sebuah elektron bergerak pada jarak 2cm sejajar dengan kawat berarus 10 A apalbila kecepatan elektron 4×10 pangkat 5 m/s besar gaya lorentz yang dialami elektro

Kelas         : XII
Pelajaran   : Fisika
Kategori     : Medan Magnet
Kata Kunci : kawat lurus, searah, sejajar, gaya Lorentz, induksi magnet, elektron

Kode : 12.6.5 [Kelas 12 Fisika BAB 05 - Magnet]

Diketahui
Kawat lurus berarus I = 10 A 
Sebuah elektron bergerak sejajar kawat, [tex]v=4.10^{5}m/s[/tex]
Jarak elektron terhadap kawat, a = 2 cm atau [tex]2.10^{-2}m[/tex]

Ditanya
Besarnya gaya magnetik (gaya Lorentz) yang dialami elektron

Penyelesaian

Perhatikan gambar terlampir

Step-1
Hitung induksi magnet suatu titik terhadap kawat

Gunakan rumus menghitung induksi magnet di sekitar kawat lurus berarus.
[tex]B= \frac{\mu_{o}I}{2 \pi a} [/tex]
Keterangan
B = induksi medan magnet (tesla)
I = kuat arus yang mengalir pada kawat lurus (ampere)
a = jarak antara titik terhadap kawat 
[tex] \mu_{o}=4 \pi .10^{-7}Wb.A^{-1}.m^{-1} [/tex]

[tex]B= \frac{(4 \pi .10^{-7})(10)}{(2 \pi)(2.10^{-2})} [/tex]
Diperoleh [tex]B=10^{-4}T[/tex]

Step-2
Hitung gaya Lorentz yang dialami elektron

Gunakan rumus menghitung gaya Lorentz yang dialami partikel yang bergerak
[tex]F=BqvSin\theta[/tex]
Keterangan
F = gaya Lorentz (newton)
B = induksi medan magnet (tesla)
q = muatan partikel (coulomb)
v = kecepatan partikel (m/s²)
θ = sudut antara arah gerak partikel (v) dengan medan magnet (B)

Muatan elektron = [tex]1,6.10^{-19}C[/tex]
Pada soal ini, arah gerak elektron terhadap medan magnet adalah saling tegak lurus, sehingga sin 90° = 1.

Kita input semua data ke dalam rumus:
[tex]F=Bqv[/tex]
[tex]F=(10^{-4})(1,6.10^{-19})(4.10^{5})[/tex]

Diperoleh gaya Lorentz yang dialami elektron sebesar [tex]F=6,4x10^{-18}N[/tex]

________________________________

Pelajari kasus mencari kuat arus pada gaya per satuan panjang antara dua kawat, di sini https://brainly.co.id/tugas/13018717
Simak soal mengenai induksi magnet yang dialami sebuah titik di antara dua kawat lurus sejajar https://brainly.co.id/tugas/12913777
Simak pula soal lainnya mengenai induksi magnet pada suatu titik yang berjarak terhadap pusat lingkaran https://brainly.co.id/tugas/12883207