Menentukan Gaya Lorentz dari Elektron yang Bergerak Sejajar Kawat

KOMPAS.com - Gaya Lorentz memiliki keterkaitan dengan induksi magnetik yang terjadi. Bagaimanakah penerapan perumusannya dalam menyelesaiakan suatu kasus? Berikut akan kita bahas bersama.

Soal dan Pembahasan

Sebuah elektron bergerak pada jarak 2 cm sejajar dengan kawat berarus 10 A. Jika kecepatan elektron 4 × 10^5 m/s, tentukan besar gaya Lorentz yang dialami elektron! (e = 1,6 × 10^-19 C).

Menurut Encyclopedia Britannica, gaya Lorentz merupakan seluruh gaya elektromagnetk pada partikel bermuatan yang bergerak dengan suatu kecepatan melalui medan listrik dan medan magnet.

Benda bermuatan listrik yang bergerak dalam medan magnetik akan mengalami gaya magnet.

Persamaan dalam menentukan besarnya gaya magnet yang dialami oleh benda tersebut adalah:

Dilansir dari Physics Laboratory Manual oleh David H. Loyd, diperoleh induksi magnetik di sekitar kawat lurus panjang berarus listrik sebagai berikut:

Sekarang mari kita selesaikan permasalahan pada contoh soal di atas.

Diketahui

- Jarak elektron terhadap kawat (a) = 2 cm = 0,02 m
- Arus listrik (I) = 10 A
- Kecepatan elektron (v) = 4 × 10^5 m/s
- Muatan listrik (q) = 1,6 × 10^-19 C
- Arah gerak elektron terhadap medan magnet adalah saling tegak lurus, maka θ = 90°

Ditanyakan

Gaya Lorentz (F).

Penyelesaian

Induksi magnetik

Gaya Lorentz

Sehingga besar gaya Lorentz yang dialami elektron adalah 6,4 10^-18 N.

(Sumber: Kompas.com/[Risya Fauziyyah] I Editor: [Rigel Raimarda])