GAYA LORENTZ

GAYA LORENTZ

A. Tujuan Percobaan

1.Mengamati adanya gaya Lorentz pada penghantar kawat lurus di sekitar medan magnet.

2.Menentukan arah gaya Lorentz dengan kaidah tangan kanan.

3.Menghitung besarnya gaya Lorentz.

4.Menghitung besarnya hambatan pad kawat yang dialiri arus listrik.

B.Alat-Alat

1.Sumber arus (baterai/power supply)

2.Kawat kumparan

3.Switch on/off

4.Sepasang magnet batang

5.Kabel penghubung

6.Amperemeter

7.Papan penampang

C.Teori

Gaya Lorentz adalah gaya yang ditimbulkan oleh muatan listrik yang bergerak atau oleh arus listrik yang berada dalam suatu

magnet" 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 =

listrik" 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, danI = q/t maka persamaan gaya Lorentz untuk kawat dapat dituliskan :

Sehingga besarnya gaya Lorentz yang dialami oleh sebuah muatan yang bergerak dalam daerah medan magnet dapat dicari dengan menggunakan rumus : 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 )

= 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 . BGaya 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 )

D. Cara Kerja

1. Menyusun alat- alat.

2. Mengaliri kawat penghantar dengan arus listrik dari sumber arus/tegangan (baterai/power supply) dengan besar tegangan tertentu.

3. Mengamati arah dari gaya Lorentz yang terjadi.

4. Menentukan jarak magnet dari kawat berarus.

5. Mencatat besar arus listrik yang mengalir yang ditunjukkan ampermeter, lakukan hingga beberapa kali.

6. Mengulangi langkah diatas untuk arah arus listrik dan besar tegangan berbeda. E. Tugas Pendahuluan

1. Apakah pengaruh kuat arus dan kuat medan magnet terhadap gaya magnetik ?

Jawab :

Jika sebuah penghantar yang dialiri arus listrik berada dalam magnetik, maka penghantar itu akan mengalami gaya magnetik. Gaya magnetik F selalu tegak lurus pada arus I dan arah arah induksi magnetik B. yang dinyatakan dengan persamaan .2. Jelaskan cara menentukan arah gaya Lorentz dengan menggunakan aturan kaidah tangan kanan ?

Jawab :Adapun cara untuk menentukan arah gaya lorentz dengan menggunakan aturan kaidah tangan kanan adalah :

Bila tangan kanan dibuka dengan ibu jari menunjukkan arah arus (I) dan keempat jari lain dirapatkan menunjukkan arah medan magnet (B), maka arah keluar telapak tangan menunjukkan araha gaya Lorentz.

3. Jelaskan secara singkat prinsip kerja sebuah galvanometer !

Jawab :

Dalam mengukur kuat arus listrik, galvanometer bekerja berdasarkan prinsip bahwa sebuah kumparan yang dialiri arus listrik dapat berputar ketika diletakkan dalam suatu daerah medan magnetik. Pada dasarnya, kumparan terdiri dari banyak lilitan kawat. Sebuah galvanometer yang digantung di antara kutub utara dan selatan sebuah magnet U dan berputar bebas terhadap poros vertikal. Pada poros terpasang terpasang sebuah jarum penunjuk sebuah pegas. Ketika aru dialirkan pada kumparan, kopel magnetik akan memutar kumparan, seperti yang telah kita ketahui kumparan hanya dapat berputar maksimal seperempat putaran, sampai kedudukan kumparan tegak lurus terhadap medan magnet.

4. Setiap kawat berarus yang diletakkan dalam medan magnet selalu mengalami Gaya Lorentz, benarkah pernyataan ini ? jelaskan !

Jawab:

Benar, karena apabila seutas kawat menyalurkan arus dalam medan magnet, terdapat gaya pada kawat tersebut yang sama dengan penjumbelahan gaya magnetik pada partikel bermuatan yang geraknya menghasilkan arus.

LAPORAN PENDAHULUAN

GAYA LORENTZ

Nama Pratikan : Dewi Ratna Ningsih

NIM

: 0901135013

Kelompok

: 2

PF

: Gaya LorentzTanggal Percobaan : 6 Juli 2010

Nama Asisten : DianaProgram Studi Pendidikan Fisika

Fakultas Keguruan Dan Ilmu Pendidikan

Universitas Muhammadiyah Prof. Dr. Hamka

2009/2010

EMBED Equation.DSMT4

EMBED Equation.DSMT4

EMBED Equation.DSMT4

_1340014213.unknown

_1340015371.unknown

_1340014781.unknown

_1340014135.unknown