MAGNET : GAYA LORENTZSeperti dalam kasus elektrostatik(kelistrikan), gejala magnetisme(kemagnetan) dari sebuah benda yangmengandung medan magnet juga bisadigambarkan melalui garis-garis gaya. Padakelistrikan kita ingat sebuah aturan bahwauntuk muatan negatif arah medan menujumuatan dan untuk muatan positif arahmedan listrik ditetapkan keluar menjauhi muatan muatan.Dalam kemagnetan, medan magnet (dituliskan dengan vektor B)digambarkan sebagai garis-garis gaya dari kutub utara menuju kutub selatanseperti gambar 7.1.Seperti halnya gaya elektrostatik (gaya Coulomb) pada kasus medan listrik,dalam medan magnetik pun terdapat gaya magnetik yang serupa dengangaya Coulomb. Gaya magnetik ini terjadi jika sebuah partikel bermuatan qbergerak dengan kecepatan v dalam pengaruh medan magnet B. Akibatpergerakan muatan ini akan timbul gaya magnetik Fm yang besarnya :Arah dari gaya magnetik ini, sesuai dengan aturan tangan kanan 2 adalahtegak lurus terhadap bidang yang dibentuk vektor v dengan B.Kita ingat jika muatan q berada dalam suatu medan listrik E, maka akan timbulgaya elektrostatik (Coulomb) :F qEv v=Beberapa perbedaan penting antara kedua gaya di atas adalah

2. GAYA PADA KAWAT BERARUS LISTRIK DALAMPENGARUH MEDAN MAGNETKawat yang dialiri arus listrik secara mikroskopis adalah merupakansejumlah muatan yang bergerak. Dengan demikian, jika kawat tersebut berdadalam pengaruh medan magnet, maka kawat beraruslistrik pun mengalamigaya magnetik seperti halnya muatan bergerak.Tiap muatan pada kawat mengalami gaya Lorentz, sehingga total gayamagnetik pda kawat berarus dengan banyaknya muatan n adalah :F = (qv xB)nA⋅L d

karena vektor vd searah dengan vektor L :F = I(LxB)maka besarnya gaya magnet pada kawat berarus sepanjang L adalah :F = B⋅ I ⋅L ⋅ sinθdengan θ adalah sudut antara kawat terhadap arah medan magnet.Jika kawat berarus litrik I dibentuk menjadi sebuah kumparan denganbanyaknya lilitan N dan luas penampang A, maka dalam medan magnetsebesar B, maka akan timbul suatu torsi sebesar :τ = N⋅ I ⋅A⋅B ⋅ sinθdengan θ sudut antara medan magnet terhadap garis normal pada lilitan

Arah dari gaya magnetik F ini dapat diketahui melalui aturan tangan kanan,

di mana arah ibu jari menunjukkan arah kecepatan muatan v dan arahkeempat jari yang lain menunjukkan arah medan magnet B, sedangkan arahtelapak tangan terbuka menjukkan arah gaya magnetik F, kita sebut saja inisebagai aturan-tangan-kanan-2, meskipun pada dasarnya memiliki maknayang sama dengan aturan-tangan-kanan -1 sebelumnya.

pengertian gaya magnet

Benda bergerak karena ada gaya yang bekerja pada benda tersebut. Jarum kompas bergerak karena gaya magnet. Rem sepeda dapat menghentikan gerakan sepeda karena adanya gaya gesekan. Benda – benda yang jatuh selalu menuju ke bawah karena ada gaya gravitasi. Dalam hidup sehari-hari kita banyak menggunakan benda yang menerapkan cara kerja (prinsip) gaya magnet,gaya gesekan,dan gaya gravitasi. Kamu akan mempelajari bagaimana gaya-gaya itu bekerja pada benda. Ada benda yang digunakan manusia untuk  mempermudah pekerjaannya. Benda yang berfungsi demikian disebut pesawat sederhana. Alat mengerek bendera adalah contoh benda yang menggunakan pesawat sederhana.

a. Gaya magnetGaya magnet berasal dari magnet. Apakah sebenrnya magnet itu ? istilah magnet berasal dari kata “magnesia”. Magnesia itu adalah nama sebuah daerah kecil di asia. Dahulu,di tempat itulah orang pertama kali menemukan batu yang mampu menarik besi. Batu itu kemudian dinamakan magnet. Kini , batu itu tergolong magnet alam. Setelah manusia makin menguasai teknologi,dibuatlah magnet buatan berbagai benda mampu ditarik oleh magnet tersebut. Namun demikian , hanya benda-benda tertentu yang mampu ditarik oleh magnet. Apa sebenarnya sifat magnet itu ?

1.  Magnet menarik benda – benda tertentu

Tidak semua benda dapat ditarik oleh magnet. Benda yang dapat ditarik oleh magnet adalah benda yang terbuat dari bahan logam tertentu,yaitu besi,nikel,dan kobalt. Jika suatu benda mengandung salah satu dari bahan logam tersebut maka benda itu dapat ditarik oleh magnet. Benda itu dinamakan benda magnetis. Jadi,benda magnetis adalah benda yang dapat ditarik oleh magnet benda lainnya tidak dapat ditarik oleh magnet karena tidak mengandung salah satu dari bahan logam besi,nikel,atau kobalt tersebut. Benda ini dinamakan benda tidak magnetis atau benda nonmagnetis.

