Langsung ke konten utama

Pengaruh Nilai θ muatan listrik yang bergerak dalam medan magnet



Perhatikan nilai gaya Lorent pada muatan yang bergerak. F = qvBsin θ. Nilai θ  ini memiliki tiga kemungkinan. Perhatikan ketiga kemungkinan tersebut.
(a)  Nilai θ = 0.  Nilai θ = 0 terjadi jika v sejajar B akibatnya nilai F =0. Karena tidak dipengaruhi gaya maka muatannya akan bergerak lurus beraturan (GLB).
 
(b)  Nilai θ =90O. Nilai θ =90O terjadi jika v tegak lurus B. Nilai F= q v B dan selalu tegak lurus dengan v.  Keadaan ini menyebabkan akan terjadi  gerak melingkar beraturan (GMB). Jari-jarinya memenuhi persamaan berikut. Coba kalian pikirkan dari manakah dapat diperoleh.





(c)  Nilai 0 < θ < 90O.
 Nilai kemungkinan ketiga ini dapat menyebabkan terjadi perpaduan gerak GLB dan GMB dan terjadi gerak helix. Muatan bergerak di sekitar kawat berarus Masih ingat induksi magnet ? Kawat yang dialiri arus dapat menimbulkan medan magnet berarti muatan yang bergerak di sekitar kawat berarus sama dengan  bergerak dalam medan magnet yaitu akan merasakan gaya Lorentz.Untuk memahaminya dapat kalian perhatikan contoh berikut.

CONTOH 5.7
Sebuah kawat lurus panjang dialiri arus listrik 2 A. Jika terdapat sebuah proton bergerak dengan kecepatan 4 x 104 m/s searah arus dalam kawat pada jarak 2 cm dan muatan proton 1,6.10-19 C, maka tentukan besar dan arah gaya Lorentz pada proton tersebut!
Penyelesaian
i  =  2 A 
v =  4.104 m/s
q =  1,6.10-19 C
a =  2 cm = 0,02 m
Arah gaya Lorentz dapat menggunakan kaedah tangan kanan dan hasilnya seperti pada Gambar 5.12. Besar gaya Lorentz memenuhi :
F   =  q v B


LATIHAN SOAL 5.7
1.       Sebuah penghantar lurus panjang dialiri arus listrik 4 A. Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan 2x 104 m/s berlawanan arah arus dalam penghantar dengan jarak 0,05 m dari penghantar itu. Jika muatan elektron -1,6.10-19 C, maka tentukan besar dan arah gaya Lorentz pada elektron tersebut!
2.       Suatu partikel alpha ( m = 6,4.10-27 kg dan q = 3,2.10-19 C) bergerak tegak lurus terhadap medan magnet B yang arahnya masuk bidang gambar. Jika B = 0,5 T dan kecepatan partikel 4. 103 m/s, maka tentukan jari-jari lintasannya !
3.       Sebuah partikel bermuatan + 8 μC bergerak sejajar dengan kawat berarus listrik 10 A. Jika jarak partikel ke kawat 5 cm dan laju pertikel 5 m/s searah arusnya, maka tentukan besar dan arah gaya yang dialami partikel !
Label:

Postingan populer dari blog ini

Gaya Magnetik di Antara Dua Kawat Sejajar Berarus

Di sekitar kawat berarus timbul induksi magnet. Apa yang akan terjadi jika kawat berarus lain didekatkan  kawat pertama? Keadaan ini berarti ada dua kawat   sejajar. Kawat kedua berada dalam induksi magnet kawat pertama, sehingga akan terjadi gaya Lorentz. Begitu juga pada kawat kedua akan menimbulkan gaya Lorentz pada kawat pertama. Gaya itu sama besar dan memenuhi persamaan berikut.       CONTOH 5.5 Diketahui dua buah kawat sejajar dialiri arus I 1 = 10 A dan I 2 = 20 A dengan arah berlawanan dan berjarak 10 cm. Tentukan gaya Lorentz yang dirasakan oleh kawat I 2 sepanjang 20 cm karena pengaruh I 1 ! Penyelesaian I1 =  10 A I2 =  20 A a  =  10 cm l = 20 cm = 0,2 m Gaya Lorentz I 2 oleh I 1 adalah : F = 4.10 -4 . 0,2 = 0,8 .10 -4 N LATIHAN 5.5 Dua kawat sejajar lurus panjang berjarak 20 cm satu sama lain. Kedua kawat dialiri arus masing-masing I 1 = 10A dan I 2 = 20 A dengan arah berlawanan. Tentukan arah dan besar gaya Lorentz yang di
Baca selengkapnya

Transformasi Lorentz (relativitas Kecepatan)

Pada transformasi Galileo telah dikemukakan bahwa selang waktu pengamatan terhadap suatu peristiwa yang diamati oleh pengamat yang diam dengan pengamat yang relatif bergerak terhadap peristiwa adalah sama ( t = t’ ) . Hal inilah yang menurut Einstein tidak benar, selang waktu pengamatan antara pengamat yang diam dan pengamat yang bergerak relatif adalah tidak sama ( t ≠ t’ ) . Transformasi Lorentz pertama kali dikemukaan oleh Hendrik A. Lorentz, seorang fisikawan dari Belanda   pada tahun 1895. Karena waktu pengamatan oleh pengamat yang diam pada kerangka acuan S dan pengamat yang bergerak pada kerangka acuan S’ hubungan transformasi pada Galileo haruslah mengandung suatu tetapan pengali   yang disebut tetapan transformasi.   Sehingga persamaan yang menyatakan hubungan antara koordinat pada kerangka acuan S dan S’ dituliskan sebagai berikut : Transformasi Lorentz          x’ =   ϒ (x – v.t), y’ = y, z’ = z    dan    t’ ≠ t                   .... (9.6) Kebali
Baca selengkapnya

Listrik Dinamis

LINK FISIKA || HOME || ARUS LISTRIK || BEDA POTENSIAL || HUKUM OHM || HAMBATAN LISTRIK || HUKUM KIRCHOFF || RANGKAIAN HAMBATAN || DAYA LISTRIK || PENGHEMATAN ENERGI ||  
Baca selengkapnya