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:

KOMPAS.com/RISYA FAUZIYYAH Persamaan besarnya gaya magnet pada muatan listrik yang bergerak

Baca juga: Teori Kemagnetan Bumi dan Gaya Lorentz

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

KOMPAS.com/RISYA FAUZIYYAH Persamaan induksi magnetik di sekitar kawat lurus panjang berarus listrik

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

KOMPAS.com/RISYA FAUZIYYAH Penyelesaian dalam menentukan induksi magnetik

Baca juga: Penerapan Gaya Magnetik (Gaya Lorentz)

Gaya Lorentz

KOMPAS.com/RISYA FAUZIYYAH Penyelesaian dalam menentukan gaya Lorentz

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

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