2. Kekuatan gaya magnet

Gaya magnet mampu menembus penghalang, yaitu benda nonmagnetis. Gaya tarik magnet masih berpengaruh terhadap benda magnetis dibalik penghalang tersebut. Namun demikian, jika penghalang itu terlalu tebal , maka pengaruh magnet bisa hilang. Dengan demikian, kekuatan gaya tarik magnet dipengruhi oleh ketebalan penghalang antara magnet dan benda magnetis. Makin dekat jarak benda ke magnet, maka makin kuat gaya tarik magnet tersebut. Gaya tarik magnet ini menyebabkan magnet harus disimapan dengan hati-hati. Hindarkan magnet dari peralatan elektronika yang rumit. Gaya tarik magnet bisa merusak fungsi benda tersebut. Kekuatan gaya tarik magnet tidaklah merata di seluruh sisi atau bagiannya. Gaya magnet terkuat berada di kedua kutubnya. Pada magnet batang, gaya magnet terkuat berada di kedua ujungnnya, yaitu kutub-kutubnya.jika beberapa benda magnetis didekatkan magnet, maka benda tersebut cenderung untuk segera ditarik ke kutub-kutub tersebut. Daerah tertentu disekitar magnet yang dipengaruhi oleh gaya tarik magnet disebut medan magnet. Medan inilah yang menyebabkan terbentuknya pola tertentu. Pola tersebut disebut garis gaya magnet. Garis tersebut saling bertemu diujung kedua kutub magnet.

GAYA GESEK, GAYA GRAVITASI, dan GAYA MAGNET 26 Okt

GAYA GESEKGaya gesek adalah gaya yang menahan gerak benda agar benda itu dapatberhenti bergerak.Besar kecilnya gaya gesek dipengaruhi oleh kasar licinnya permukaan bendayang bergesekan.Makin halus/licin permukaan gaya gesek semakin kecil.Makin kasar permukaan gaya gesek semakin besarContoh cara memperkecil gaya gesek :1. Memberikan pulumas (oli, lilin atau vaselin) pada permukaan benda yangbergesekan.

2. Menaburkan bedak atau tepung kanji di atas meja karambol agar bijikarambol dapat bergerak lancar.3. Melapisi meja biliar dengan kain agar bola dapat bebas menggelinding.4. Membuat bentuk pesawat terbang yang ramping untuk mengurangi gayagesek antara badan pesawat dengan udara.Contoh cara memperbesar gaya gesek :1. Memasang paku-paku pada alas sepatu bola agar pemain bola tidakmudah tergelincir ketika berlari di lapangan rumput.2. Membuat alur pada permukaan ban untuk emngingkatkan dayacengkeram ban dengan permukaan tanah.Manfaat Gaya Gesek pada Kehidupan Sehari-hari :1. Menghasilkan panas, misalnya gaya gesek yang timbulketika kitamenggosokkan kedua belah tangan kita dapat menghangatkan badan.2. Mengikis benda, contoh gaya gesek yang timbul dari ampelas terhadapkayu dapat membuat kayu menjadi halus.3. Mencegah benda tergelincir, contoh gaya gesek antara sepatu dan lantaimembuat kita tidak tergelincir.Kerugian Gaya Gesek pada Kehidupan Sehari-hari :1. Gaya gesek menghambat gerak sehingga memboroskan energi. Contohgaya gesek antara udara dengan pembalap sepeda membuat pembalapsepeda harus mengeluarkan tenaga yang besar.

http://rangkuman-pelajaran.blogspot.com

http://www.ebook-UASBN.co.cc

2. Gaya gesek dapat mengikis benda, contoh ban mobil akan cepat gundulakibat sering bergesekan dengan jalan.GAYA GRAVITASIGaya gesek adalah gaya yang menarik semua benda baik benda hidup maupunbenda tidak hidup ke arah pusat bumi.Contoh : daun berguguran dari pohon, buah yang telah masak jatuh ke tanah,dan penerjun payung.Benda-benda yang mengalami tarikan gaya gravitasi bumi akan bergerak jatuhke tanah. Gerak jatuh akan semakin cepat bila benda semakin dekat dengantanah. Setelah benda mencapai tanah, gaya gravitasi tetap bekerja sehinggabenda tetap berada pada tempatnya.Akibat tidak adanya gaya gravitasi semua makhluk hidup dan makhluk takhidup akan melayang-layang di angkasa.Pengaruh gaya gravitasi :1. Gaya gravitasi menarik bulan sehingga bulan tidak terlepas dari garisedarnya.2. Gaya gravitasi menarik meteor memasuki bumi.3. Gaya gravitasi menarik batu yang telah dilempar ke atas sehinggakembali ke tanah.Penemu gaya gravitasi adah Sir Issac Newton. Teori gaya gravitasi muncul ketika ia

melihat apel jaruh dari pohon di kebunnya. Menurut Newton gerak jatuhnya buah apelakibat adanya gaya gravitasi.21 3

