Animasi dan Simulasi Gaya Magnet atau Gaya Lorentz

More Info:

Media Belajar Interaktif Tentang Gaya Magnet (Gaya Lorentz) Lengkap dengan Animasi dan Simulasinya

Pengertian Gaya Magnet / Gaya Lorentz

Dalam ilmu fisika, gaya magnet adalah suatu gaya ditimbulkan karena adanya muatan listrik yang bergerak atau karena adanya arus listrik yang ada dalam suatu medan magnet. Jika ada sebuah penghantar yang dialiri oleh arus listrik dan penghantar itu ditempatkan di dalam medan magnet maka akan timbul gaya akibat pengaruh medan magnet tersebut. Gaya ini disebut dengan gaya magnetik atau dikenal juga dengan nama gaya lorentz

Rumus-rumus Besar Gaya Magnet (Gaya Lorentz)

Pada Kawat Penghantar Berarus Listrik

Gaya Lorentz Pada Penghantar Berarus Listrik

Bila arus listrik disimbolkan dengan I, medan maget B, dan gaya magnet F, maka untuk memudahkan mengingat arah vektor ketiga besaran tersebut bisa menggunakan kaidah tangan kanan seperti terlihat pada gambar...

Kaidah Tangan Kanan untuk I, B, dan F

Dari kaidah tangan kanan itu, berlaku:

1. Arah arus listrik (I) searah dengan ibu jari;
2. Medan magnet (B) searah dengan empat jari lainnya; dan
3. Arah gaya magnet (F) searah dengan yang keluar dari telapak tangan

Rumus besarnya gaya lorentz (gaya magnetik) pada kawat penghantar berarus listrik, adalah:
F = B I L sin Θ

Dimana:
Θ = Sudut antara medang magnet B dan arus listrik I
B = Medan magnet (T)
I = Arus listrik (A)
F = Gaya lorentz / Gaya Magnet (N)

Pada Muatan Listrik yang Bergerak

Aturan tangan kanan juga digunakan untuk mempermudah mengingat arah kecepatan v dari muatan listrik q, medan magnet B, dan arah gaya magnetik F seperti pada gambar berikut...

Kaidah Tangan Kanan untuk V, B, dan F

Jika ada muatan listrik q yang bergerak dengan kecepatan v di dalam medan magnet B, maka rumus besar gaya magnet F nya, adalah:
F = q v B sin Θ

Dimana:
Θ = Sudut antara v dan B
q = Muata listrik (C)
v = Kecepatan muatan listrik (m/s)
B = Medan magnet (T)
F = Gaya lorentz / Gaya magnet (N)

Pada Muatan Listrik yang Bergerak Melingkar

Jika sebuah partikel bermuatan listrik bergerak dengan kecepatan v dan tegak lurus dengan medan magnet B yang arahnya masuk bidang (x), maka gaya magnet F yang ada akan menyebabkan muatan tersebut bergerak melingkar. Gaya magnet ini berfungsi sebagai gaya sentripetal

Gaya Sentripetal
Gaya Magnet yang Menyebabkan Muatan Bergerak Melingkar

Pada muatan listrik yang bergerak melingkar ini, berlaku rumus:
Gaya Magnet (F) = Gaya Sentripetal (Fsp)
atau
q v B = M (v²/r)

Dengan:
q = Muata listrik (C)
v = Kecepatan muatan listrik (m/s)
B = Medan magnet (T)
r = Jari-jari lingkaran (m)

Gaya Magnet Diantara Dua Kawat Sejajar

Jika pada dua kawat yang sejajar dialiri arus listrik yang arahnya sama, maka pada kedua kawat itu akan terjadi gaya tarik menarik.

Gaya Magnet pada Dua Kawat Sejajar

Rumus besarnya gaya magnet (gaya lorentz) persatuan panjang kawat pada masing-masing kawat, adalah:


Dengan:
μ₀ = 4 x 10^-7 Weber A^-1 m^-1
a = Jarak antara dua kawat (m)
l = Panjang kawat (m)
i₁ = Arus listrik pada kawat ke 1 (A)
i₂ = Arus listrik pada kawat ke 2 (A)
F = Gaya magnet

Manfaat dan Penerapannya pada Produk Teknologi

Manfaat dan penerapan dari gaya magnet (gaya lorentz) ini pastinya sudah banyak yang merasakannya dalam kehidupan sehari-hari. Banyak barang / produk teknologi yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari yang cara kerjanya berdasarkan pada konsep gaya lorentz ini, misalnya saja: motor listrik, galvanometer, relay, kipas angin, blender, video recorder, dll.

Contoh-contoh Soal Gaya Magnet / Gaya Lorentz

Untuk menguji kompetensi materi dan pemahaman rumus-rumus fisika ini bisa dengan mengerjakan soal-soal uji kompentensi tentang gaya magnet/gaya lorentz yang disediakan blog HolyQuiz

Animasi dan Simulasi Gaya Magnet (Lorentz)

Animasi dan simulasi bahan ajar dan media belajar yang dilengkapi contoh soal dan latihan soal ini, sengaja tidak ditampilkan di JTPedia (maklum sudah tidak terlalu di support :)
Untuk melihat dan mempelajarinya, silahkan DOWNLOAD - File SWF Animasi dan Simulasi Gaya Magnet (Gaya Lorentz) - File Size: ~ 8 MB

JTPedia Info

Untuk membuka File SWF, silahkan gunakan SWF Player yang ada. Jika belum punya SWF Player, silahkan download pada link ini:
https://my-diaryzone.blogspot.com/2011/09/swf-player-windows-7-and-all-windows.html

Sumber Tambahan:

• https://my-diaryzone.blogspot.com/2015/05/modul-online-fisika-kelas-11-smk-mak.html
• https://my-diaryzone.blogspot.com/2010/07/gaya-magnet-animasi-dan-simulasi-fisika.html