Gaya Lorent dan Momen Kopel Pada Kumparan

Gaya Lorent adalah gaya yang ditimbulkan oleh medan magnet pada arus listrik. Arah gaya lorent tegak lurus terhadap arah arus listrik dan arah medan magnet. Arah gaya Lorent dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan. Ibu jari menggambarkan arah arus listrik, jari telunjuk menunjukkan arah medan magnet dan jari lain arah gaya Lorent.

Gaya Lorent Yang Dialami Sebuah Kawat Lurus

Bila sebuah kawat panjangnya L berarus listrik I diletakkan di dalam medan magnet homogen B maka kawat akan mengalami gaya Lorent. Jika kawat penghantar membentuk sudut a terhadap arah medan magnet, maka  induksi magnet yang dialami kawat sebesar :

F = gaya lorent (N)

B = induksi magnet (T)

I = kuat arus listik (A)

L = panjang kawat (m)

a = sudut (^o)

Gaya Lorent pada Kawat Sejajar Berarus Listrik

Dua kawat panjang sejajar berjarak r yang dialiri arus listri I₁ dan I₂ akan saling berinteraksi. Jika arah kedua arus listrik sama, maka akan terjadi gaya lorent yang berupa gaya tarik menarik. Sebaliknya jika kedua arah arus berlawanan, gaya lorent kedua kawat akan saling tolak menolak.

dan

Besarnya gaya Lorent yang ditimbulkan oleh kedua kawat sejajar adalah :

I₁ dan I₂     = kuat arus kawat 1 dan 2 (A)

r = jarak kedua kawat (m)

Gaya Lorent Yang dialami Muatan

Sebuah partikel bermuatan listrik q yang bergerak dengan kecepatan v di dalam medan magnet B, akan mengalami gaya Lorent. Jika arah gerak partikel terhadap arah medan magnet membentuk sudut a, maka gaya lorent yang dialami partikel sebesar sebesar :

F = gaya lorent (N)

B = induksi magnet (T)

q = muatan listrik (C.)

v = kecepatan partikel (m/s)

a = sudut

Jika arah gerak partikel dan arah induksi magnet tegak lurus (a = 90^o), maka partikel akan bergerak melingkar dengan jari-jari R. Partikel tersebut akan mengalami dua gaya segaligus, yaitu gaya lorent dan gaya sentripetal yang besarnya sama.

Gaya Lorent dapat diaplikasikan dalam pembuatan peralatan seperti motor listrik, galvanometer dan siklotron (alat untuk menghasilkan partikel berenergi tinggi)

R = jari-jari lintasan partikel (m)

Momen Kopel Pada Kumparan

Jika sebuah kumparan berarus listrik diletakkan di dalam medan magnet, maka kumparan akan mengalami momen kopel (momen puntir = Torsi) sehingga kumparan dapat berputar. Peristiwa ini dapat diterapkan pada peraralatan listrik seperti galvanometer dan motor listrik

Perhatikan kumparan persegi panjang yang terletak di dalam medan magnet berikut :

Sebuah kumparan yang luasnya A terdiri dari N buah lilitan dan berarus listrik I yang terletak di dalam medan magnet B dengan posisi arah normal bidang kumparan terhadap arah medan magnet membentuk sudut a, maka akan mengalami momen puntir (torsi) sebesar:

t = momen puntir (Nm)

N = banyak lilitan kumparan

I = kuat arus kumparan (A)

B = kuat medan magnet (T)

A = luas kumparan (m²)

a = sudut