Teori Kemagnetan Bumi dan Gaya Lorentz

KOMPAS.com - Bumi adalah magnet raksasa, yang memiliki kutub utara dan kutub selatan.

Kutub utara magnet bumi berada di sekitar kutub selatan bumi dan kutub selatan magnet bumi berada di sekutar kutub utara bumi.

Dilansir dari Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia, ketidaktepatan kutub utara dan kutub selatan magnet bumi disebut deklanasi.

Selain adanya ketidaktepatan pununjuk arah kutub utara dan kutub selatan magnet bumi, ternyata medan magnet bumi juga membentuk sudut dengan horizontal bumi atau disebut sudut inklinasi.

Medan magnet bumi berfungsi untuk melindungi penduduk bumi dari radiasi kosmik yang mengancam kesehatan.

Radiasi kosmik adalah partikel listrik yang dihasilkan oleh matahari atau benda-benda langit lainnya.

Namun, karena adanya medan magnet bumi, partikel listrik tidak dapat masuk ke seluruh permukaan bumi, tetapi hanya akan masuk ke kutub-kutub bumi.

Saat menabrak atmosfer bumi, partikel listrik tersebut diionisasi (peristiwa lepasnya elektron dari nukleon) dan membentuk plasma lemah.

Plasma lemah adalah gas super yang dipanaskan agar elektron terlepas dari nukleon.

Tampilan indah cahaya plasma inilah yang kemudian muncul dan dikenal sebagai aurora.

Konsep gaya Lorentz

Gaya Lorentz menunjukkan bahwa kawat berarus yang berada dalam medan magnet akan mengalami gaya.

Adanya gaya Lorentz dalam percobaan menimbulkan simpangan pada alumunium foil.

Semakin banyak baterai yang dipasang pada rangkaian, maka semakin besar arus listrik dan besar Gaya Lorentz-nya.

Hal ini menunjukkan bahwa arus listrik sebanding dengan gaya yang ditimbulkan, demikian juga dengan perubahan medan magnet yang diberikan.

Akibat dari arah arus (I) dan arah medan magnet (B) saling tegak lurus, maka secara matematis rumus Gaya Lorentz dapat ditulis dengan:

F = B.I.L

Keterangan:

F = gaya Lorentz (Newton)
B = medan magnet tetap (Tesla)
I = kuat arus listrik (Ampere)
L = panjang kawat berarus yang masuk ke dalam medan magnet (meter)

Beberapa motor listrik yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari misalnya motor listrik pada kipas angin.

Di mana motor listrik tersebut berfungsi untuk menggerakkan baling-baling.

Motor listrik memiliki beberapa komponen, di antaranya magnet tetap dan kumparan.

Jika ada arus listrik yang mengalir pada kumparan yang terletal dalam medan magnet maka kumparan tersebut mengalami Gaya Lorentz. Sehingga kumparan dapat berputar.

Agar kumparan dapat berputar dengan stabil, maka massing-masing ujung kumparan dibentuk melingkar.