Dokumen tersebut membahas tentang gaya magnetik yang dialami oleh penghantar yang berarus listrik dalam medan magnetik. Gaya ini disebut gaya Lorentz, yang besarnya tergantung pada muatan, kecepatan, dan medan magnet. Gaya Lorentz memainkan peran penting dalam motor listrik dan alat ukur listrik seperti voltmeter.

1. Gaya Magnet
Medan Magnetik

2. C. Gaya Magnetik
Sebuah penghantar yang berarus listrik jika ditempatkan pada medan magnetik atau induksi
magnetik akan mengalami gaya. Gaya yang dialami oleh penghantar berarus listrik itu disebut
gaya Lorentz.
1. Gaya Magnet pada Muatan Bergerak
Untuk muatan listrik q yang bergerak dengan
kecepatan v dalam medan magnetik homogen B.
Jika θ = 90° atau sin 90° = 1, besarnya gaya Lorentz pada sebuah partikel bermuatan
listrik yang bergerak dalam medan magnet B menjadi F = qv B.
Untuk menentukan arah gaya Lorentz yang dialami
oleh penghantar berarus listrik ataupun muatan listrik
yang bergerak di dalam medan magnet yang homogen,
digunakan aturan sekrup.
Jika arus listrik i atau muatan q yang bergerak dengan
kecepatan v diputar ke arah medan magnet B, F
adalah arah sekrup.
F = qv B sin θ

3. Adapun arah gaya Lorentz juga dapat ditentukan
dengan menggunakan aturan tangan kanan. Untuk
menentukan arah gaya Lorentz pada muatan positif
dengan menggunakan aturan tangan kanan,
Gaya Lorentz berfungsi sebagai gaya sentripetal untuk gerak melingkar ini.
Berlaku persamaan berikut.
Partikel tersebut bergerak melingkar karena gaya Lorentz bersifat
sebagai gaya sentripetal. Menurut Hukum II Newton, pada gerak
melingkar beraturan berlaku persamaan:
F = qvB
Kerjakan Tugas 3.3 di Buku
Siswa Aktif dan Kreatif
Belajar Fisika 3 halaman 70.
Pelajari Contoh 3.3 di Buku Siswa
Aktif dan Kreatif Belajar Fisika 3
halaman 70.

4. 2. Gaya Magnet pada Kawat Berarus Listrik
Perhatikan gambar berikut.
Kawat penghantar dengan panjang dan luas penampang A
dialiri arus I dan ditempatkan dalam medan magnetik B.
Buktikan bahwa besar gaya Lorentz yang dialami oleh
penghantar dengan panjang yang dialiri arus listrik I dalam
medan magnet homogen adalah
3. Gaya Magnet di Antara Dua Kawat Sejajar
Dua kawat penghantar yang dipasang sejajar dan dialiri arus
listrik, akan menimbulkan gaya Lorentz.
Ketika kedua kawat arusnya searah, keduanya akan saling
mendekat. Namun, ketika arusnya berlawanan, kedua kawat
akan saling menjauh. Coba jelaskan mengapa hal itu bisa
terjadi?
Untuk memahami gaya magnet, lakukan
Aktivitas Ilmiah 3.2.
F = Bi ℓ sin

5. Gaya timbal balik antar kedua kawat dipengaruhi
oleh induksi magnetik yang ditimbulkan oleh arus.
Besarnya gaya persatuan panjang kawat secara
umum adalah
4. Penerapan Gaya Magnet
a. Motor Listrik
Motor listrik adalah alat yang digunakan untuk mengubah energi listrik menjadi energi
gerak (energi kinetik). Motor listrik digunakan pada tape recorder, bor listrik, pengering
rambut (hair dryer), dan kereta api listrik.
Besarnya momen gaya maksimum yang dialami
oleh masing-masing kawat memenuhi persamaan
Arah
putar
L
M
B
K
N
F
F
komutator
Sifat karbon
i
i
+
-
momen gaya total maksimum dapat dirumuskan
 = Fr
 = NABi  = NABi sin 

6. b. Alat Ukur Listrik
Voltmeter, amperemeter, dan galvanometer merupakan alat
ukur listrik yang cara kerjanya menggunakan jenis kumparan
berputar.
Salah satu bagian utama dari alat ini adalah inti besi lunak
berbentuk silinder tidak dapat berputar. Pada inti besi lunak
tersebut dililitkan kawat sehingga membentuk suatu kumparan
dan diletakkan di antara pasangan kutub sebuah magnet
permanen.
5. Sifat Kemagnetan Bahan
Hubungan antara kuat medan magnet H dengan induksi
magnetik B yang ditimbulkan oleh penghantar berarus
listrik memenuhi persamaan
untuk medan magnet di tengah solenoida (yang berada di udara).

7. Latihan Soal
1. Dua penghantar lurus panjang dan sejajar terpisah 90 mm satu
sama lain dialiri arus masing-masing 2 A dan 4 A dalam arah
yang sama. Tentukan gaya yang dialami tiap-tiap kawat per 0,2
m panjang kawat.
2. Dua kawat panjang dan sejajar terpisah 0,25 m satu dengan
yang lainnya. Kedua kawat dialiri arus yang searah masing-
masing 35 A dan 25 A. tentukan gaya yang bekerja pada kawat
per 1 m panjang kawat.
3. Jelaskan elemen-elemen dasar pada sebuah motor listrik dan
galvanometer.

8. Kesimpulan
Untuk mengetahui
lebih banyak tentang
Medan Magnetik,
buka website
berikut.

9. Kuis
1. Empat buah kawat tembaga terletak sejajar satu sama lain
dengan penampang keempat kawat yang membentuk sebuah
segiempat yang sisinya sama 20 cm, seperti pada gambar.
Sebuah arus sebesar 20 A dialirkan di dalam setiap kawat dalam
seperti yang ditunjukkan pada gambar. Berapakah besar dan
kemanakah arah B di pusat segiempat kuadratis tersebut?
( menyatakan arah arus masuk bidang kertas; ⊙ menyatakan
arah arus keluar bidang kertas.
2. Dua buah kawat lurus, panjang, dan sejajar, berada pada jarak 20
cm dan masing-masing dialiri arus listrik 4 A dan 2,5 A
berlawanan arah. Tentukanlah letak titik P yang memiliki induksi
magnetik nol.
3. Perhatikan gambardi samping. Tentukanlah besarnya nilai induksi
magnetik dititik P