http://rangkuman-pelajaran.blogspot.com

http://www.ebook-UASBN.co.cc

GAYA MAGNETMagnet berasal dari kata Magnesia yaitu tempat orang Yunani menemukan sifatmagnet yang terdapat dalam batu-batuan yang dapat menarik logam.Magnet disebut juga besi berani.Macam-macam bentuk magnet :1. magnet jarum2. magnet ladam (tapal kuda)3. magnet huruf U4. magnet keping5. magnet batang6. magnet silinder7. magnet cincinnama magnet biasanya disesuaikan dengan bentuknya.Setiap magnet mempunyai 2 kutub yaitu kutub utara dan selatan/Kekuatan sifat magnet paling besar terdapat pada kutub-kutubnyaJika kutub senama (utara-utara atau selatan-selatan) dihadapkan maka keduamagnet akan saling menolak.Jika kutub yang berbeda (utara-selatan) dihadapkan maka kedua magnet akansaling menarik.Jika kutub tidak senama dari dua, tiga, empat buah magnet dihubungkan makaakan terbentuk satu magnet baru yang memiliki satu kutub utara dan satu kutubselatan.Jika sebuah magnet dipotong menjadi dua bagian, maka akan terbentuk duamagnet yang masing-masing memiliki kutub utara dan kutub selatan.Sifat kemagnetan benda :1. Magnet dapat menarik benda yang bersifat magnetis misalnya besi, baja,kobalt, nikel.2. Magnet tidak dapat menarik benda yang bersifat non magnetis misalnyaemas, tembaga, perak, aluminium, kaca, kertas, karet, plastik.3. Gaya magnet dapat menggerakkan benda meskipun magnet tidakmenyentuh benda. Gaya magnet semakin besar jika ukuran magnetsemakin besar.

1 Pengertian Gaya magnetik/Lorentz

Jika arus listrik mengalir dari A ke B ternyata pita dari alumunium foil melengkung ke atas , ini berarti ada sesuatu gaya yang berarah keatas akibat adanya medan magnet homogen dari utara ke selatan. Gaya ini selanjutnya disebut sebagai gaya magnetic atau gaya Lorentz . Jika arus listrik dibalik sehingga mengalir dari B ke A, ternyata pita dari alumunium foil melengkung ke bawah. Jika arus listrik diperbesar maka alumunium foil akan melengkung lebih besar. Ini berarti besar dan arah gaya Lorentz tergantung besar dan arah arus listrik.Karena gaya Lorentz ( FL ) , arus listrik ( I ) dan medan magnet ( B ) adalah besaran vector maka peninjauan secara matematik besar dan arah gaya Lorentz ini hasil perkalian vector ( cros-product ) dari I dan B.

FL = I x B

Besarnya gaya Lorentz dapat dihitung dengan rumus FL = I.B sinθRumus ini berlaku untuk panjang kawat 1 meter.

Perhitungan diatas adalah gaya Lorentz yang mempengaruhi kawat tiap satuan panjang. Jadi jika panjang kawat = ℓ , maka besar gaya Lorentz dapat dihitung dengan rumus :

FL = I . ℓ . B . Sin θ

FL = gaya Lorentz dalam newton ( N ) I = kuat arus listrik dalam ampere ( A ) ℓ = panjang kawat dalam meter ( m ) B = kuat medan magnet dalam Wb/m2 atau tesla ( T ) θ = sudut antara arah I dan B

Dari rumus di atas ternyata jika besar sudut θ adalah :

Θ =900 , arah arus listrik dan medan magnet ( I dan B ) saling tegak lurus maka FL mencapai maksimum

Θ = 00 , arah arus listrik dan medan magnet ( I dan B ) saling sejajar maka FL = 0 atau kawat tidak dipengaruhi gaya Lorentz

Hubungan antara FL , I dan B dapat lebih mudah dipelajari dengan menggunakan kaidah tangan kiri. Yaitu dengan mengangan-angankan jika ibu jari, jari telunjuk dan jari tangah kita bentangkan saling tegak lurus, maka :

Ibu jari : menunjukan arah gaya Lorentz ( FL ) Arah gaya Lorentz Jari telunjuk : menunjukkan arah medan magnet ( B ) Jari tengah : menunjukkan arah arus listrik ( I )

Coba sekarang kalian terapkan kaidah ini pada percobaan diatas, mengapa alumunium foil melengkung keatas ? sesuaikah dengan kaidah tangan kiri ?

Catatan : Aturan ini dapat juga menggunakan kaidah tangan kanan, yaitu dengan mengangan-angankan jika Ibu jari, Jari Telunjuk dan Jari tengah kita bentangkan saling tegak lurus, maka : Jari tengah menunjuk arah gaya Lorentz, jari telunjuk menunjuk arah medan magnet dan Ibu jari menunjuk arah arus listrik.

Contoh Soal :

1. Sebuah kawat berarus listrik I = 2 A membentang horizontal dengan arah arus dari utara ke selatan, berada dalam medan magnet homogen B = 10 – 4 T dengan arah vertikal ke

atas. Bila panjang kawatnya 5 meter dan arah arus tegak lurus arah medan magnet. Berapa besar dan arah gaya Lorentz yang dialami oleh kawat ? ...

Jawab :Diket : I = 2 AB = 10 – 4 Tℓ = 5 m

Ditanya : FL = ............... ?Dijawab :

FL = I . ℓ . B . sin θ= 2 ampere . 5 meter . 10 -4 Tesla . sin 900= 10-3 newton

Dengan arah gaya menunjuk ke Barat

2. Seutas kawat lurus yang terletak di equator diarahkan sejajar dengan bumi sepanjang arah timur-barat. Induksi magnetic dititik itu horizontal dan besarnya 6.10-5 T. Jika massa persatuan panjang kawat 5.10-3 kg/m dan g = 10 m/s2, berapa arus yang mengalir di dalam kawat supaya besar gaya yang dialaminya seimbang dengan berat kawat ? ….

