Ketik 'Kata Kunci' yang dicari dalam blog Ayo Sekolah Fisika

Terimakasih Untuk Subscribe Chanel Youtubenya.

Soal dan penyelesaian gaya lorentz


Soal  1
Dua kawat panjang sejajar X dan Y masing-masing membawa arus 10 A dan terpisah sejauh 5 cm, seperti gambar di samping. Tentukan besar gaya per meter yang dikerjakan pada kawat.
  
Jawab;
Kedua kawat dialiri arus yang sama besar i1 = i2 = i = 10 A; jarak pisah a = 5 cm = 0,05 m, maka besar gaya per meter yang dikerjakan pada kedua kawat adalah
F/L = μ0i2/(2πa)
F/L = [4π x 10-7 x 102]/(2π x 0,05)
      = 4,0 x 10-6 N/m

Soal  2
Dalam gambar di samping, dua kawat sejajar P dan Q, panjang sama 0,1 m masing-masing membawa arus 10 A. Jarak antara kedua kawat 0,05 m dan Q tetap diam karena adanya gaya magnetik yang dikerjakan P pada Q. Jika sudut antara bidang dengan arah mendatar 300, tentukan berat kawat Q.
Jawab;
Perhatikan titik A pada gambar di atas θ + 300 = 900 maka θ = 600.
Perhatikan titik B, gaya-gaya yang bekerja pada kawat Q di titik B adalah gaya tolak kawat berarus P pada kawat Q (diberi nama F) dan gaya berat w.
Gaya tolak tolak kawat P dan Q dihitung dengan persamaan,
F/L = μ0i2/(2πa)
F = μ0i2L/(2πa)
Komponen gaya F pada arah w, diberi nama Fw adalah
Cos θ = F/Fw
FW = F/cos θ
FW = μ0i2L/(2πa cos θ)

Supaya kawat Q diam, maka berat kawat Q, yaitu w, harus seimbang dengan Fw, sehingga dapat kita tuliskan
w = Fw = μ0i2L/(2πa cos θ)
karena i = 10 A, L = 0,1 m, jarak pisah a = 0,05 m, maka
w = [4π x 10-7 x 102 x 0,1]/(2π x 0,05 cos 600)
w = 8,0 x 10-5 N

Soal  3
Gambar di bawah ini menunjukkan suatu kawat lurus sangat panjang yang membawa arus 5A. Kawat ini berada 2 cm dari sisi terdekat AD dari kumparan segiempat ABCD, yang membawa arus 2 A dan digantung vertikal di titik tengah AB. Jika ABCD memiliki ukuran 6 cm x 3 cm seperti yang ditunjukkan, hitung resultan gaya pada kumparan dan nyatakan pengaruhnya pada kumparan.
Jawab;
Gaya-gaya pada sisi AB dan sisi CD akibat medan magnet yang ditimbulkan oleh kawat berarus i1, besarnya sama dan arahnya berlawanan, sehingga resultannya sama dengan nol. Gaya-gaya pada sisi DA dan BC yang disebabkan oleh kawat berarus i1 dapat ditentukan arahnya sebagai berikut. Sisi kawat AD dan kawat berarus i1 dialiri arus yang berlawanan arah, sehingga sisi AD akan ditolak oleh kawat i1 dengan gaya FAD ke kanan seperti yang ditunjukkan pada gambar. Sisi kawat BC dan kawat berarus i1 dialiri arus yang searah, sehingga sisi BC akan ditarik oleh kawat i1 dengan gaya FBC ke kiri seperti di gambar.
Besar gaya FAD dan FBC dihitung dengan
FAD/AD = μ0i1i2/(2πa1) maka FAD = μ0i1i2L/(2πa1) dan
FBC/BC = μ0i1i2/(2πa2) maka FBC = μ0i1i2L/(2πa2)
Dengan AD = BC = L,
Karena a1 < a2, maka FAD > FBC dan karena keduanya berlawanan arah, maka resultan gaya pada kumparan adalah
FABCD = FADFBC searah FAD yaitu ke kanan
FABCD = [μ0i1i2L/2π][(a2a1)/a1a2]
Dengan kuat arua pada masing-masing kawat i1 = 5 A dan i2 = 2 A, L = 6 cm = 0,06 m, a2 = 5 cm = 0,05 m, a1 = 2 cm = 0,02 m, maka
FABCD = [4π x 10-7 x 5 x 2 x 0,06/2π][(0,05 – 0,02)/0,05 x 0,02]
FABCD = 3,6 x 10-6 N ke kanan

0 Response to "Soal dan penyelesaian gaya lorentz"

Post a Comment

Sobat ASF! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!

Note: Only a member of this blog may post a comment.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel