangkau pastiguna.com - Halter yang dapat disesuaikan ini sangat berharga. Anda tidak perlu membobol bank untuk mendapatkan salah satu dumbel terbaik yang dapat disesuaikan, dan Flybird Adjustable Dumbbell menawarkan nilai bagus dalam…
Alat Musik Tradisional Papua Alat musik tradisional Papua - Papua merupakan provinsi yang berada Indonesia, dengan berbagai jenis kelebihan seperti pada alat musik tradisional Papua sendiri. Alat musik sendiri biasanya selain dimainkan untuk acara…
If Clause Istilah if clause mungkin masih terdengar asing di telinga. Lain halnya dengan conditional sentences yang cukup akrab di telinga dan sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Namun, tahukah kamu? Ternyata conditional…
Teks Cerita Fiksi: Pengertian, Ciri, Jenis, Contoh, Unsur,… Apa Itu Teks Cerita Fiksi? Nama Cinderella mungkin tak asing bagi kamu, hampir semua orang kenal tokoh karakter dari teks cerita fiksi yang kemudian difilmkan ini. Kalau dilihat dari segi…
Sebutkan Macam-macam Gaya dan Teknik Dasar Lompat Jauh Teknik dasar lompat jauh - Untuk kamu yang berminat mendalami lompat jauh, nih Teknik Lompat Jauh dan Gaya Lompat Jauh. Pada dasarnya, ada empat komponen utama lompat jauh, yaitu: pendekatan…
Termodinamika Belajar ilmu fisika memanglah sangat banyak dan luas sekali materinya. Kamu harus pasang mata, telinga, dan tingkat kefokusan tinggi untuk lebih memahami secara mendalam materi yang membutuhkan pemahaman secara utuh.…