Jawab :Diket : B = 6.10-5 Tm/L = 5 . 10-3kg/mg = 10 m/s2

Ditanya : I = …….? Supaya gaya Lorentz seimbang dengan gaya beratDijawab :

FL = wB. I. L = m . g B . I = m/L . g6 . 10 – 5 . I = 5 . 10 – 3 . 10Jadi I = 5000/6 Ampere

1.Gaya Lorentz pada Dua Kawat Sejajar

Jika ada dua kawat saling sejajar dipasang saling berdekatan ternyata kedua kawat akan saling tarik-menarik jika dialiri arus searah , dan akan saling tolak menolak jika dialiri arus berlawan- an arah.

Dua kawat sejajar terpisah sejauh a dialiri arus listrik I1 dan I2 searah satu sama lain . Titik P adalah perpotongan antara kawat I1 dengan bidang dan titik Q perpotongan antara I2 dengan bidang. B1 adalah medan dititik Q akibat dari kuat arus I1 sedangkan B2 adalah medan magnet dititik P akibat dari kuat arus I2. Jika masing-masing titik ( P dan Q ) ditentukan arah gaya Lorentz yang dialaminya ( dengan menggunakan kaidah tangan kiri ) maka gaya F1 dan F2 akan seperti gambar. Gaya tersebut akan menyebabkan kedua kawat saling tertarik dan akan melengkung kedalam.Bagaimana jika salah satu kawat dialiri arus listrik dengan berlawanan arah dengan kawat yang lainnya ?

Coba gambarkan sendiri , dengan I1 atau I2 dibalik arahnya ?

Besarnya gaya tarik atau tolak yang dialami kawat tiap satuan panjang setelah dijabarkan terdapat rumus :

FL = gaya Lorentz dalam newton ( N ) I1 dan I2 = arus pada masing-masing kawat dalam ampere ( A ) a = jarak antara kedua kawat dalam meter ( m ) μ0 = permeabilitas udara / ruang hampa = 4∏. 10-7 Wb/ Am. m

catatan :

Jika I1 = I2 = I , dan ℓ = 1 meter maka FL = μ0 I2 / 2π.aJika I = 1 ampere dan a = 1 m maka besarnya FL = 4∏. 10-7 ( 1 )2 / 2π.1 = 2 . 10-7 N

Dari hasil penjabaran tersebut maka definisi 1 ampere ditentukan sebagai berikut :

Definisi : 1 ampere adalah = besarnya arus listrik pada dua kawat sejajar yang berjarak satu meter satu sama lain sehingga jika kedua arus itu searah maka tiap satu satuan panjang ( 1 m ) kawat akan saling tarik-menarik dengan gaya sebesar 2 . 10-7 N

Contoh :

1. Dua kawat sejajar satu sama lain berjarak 10 cm, pada kedua kawat mengalir arus listrik yang sama besar yaitu 10 A dengan arah arus yang sama. Bila panjang kawat 1 meter maka tentukan besar dan arah gaya Lorentz yang dialami kedua kawat !Jawab :Diketahui : I1 = I2 = 10 Aa = 10 cm = 0,1 mℓ = 1 meter

Ditanya : FL = …………………….?Dijawab :

FL = 4∏. 10-7 10.10 / 2∏.0,1= 2 . 10-4 N Dengan arah saling tarik menarik

2. Tiga Buah kawat sejajar dialiri arus listrik dengan arah seperti gambar , Jika Jarak masing- masing kawat adalah a = 4 cm dan besar arus adalah masing-masing sama 8 A . Tentukan besar dan arah gaya Lorentz persatuan panjang yang dialami oleh kawat B ?

Jawab :

FAB =

= 4∏. 10-7 . 8 . 8 / 2∏. 4 . 10-2

= 3,2 . 10-4 Newton dengan arah keatas

FBC =

= 4∏. 10-7 . 8 . 8 / 2∏. 4 . 10-2 = 3,2 . 10-4 Newton dengan arah keatas

Karena FAB dan FBC searah maka ,FB = gaya total yang dialami B adalah FAB + FBC = 6,4 . 10-4 NDengan arah keatas

2 Gaya Lorentz pada Muatan yang Bergerak

Sebuah partikel bermuatan listrik yang bergerak dalam daerah medan magnet homogen akan mendapatkan gaya. Gaya ini juga dinamakan gaya Lorentz. Gerak partikel akan menyimpang searah dengan gaya lorentz yang mempengaruhi.Pada gambar tampak sebuah partikel bermuatan yang bergerak dalam medan magnet. Ditunjukkan bagaimana kalau partikel tersebut bermuatan positif ( gambar a ) dan bagaimana kalau partikel tersebut bermuatan negatif ( gambar b ) .

Arah gaya Lorentz pada muatan yang bergerak dapat juga ditentukan dengan kaidah tangan kiri

Ibu jari = sebagai arah gaya Lorentz Jari telunjuk = sebagai arah medan magnet

Jari tengah = sebagai arah arus listrik

(untuk muatan positif arah gerak searah dengan arah arus, sedang untuk muatan negatif arah gerak berlawanan dengan arah arus )Coba kalian terapkan pada gambar diatas, sesuaikah dengan aturan tersebut ?

