GAYA LORENTZGaya Lorentzadalah gaya (dalam bidangfisika) yang ditimbulkan olehmuatanlistrikyang bergerak atau oleharuslistrik yang berada dalam suatumedan magnet, B. Arah gaya ini akan mengikuti arah maju skrup yang diputar darivektorarah gerak muatan listrik (v) ke arah medan magnet, B, seperti yang terlihat dalam rumus berikut:

di manaFadalahgaya(dalam satuan/unitnewton)Badalahmedan magnet(dalam unittesla)qadalahmuatan listrik(dalam satuancoulomb)vadalah arahkecepatanmuatan (dalam unitmeterperdetik)adalah perkalian silang dari operasivektor.Untuk gaya Lorentz yang ditimbulkan oleh arus listrik, I, dalam suatu medan magnet (B), rumusnya akan terlihat sebagai berikut (lihat arah gaya dalam kaidah tangan kanan):di manaF= gaya yang diukur dalam unit satuan newtonI= arus listrik dalamampereB= medan magnet dalam satuan tesla= perkalian silang vektor, danL= panjang kawat listrik yang dialiri listrik dalam satuanmeter.Telah kita bahas bahwa apabila kawat dialiri arus listrik maka akan menimbulkan medan magnet disekitarnya (baca bab medan magnet disekitar kawat berarus).Bila penghantar berarus di letakkan di dalam medan magnet , maka pada penghantar akan timbul gaya. Gaya ini disebut dengan gayalorentz. Jadigaya lorentzadalah gaya yang dialami kawat berarus listrik di dalam medan magnet. Sehingga dapat disimpulkan bahwa gaya Lorentz dapat timbul dengan syarat sebagai berikut :(a) ada kawat pengahantar yang dialiri arus(b) penghantar berada di dalam medan magnet

perhatikan gambar di bawah ini

Bagaimana gaya lorentz berfungsi, maka lakukan percobaan dengan mengamati bentuk medan magnet atau garis gaya magnet selama percobaan.Bila pengamatan dilakukan dengan benar maka akan diperoleh :(a) Makin besar arus listrik yang mengalir, makin besar pula gaya yang bekerja dan makin cepat batang penghantar bergulir.(b) Bila polaritas sumbu dirubah, maka penghantar akan bergerak dalam arah yang berlawanan dengan gerak sebelumnya.

MENENTUKAN ARAH GAYA LORENTZ

Arah gaya lorentz dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan. Jari-jari tangan kanan diatur sedemikian rupa, sehingga Ibu jari tegak lurus terjadap telunjuk dan tegak lurus juga terhadap jari tengah. Bila arah medan magnet (B) diwakili oleh telunjuk dan arah arus listrik (I) diwakili oleh ibu jari, maka arah gaya lorentz (F) di tunjukkan oleh jari tengah.perhatikan gambar berikut :

Gaya lorentz pada penghantar bergantung pada faktor sebagai berikut :(1) kuat medan magnet (B)(2) besar arus listrik (I)(3) panjang penghantar

sehingga dapat dirumuskanF = B.I.Lketerangan :F adalah gaya lorentz (N)B adalah kuat medan magnet (Tesla)I adalah kuat arus listrik (A)L adalah panjang penghantar (m)Pada percobaanoerstedtelah dibuktikan pengaruh arus listrik terhadap kutub magnet, bagaimana pengaruh kutub magnet terhadap arus listrik akan dibuktikan dari percobaan berikut :Seutas kawat PQ ditempatkan diantara kutub-kutub magnet ladam kedalam kawat dialirkan arus listrik ternyata kawat melengkung kekiri.Gejala ini menunjukkan bahwa medan magnet mengerjakan gaya pada arus listrik, disebutGaya Lorentz. Vektor gaya Lorentz tegak lurus pada I dan B. Arah gaya Lorentz dapat ditentukan dengan tangan kanan. Bila arah melingkar jari-jari tangan kanan sesuai dengan putaran dari I ke B, maka arah ibu jari menyatakan arah gaya Lorents.Besar Gaya Lorentz.Hasil-hasil yang diperoleh dari percobaan menyatakan bahwa besar gaya Lorentz dapat dirumuskan sebagai :F = B Isin aF = gaya Lorentz.B = induksi magnetik medan magnet.I = kuat arus.= panjang kawat dalam medan magnet.a = sudut yang diapit I dan B.Satuan Kuat Arus.Kedalam kawat P dan Q yang sejajar dialirkan arus listrik. Bila arah arus dalam kedua kawat sama, kawat itu saling menarik.Penjelasannya sebagai berikut :Dilihat dari atas arus listrik P menuju kita digambarkan sebagai arus listrik dalam kawat P menimbulkan medan magnet. Medan magnet ini mengerjakan gaya Lorentz pada arus Q arahnya seperti dinyatakan anak panah F. Dengan cara yang sama dapat dijelaskan gaya Lorentz yang bekerja pada arus listrik dalam kawat P.

Kesimpulan :Arus listrik yang sejajar dan searah tarik-menarik dan yang berlawanan arah tolak- menolak.Bila jarak kawat P dan Q adalah a, maka besar induksi magnetik arus P pada jarak a :Besar gaya Lorentz pada arus dalam kawat QBesar gaya Lorentz tiap satuan panjangF tiap satuan panjang dalam N/m.Ipdan IQdalam Ampere dan a dalam meter.Bila kuat arus dikedua kawat sama besarnya, maka :Untuk I = 1 Ampere dan a = 1 m maka F = 2.10-7N/mKesimpulan :1 Ampere adalah kuat arus dalam kawat sejajar yang jaraknya 1 meter dan menimbulkan gaya Lorentz sebesar 2.10-7N tiap meter.Gerak Partikel Bermuatan Dalam Medan Listrik.Pertambahan energi kinetic