GAYA LORENTZ Gaya Magnetik

Di suatu titik ada medan magnetik, MUATAN DIAM MUATAN BERGERAK Q V Q MEDAN LISTRIK MEDAN MAGNETIK B INDUKSI MAGNETIK DENSITAS FLUKS MAGNETIK q V Di suatu titik ada medan magnetik, jika muatan q yang bergerak lewat titik itu mengalami gaya yang bukan gaya listrik. GAYA INI DISEBUT : GAYA MAGNETIK q MENGALAMI GAYA MAGNETIK Gaya Magnetik

GAYA LORENTZ PADA MUATAN YANG BERGERAK q bergerak dalam medan magnetik dengan kecepatan Gaya magnetik yang bekerja pada muatan q adalah : newton coulomb m/s Weber/m2 ; Tesla ( T ) ; Gauss ( G ) 1 T = 1 Wb/m2 = 10 4 G BESARNYA : F = q v B sin q ARAHNYA : TEGAKLURUS BIDANG SESUAI ARAH SEKRUP YANG DIPUTAR : ( lewat sudut terkecil ) BILA q POSITIF BERLAWANAN ARAH GERAK SEKRUP, BILA q NEGATIF Gaya Magnetik

Muatan q = - 2,64 nC bergerak dengan kecepatan 2,75.106 m/s. SOAL 1 Muatan q = - 2,64 nC bergerak dengan kecepatan 2,75.106 m/s. Carilah gaya pada muatan tersebut, bila medan magnetiknya adalah : a. = 0,48 Tesla b. = (0,65 + 0,65 ) Tesla Gaya Magnetik

POSITRON MASUK MEDAN MAGNETIK B UNIFORM Misalkan positron masuk medan magnetik yang densitas fluksnya 10 T dengan kecepatan 3. 10 7 m/s dalam arah tegaklurus medan B F magnet = q v B = ( 1,6.10 -19 ) ( 3.10 7 ) ( 10 ) = 4,8. 10 -11 newton F grav = m g = ( 9. 10 - 31 ) ( 10 ) = 9. 10 - 30 newton F grav <<< F magnet Arah gaya magnetnya selalu tegaklurus arah kecepatan, jadi gaya tidak mengubah besar kecepatan, tetapi mengubah arah terbentuk lintasan LINGKARAN Bila positron masuk tidak dalam arah tegaklurus, maka terbentuk lintasan spiral Gaya Magnetik

MENGHITUNG JARI – JARI LINGKARAN Positron membuat lintasan lingkaran Ada gaya sentripetal Asalnya dari gaya magnetik q v B JADI : q v B ATAU : Gaya Magnetik

SPEKTOGRAF MASSA ION-ION POSITIF MASUK CELAH S1 ION-ION BERGERAK LURUS F LISTRIK = F MAGNET q E = q v B SEMUA ION KELUAR DARI S2 DENGAN KECEPATAN YANG SAMA MASSA BERBEDA, RADIUS BERBEDA TERDETEKSI PADA FILM Gaya Magnetik

Elektron yang energi kinetiknya 45 keV bergerak dalam orbit SOAL 2 Elektron yang energi kinetiknya 45 keV bergerak dalam orbit melingkar tegak lurus terhadap medan magnetik 0,325 Tesla. a. Cari jari – jari orbitnya b. Cari perioda dan frekuensi geraknya Gaya Magnetik

F GAYA LORENTZ PADA KAWAT LURUS BERARUS I q v B ARUS I KE KANAN x x x x x x x x I MUATAN POSITIF q KE KANAN x x x x x x x x x GAYA PADA MUATAN q x x x x x q v B KE ARAH ATAS GAYA PADA KAWAT BERARUS I Gaya Magnetik

Sepotong kawat yang panjangnya 3 mm membawa arus 3 A SOAL 3 Sepotong kawat yang panjangnya 3 mm membawa arus 3 A dalam arah X. Kawat ini terletak dalam medan magnetik 0,02 T yang berada pada bidang XY dan membentuk sudut 30 o terhadap sumbu X. Berapa besarnya gaya magnetik yang bekerja pada potongan kawat tersebut dan ke mana arahnya ? SOAL 4 Potongan kawat lurus yang panjangnya 2 m membuat sudut 30 o dengan medan magnetik seragam yang besarnya 0,5 T. Carilah besar dan arah gaya magnetik pada kawat tersebut jika kawat itu dialiri arus 2 A ! Gaya Magnetik

membentuk torsi / momen gaya t GAYA LORENTZ PADA KUMPARAN BERARUS F AB dan F CD saling meniadakan F DA dan F BC membentuk torsi / momen gaya t . N : jumlah lilitan A : luas bidang kumparan : vektor normal bidang kumparan A Gaya Magnetik

Kumparan persegi dengan 12 lilitan dan sisi 40 cm dialiri arus SOAL 5 Kumparan persegi dengan 12 lilitan dan sisi 40 cm dialiri arus 3 A. Kumparan terletak di bidang XY dalam medan magnetik = (0,3 + 0,4 ) Tesla. Carilah momen gaya pada kumparan ! Gaya Magnetik

Sebuah partikel bermuatan bergerak dalam bidang XY dengan SOAL 6 Sebuah partikel bermuatan bergerak dalam bidang XY dengan kecepatan v = 3.10 4 i + 4.10 4 j ) m/s. Muatan ini bergerak dalam medan magnetik B = 5 i Tesla,sehingga gaya magnetik yang bekerja pada muatan tersebut adalah F = + 10 k newton. Sketsalah v, B dan F dalam koordinat X,Y,Z ! Tentukan jenis dan besar muatan tersebut ! SOAL 7 I = 4 A Bujur sangkar dengan sisi 5 cm dialiri arus 4 A. Kawat tsb diletakkan dalam medan magnet homogen 3 T. Hitung besar dan arah gaya magnet pada tiap segmen kawat ! B = 3 T 5 cm 5 cm Gaya Magnetik

Hitunglah besar dan arah gaya pada elektron yang bergerak dengan SOAL 8 Hitunglah besar dan arah gaya pada elektron yang bergerak dengan kecepatan 4 Mm/s dalam bidang XY dengan sudut 60o terhadap sb Y di dalam medan magnet seragam 0,5 T searah sb X ! SOAL 9 Hitunglah besar dan arah gaya pada potongan kawat lurus berarus 2,5 A panjang 5 m searah sb X yang berada dalam medan magnet seragam 1 T berarah 60o terhadap sb X ! SOAL 10 Potongan kawat lurus yang panjangnya 1 m dan dialiri arus 1 A, diletakkan dalam medan magnetik seragam 0,01 T. Apabila potongan kawat searah sb X dan arah medan magnetik 30o terhadap sb X ke arah sb Z, tentukan besar dan arah gaya pada potongan kawat tersebut ! Gaya Magnetik

Kawat yang mengalirkan arus 2,5 A dibengkokkan menjadi segitiga SOAL 11 Kawat yang mengalirkan arus 2,5 A dibengkokkan menjadi segitiga samasisi 8 cm dan ditempatkan pada bidang XY ( anggap arah arus berlawanan dengan jarum jam ). Berapakah momen gaya pada kawat jika terdapat medan magnetik seragam 0,3 T dalam arah sb Z ? SOAL 12 Kumparan persegi dengan 10 lilitan dan poanjnag sisi 20 cm menyalurkan arus 2 A ( searah jarum jam ). Kumparan ini terletak pada bidang XY dalam medan magnetik Carilah momen gaya yang bekerja pada kumparan ! Gaya Magnetik