Jika besar muatan q bergerak dengan kecepatan v, dan I = q / t maka persamaan gaya Lorentz untuk kawat dapat dituliskan :

FL = I . ℓ . B sin θ = q/t . ℓ . B sin θ= q . ℓ/t . B sin θ = q . v . B sin θ Karena ℓ/t = v .

Sehingga besarnya gaya Lorentz yang dialami oleh sebuah muatan yang bergerak dalam daerah medan magnet dapat dicari dengan menggunakan rumus :

FL = q . v . B sin θ

FL = gaya Lorentz dalam newton ( N ) q = besarnya muatan yang bergerak dalam coulomb ( C ) v = kecepatan muatan dalam meter / sekon ( m/s ) B = kuat medan magnet dalam Wb/m2 atau tesla ( T ) θ = sudut antara arah v dan B FL selalu mempunyai arah tegak lurus dengan v dan B

Catatan penting :

Sebenarnya gaya yang mempengaruhi pada muatan yang bergerak dalam medan magnet disamping dipengaruhi gaya magnet juga dipengaruhi oleh gaya listrk sebesar F = q . E. Tetapi karena nlai gaya ini sangat kecil dibandingkan dengan gaya magnetnya maka didalam perhitungan terkadang diabaikan.

Gambar Partikel bermuatan yang bergerak dalam bidang tegak lurus terhadap medan magnetik seragam (sumber : Addison Wesley Longman, Inc)

Bila sebuah partikel bermuatan listrik bergerak tegak lurus dengan medan magnet homogen yang mempengaruhi selama geraknya, maka muatan akan bergerak dengan lintasan berupa lingkaran.Sebuah muatan positif bergerak dalam medan magnet B (dengan arah menembus bidang) secara terus menerus (gambar P) akan membentuk lintasan lingkaran dengan gaya Lorentz yang timbul menuju ke pusat lingkaran. Demikian juga untuk muatan negative (gambar Q )

Persamaan-persamaan yang memenuhi pada muatan yang bergerak dalam medan magnet homogen sedemikian sehinga membentuk lintasan lingkaran adalah :Gaya yang dialami akibat medan magnet : FL = q . v . BGaya sentripetal yang dialami oleh partikel : Dengan menyamakan kedua persamaan kia mendapatkan persamaan :

Gerak Muatan Titik dalam Medan Magnetik

atau ...(3)

Besar jari-jari orbit partikel dapat ditulis :

...(4)

R = jari-jari lintasan partikel dalam meter ( m ) m = massa partikel dalam kilogram ( kg ) v = kecepatan partikel dalam meter / sekon ( m/s ) q = muatan partikel dalam coulomb ( C )

Gerak Muatan Titik dalam Medan Magnetik

atau ...(3)

Besar jari-jari orbit partikel dapat ditulis :

...(4)

Animasi berikut memperlihatkan dua partikel bermuatan yang bergerak melingkar dalam daerah

medan magnetik. Perbedaan besar muatan kedua partikel menyebabkan perbedaan besar jejari

lintasan melingkar seperti yang dinyatakan dalam persamaan (4).

Medan Magnet

Medan Magnet di Sekitar Kawat Lurus

Besarnya medan Magnet disekitar kawat lurus panjang berarus listrik. Dipengaruhi oleh besarnya kuat arus listrik dan jarak titik tinjauan terhadap kawat. Semakin besar kuat arus semakin besar kuat medan magnetnya, semakin jauh jaraknya terhadap kawat semakin kecil kuat medan

magnetnya.

Berdasarkan perumusan matematik oleh Biot-Savart maka besarnya kuat medan magnet disekitar kawat berarus listrik dirumuskan dengan :

B = Medan magnet dalam tesla ( T )

μo = permeabilitas ruang hampa = I = Kuat arus listrik dalam ampere ( A ) a = jarak titik P dari kawat dalam meter (m)

Arah medan magnet menggunakan aturan tangan kanan :

Medan magnet adalah besaran vector, sehingga apabila suatu titik dipengaruhi oleh beberapa medan magnet maka di dalam perhitungannya menggunakan operasi vektor. Berikut ditampilkan beberapa gambar yang menunnjukkan arah arus dan arah medan magnet. Arah medan magnet didaerah titik P ( diatas kawat berarus listrik ) menembus bidang menjauhi pengamat sedang didaerah titik Q dibawah kawat berarus listrik menembus bidang mendekati pengamat.

Tanda titik menunjukkan arah medan menembus bidang mendekati pengamat.

Tanda silang menunjukkan arah medan menembus bidang menjauhi pengamat. Tanda anak panah biru menunjukkan arah arus listrik.

Pada sumbu koordinat x, y, z kawat berarus listrik berada pada bidang xoz dan bersilangan dengan sb. Z negative. Arah arus listrik searah dengan sumbu x positif. Jarak antara kawat I dengan titik pusat koordinat (O) adalah a maka besarnya medan magnet dititik (O) tersebut searah dengan sumbu y negative.

Keterangan gambar: I = arus listrik B = medan magnet Tanda panah biru menunjukkan arah arus llistrik

Contoh :

Sebuah kawat lurus panjang dialiri arus 5 miliampere berada diruang hampa . Tentukan besarnya induksi magnetic pada titik yang berada sejauh 10 cm disebelah kanan kawat, bila kawat vertikal ?

