Pada kesempatan kali ini kita akan berbagi materi tentang Gaya
Lorentz yang merupakan gaya yang ditimbulkan oleh sebuah magnet.
Berikut akan kita bahas beberapa pokok bahasan yang berkaitan
dengan gaya Lorentz.
Daftar isi :
1. Defenisi Gaya Lorentz
2. Aturan Telapak Tangan Kanan
3. Penerapan Gaya Lorentz
3.1. Pengeras suara
3.2. Motor Listrik
3.3. Galvanometer
C.
Gaya
Lorentz
1. Mengamati Gaya Lorentz
Oerstead
menyatakan bahwa penghantar berarus listrik yang
sengaja diletakkan di daerah
medan magnetik akan
mengalami suatu gaya, yang disebut dengan gaya Lorentz.
Kesimpulan,
Gaya lorentz
berbanding lurus dengan kuat medan magnet(B),
kuat aruslistrik(i) dan panjang
kawat (l).
2. Aturan telapak
tangan kanan
Contoh 01:
Seutas pita
aluminium 10 cm diberi aliran arus listrik 1,5 A
yang berada di ruang Utara –
Selatan magnet ladam 2,0 T.
Pita aluminium akan loncat ke atas akibat dorongan
gaya
sebesar … N.
A. 0,1
B. 0,2
C. 0,3
D. 0,4
Pembahasan :
Gaya yang
membuat pita aluminium melompat, F :
Kunci : C
3. Penerapan Gaya Lorentz
Prinsip
timbulnya gaya lorentz pada kawat penghantar berarus
listrik dapat dimanfaatkan
pada berbagai alat yang dapat
mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Seperti
motor
listrik, loud speaker, galvanometer, dan lain sebagainya.
a) Pengeras suara
Komponen dasar pengeras suara terdiri
dari tiga bagian,
yaitu :
· Kerucut
kertas
· Kumparan
suara (silinder yang dikitari kawat tembaga)
· Magnet
permanen berbentuk silinder
(kutub Utara di tengah dan dikelilingi oleh
kutub
Selatan)
Kerucut kertas dipasang sedemikian rupa sehingga dapat bergetar maju mundur. Ketika bergetar, kerucut mendorong
dan menarik partikel udara sekitarnya (depan) sehingga
menciptakan gelombang – gelombang bunyi.
Maju mundurnya kerucut kertas, merupakan prinsip dari
gaya Lorentz. Sebab arus bolak – balik menyebabkan kerucut
kertas bergerak maju mundur mengikuti frekuensi arus ac.
b) Motor listrik
Alat yang mengubah energi listrik
menjadi
alat gerak (berputar).
Prinsip motor listrik dc :
“Jika arus listrik dari batu baterai
dilewatkan melalui dua
penghantar tembaga yang terdapat diantara dua kutub
magnet
(Utara – Selatan). Kawat penghantar yang dimaksud adalah loop kumparan.
Maka loop kawat penghantar akan mengalami gaya
Lorentz ke atas dan ke bawah
secara periodik (bergantian).
Sehingga gaya Lorentz akan memutar loop. Loop
tidak akan
berputar secara terus menerus, sebab akan dapat memelintir
kawat –
kawat penguhubung pada baterai. Tepatnya setelah
setengah putaran, arus listrik
dalam loop akan berbalik arah”.
Loop dapat dibuat berputar terus dengan
menghubungkan
ujung tiap loop dengan setengah lingkaran keping tembaga.
Setengah lingkaran keping tembaga ini disebut cincin belah
atau komutator.
Untuk menghasilkan efek putaran lebih
kuat pada kumparan,
dapat dilakukan dengan cara :
1)
Menaikkan
kuat arus masuk ke dalam loop
2)
Menggunakan
magnet permanen yang lebih kuat
3)
Menambah
jumlah lilitan kumparan (loop)
4)
Menggunakan
kumparan yang lebih besar
5)
Melilitkan
kumparan pada inti besi lunak
Penerapan gaya
Lorentz pada motor listrik paling banyak kita
jumpai dalam kehidupan kita
sehari – hari, misalnya :
· Mesin
cuci elektronik ( 3 motor listrik )
· Bor
listrik
· Pengering
rambut
· Kereta
api super cepat ( kecepatan diatas 200 km/jam)
· Motor
listrik
c) Galvanometer
Galvanometer adalah alat ukur yang
digunakan untuk
mendeteksi adanya arus listrik. Amperemeter dan Voltmeter
mengandung galvanometer. Dan prinsip kerja Galvanometer
sama seperti motor
listrik, yaitu berputarnya kumparan karena munculnya dua gaya Lorentz yang sama
besar namun arahnya berlawanan.