Jawab : Diketahui : I = 5 miliampere = 5 . 10 – 3 Ampere a = 10 cm = 0,1 meter Ditanya : B = ………….? Dijawab :

Sebuah kawat berada pada sumbu x dialiri arus listrik sebesar 2 A searah dengan sumbu x positif . Tentukan besar dan arah medan magnet dititik P yang berada pada sumbu y berjarak 4 cm dari pusat koordinat 0 ( lihat gambar) ?

Dijawab : Dketahui : I = 2 A a = 4 . 10 – 2 m Ditanya : Besar dan arah B ….. ? Dijawab :

Medan Magnet di Sekitar Kawat Melingkar

Besar dan arah medan magnet disumbu kawat melingkar berarus listrik dapat ditentukan dengan rumus :

Keterangan:

BP = Induksi magnet di P pada sumbu kawat melingkar dalam tesla ( T) I = kuat arus pada kawat dalam ampere ( A ) a = jari-jari kawat melingkar dalam meter ( m ) r = jarak P ke lingkaran kawat dalam meter ( m ) θ = sudut antara sumbu kawat dan garis hubung P ke titik pada lingkaran kawat dalam

derajad (°) x = jarak titik P ke pusat lingkaran dalam mater ( m )

dimana

Besarnya medan magnet di pusat kawat melingkar dapat dihitung

B = Medan magnet dalam tesla ( T ) μo = permeabilitas ruang hampa = 4п . 10 -7 Wb/amp. m I = Kuat arus listrik dalam ampere ( A ) a = jarak titik P dari kawat dalam meter (m)

= jari-jari lingkaran yang dibuat

Arah ditentukan dengan kaidah tangan kanan Perhatikan gambar

Sebuah kawat melingkar berada pada sebuah bidang mendatar dengan dialiri arus listrik

Apabila kawat melingkar tersebut dialiri arus listrik dengan arah tertentu maka disumbu pusat lingkaran akan muncul medan magnet dengan arah tertentu. Arah medan magnet ini ditentukan dengan kaidah tangan kanan. Dengan aturan sebagai berikut: Apabila tangan kanan kita menggenggam maka arah ibu jari menunjukkan arah medan magnet sedangkan keempat jari yang lain menunjukkan arah arus listrik

Keterangan gambar :

Sebuah kawat melingkar dialiri arus listrik sebesar 4 A (lihat gambar). Jika jari-jari lingkaran 8 cm dan arak titik P terhadap sumbu kawat melingkar adalah 6 cm maka tentukan medan magnet pada : a. pusat kawat melingkar ( O ) b. dititik P

Jawab : Diketahui : I = 4 A a = 8 cm = 8 . 10 – 2 m

x = 6 cm = 6 . 10 – 2 m

sin θ = a / r = 8 / 10 = 0,8 Ditanya : a. Bo = ……. ?

b. BP = ……. ? Dijawab :

Medan Magnet pada Solenoida

Sebuah kawat dibentuk seperti spiral yang selanjutnya disebut kumparan , apabila dialiri arus listrik maka akan berfungsi seperti magnet batang.

Kumparan ini disebut dengan Solenida

Besarnya medan magnet disumbu pusat (titik O) Solenoida dapat dihitung

Bo = medan magnet pada pusat solenoida dalam tesla ( T ) μ0 = permeabilitas ruang hampa = 4п . 10 -7 Wb/amp. M I = kuat arus listrik dalam ampere ( A )

N = jumlah lilitan dalam solenoida L = panjang solenoida dalam meter ( m )

Dengan arah medan magnet ditentukan dengan kaidah tangan kanan. Arah arus menentukan arah medan magnet pada Solenoida.

Besarnya medan magnet di ujung Solenida (titik P) dapat dihitung:

BP = Medan magnet diujung Solenoida dalam tesla ( T ) N = jumlah lilitan pada Solenoida dalam lilitan I = kuat arus listrik dalam ampere ( A ) L = Panjang Solenoida dalam meter ( m )

C. Kutub   Magnet

Semua magnet mempunyai sifat-sifat tertentu. Setiap magnet, bagaimanapun bentuknya, mempunyai dua ujung dimana pengaruh magnetiknya paling kuat. Dua ujung tersebut dikenal sebagai kutub magnet. Salah satu kutub diberi nama kutub utara (U) dan kutub yang lain diberi nama kutub selatan (S). Magnet dibuat dalam berbagai bentuk dan ukuran meliputi magnet batang, tapal kuda, dan cakram.

Jika dua magnet saling didekatkan, mereka saling mengerahkan gaya, yaitu gaya magnet. Gaya magnet, seperti gaya listrik, terdiri dari tarik-menarik dan tolak-menolak. Jika dua kutub utara saling didekatkan, kedua kutub tersebut akan tolak-menolak. Demikian juga halnya jika dua kutub selatan saling didekatkan. Namun, jika kutub utara utara salah satu magnet didekatkan ke kutub selatan magnet lain, kutub-kutub tersebut akan tarik menarik. Aturan untuk kutub-kutub magnet tersebut berbunyi: Kutub-kutub senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama akan tarikmenarik. Bagaimana aturan ini bila dibandingkan dengan aturan yang memaparkan perilaku muatan listrik?

Gambar 3. Sebuah magnet dipotong menjadi dua, tiap-tiap potongan tetap mempertahankan sifat-sifat kemagnetannya.

Kutub magnet selalu ditemukan berpasangan, kutub utara dan kutub selatan. Jika sebuah magnet dipotong menjadi dua buah, dihasilkan dua magnet yang lebih kecil masing-masing mempunyai satu kutub utara dan satu kutub selatan. Prosedur ini dapat diulang-ulang, namun selalu dihasilkan sebuah magnet lengkap yang terdiri dari dua kutub (Gambar 3).

SIFAT-SIFAT MAGNET

Setiap magnet memperlihatkan ciri-ciri tertentu. Magnet memiliki dua tempat yang gaya magnetnya paling kuat. Daerah ini disebut kutub magnet. Ada 2 kutub magnet, yaitu kutub utara (U) dan kutub selatan (S). Seringkali kita menjumpai magnet yang bertuliskan N dan S. N merupakan kutub utara magnet itu (singkatan dari north yang berarti utara) sedangkan S kutub selatannya (singkatan dari south yang berarti selatan).

Magnet dapat berada dalam berbagai bentuk dan ukuran. Bentuk yang paling sederhana berupa batang lurus. Bentuk lain yang sering kita jumpai misalnya bentuk tapal kuda (ladam) dan jarum. Pada bentuk-bentuk ini, kutub magnetnya berada pada ujung-ujung magnet itu.

macam-macam magnet menurut bentuknya

Jika dua buah magnet saling didekatkan, magnet pertama akan mengerjakan gaya pada magnet kedua, dan magnet kedua mengerjakan gaya kepada magnet pertama. Gaya magnet, seperti halnya gaya listrik, berupa tarikan dan tolakan. Jika dua kutub utara didekatkan, maka keduanya tolak-menolak. Dua kutub selatan juga saling menolak. Namun, jika kutub selatan didekatkan pada kutub utara, maka kedua kutub ini akan tarik-menarik. Sehingga kita dapat membuat aturan untuk kutub magnet: kutub senama tolak-menolak, dan kutub tak senama  tarik-menarik.

kutub tak senama tarik-menarik

kutub senama tolak-menolak

Kutub-kutub magnet selalu berpasangan yaitu kutub utara dan kutub selatan. Selama  bertahun-tahun  para ilmuwan mencoba mendapatkan satu kutub saja yang ada pada sebuah magnet. Jika sebuah magnet dipotong menjadi dua, ternyata hasilnya berupa dua magnet yang lebih kecil dan masing-masing tetap memiliki kutub utara dan selatan.

Di dalam kehidupan sehari-hari kata “magnet” sudah sering kita dengar. Namun sering juga berpikir bahwa jika mendengar kata magnet selalu berkonotasi menarik benda. Kita bisa mengambil suatu barang hanya dengan sebuah magnet, misalkan pada peralatan perbengkelan biasanya dilengkapi dengan sifat magnet sehingga memudahkan untuk mengambil benda yang jatuh di tempat yang sulit dijangkau oleh tangan secara langsung. Bahkan banyak peralatan yang sering kita gunakan, antara lain bel listrik, telepon, dinamo, alat-alat ukur listrik, kompas yang semuanya menggunakan magnet. Asal kata magnet diduga dari kata magnesia yaitu nama suatu daerah di Asia kecil. Menurut cerita di daerah itu + 4.000 tahun yang lalu telah ditemukan sejenis batu yang memiliki sifat dapat menarik besi atau baja atau campuran logam lainnya. Benda yang dapat menarik besi atau baja inilah yang disebut magnet.

A.      PENGERTIAN MAGNET

Magnet atau magnit adalah suatu obyek yang mempunyai suatu medan magnet. Kata

magnet (magnit) berasal dari bahasa Yunani magnítis líthos yang berarti batu Magnesian.

Magnesia adalah nama sebuah wilayah di Yunani pada masa lalu yang kini bernama Manisa

(sekarang berada di wilayah Turki) di mana terkandung batu magnet yang ditemukan sejak

zaman dulu di wilayah tersebut. Pada saat ini, suatu magnet adalah suatu materi yang

mempunyai suatu medan magnet. Materi tersebut bisa dalam berwujud magnet tetap atau

magnet tidak tetap. Magnet yang sekarang ini ada hampir semuanya adalah magnet

buatan.

Magnet selalu memiliki dua kutub yaitu: kutub utara (north/ N) dan kutub selatan (south/

S). Walaupun magnet itu dipotong-potong, potongan magnet kecil tersebut akan tetap

memiliki dua kutub. Magnet dapat menarik benda lain. Beberapa benda bahkan tertarik

lebih kuat dari yang lain, yaitu bahan logam. Namun tidak semua logam mempunyai daya

tarik yang sama terhadap magnet. Besi dan baja adalah dua contoh materi yang

mempunyai daya tarik yang tinggi oleh magnet. Sedangkan oksigen cair adalah contoh

materi yang mempunyai daya tarik yang rendah oleh magnet.

  A.      SIFAT-SIFAT MAGNET

1.       Kutub-kutub Magnet

Semua magnet memperlihatkan ciri-ciri tertentu. Magnet memiliki dua tempat yang gaya magnetnya paling

kuat. Daerah ini disebut kutub magnet. Ada 2 kutub magnet, yaitu kutub utara (U) dan kutub selatan (S). Seringkali

kita menjumpai magnet yang bertuliskan N dan S. N merupakan kutub utara magnet itu (singkatan dari north yang

berarti utara) sedangkan S kutub selatannya (singkatan dari south yang berarti selatan).

Magnet dapat berada dalam berbagai bentuk dan ukuran. Bentuk yang paling sederhana berupa batang lurus.

Bentuk lain yang sering kita jumpai misalnya bentuk tapal kuda (ladam) dan jarum. Pada bentuk-bentuk ini, kutub

magnetnya berada pada ujung-ujung magnet itu. Gambar C1 memperlihatkan berbagai bentuk magnet yang sering

kita jumpai.

Gambar 1. Berbagai bentuk magnet.

Jika dua buah magnet saling didekatkan, magnet pertama akan mengerjakan gaya pada magnet kedua, dan

magnet kedua mengerjakan gaya kepada magnet pertama. Gaya magnet, seperti halnya gaya listrik, berupa tarikan

dan tolakan. Jika dua kutub utara didekatkan, maka keduanya tolak-menolak. Dua kutub selatan juga saling

menolak. Namun, jika kutub selatan didekatkan pada kutub utara, maka kedua kutub ini akan tarik-menarik.

Sehingga kita dapat membuat aturan untuk kutub magnet: kutub senama tolak-menolak, dan kutub tak senama  tarik-

menarik.

 Gambar 2 Kutub magnet yang berbeda saling menarik

Gambar 3. Kutub magnet yang sejenis saling menolak

Kutub-kutub magnet selalu berpasangan yaitu kutub utara dan kutub selatan. Selama  bertahun-tahun  para

ilmuwan mencoba mendapatkan satu kutub saja yang ada pada sebuah magnet. Jika sebuah magnet dipotong

menjadi dua, ternyata hasilnya berupa dua magnet yang lebih kecil dan masing-masing tetap memiliki kutub utara

dan selatan. Seperti halnya Gambar C3.

Gambar 4. Magnet yang dipotong-potong

2.       Medan Magnet

Walaupun gaya-gaya magnet yang terkuat terletak pada kutub-kutub magnet, gaya-gaya magnet tidak hanya

berada pada kutub-kutubnya saja. Gaya-gaya magnet juga timbul di sekitar magnet. Daerah di sekitar magnet yang

terdapat gaya-gaya magnet disebut medan magnet. Garis gaya magnet dapat digambarkan dengan cara menaburkan

serbuk besi pada kertas yang diletakkan di atas magnet. Jika pada suatu tempat garis gaya magnetnya rapat, berarti

gaya magnetnya kuat. Sebaliknya jika garis gaya magnetnya renggang, berarti gaya magnetnya lemah.

Gambar 5. Diagram garis gaya magnet dapat dibuat sesuai pola serbuk besi yang terjadi.

Gambar 6. Garis medan magnet Utara-Selatan.

Seperti halnya garis gaya listrik yang menggambarkan medan listrik, garis gaya magnet dapat menggambarkan

medan magnet. Namun tidak seperti garis gaya listrik yang dapat berawal dan berakhir pada satu muatan listrik,

garis gaya magnet tidak ada awal dan akhirnya. Garis gaya magnet membentuk lintasan tertutup dari kutub utara ke

kutub selatan. Jadi, medan magnet adalah daerah di sekitar magnet yang masih bekerja gaya magnet, digambarkan

oleh garis gaya magnet yang menyebar dari kutub-kutub magnet. (Sudibyo, Elok, dkk. 2008: 204-206)

3.       Bahan Magnetik dan Bahan Nonmagnetik

Benda  dapat digolongkan berdasarkan   sifatnya. Kemampuan suatu benda menarik benda lain yang berada di

dekatnya   disebut   kemagnetan.  Berdasarkan  kemampuan   benda menarik benda lain dibedakan menjadi dua,

yaitu benda magnet dan benda  bukan  magnet. Namun,  tidak  semua  benda yang  berada  di dekat magnet dapat

ditarik. Oleh karena itu sifat kemagnetan benda dapat digolongkan menjadi:

a.       Bahan magnetik (feromagnetik), yaitu bahan yang dapat ditarik magnet dengan kuat. Contoh: besi, baja, besi

silikon, nikel, kobalt.

b.       Bahan non magnetik

1)      Paramagnetik, yaitu bahan yang ditarik lemah oleh magnet.

Contoh: alumunium, magnesium, wolfram, platina dan kayu

2)      Diamagnetik, yaitu bahan yang ditolak oleh magnet.

Contoh: Bismuth, tembaga, emas, perak, seng, garam dapur.

Benda-benda magnetik yang bukan magnet dapat dijadikan magnet.  Benda itu ada yang  mudah  dan  ada  yang

sulit  dijadikan magnet.  Baja  sulit  untuk dibuat  magnet, tetapi  setelah  menjadi magnet sifat kemagnetannya tidak

mudah hilang. Oleh karena itu, baja digunakan untuk membuat magnet tetap (magnet permanen). Besi mudah untuk

dibuat magnet, tetapi jika setelah menjadi magnet  sifat kemagnetannya  mudah  hilang. Oleh  karena  itu,  besi

digunakan untuk membuat magnet sementara.

Berdasarkan jenis bahan yang digunakan, magnet dapat dibedakan menjadi empat tipe:

a.       Magnet Permanen Campuran

Sifat magnet tipe ini adalah keras dan memiliki gaya tarik sangat kuat. Magnet permanen campuran dibagi

menjadi:

a.       Magnet alcomax, dibuat dari campuran besi dengan almunium

b.       Magnet alnico, dibuat dari campuran besi dengan nikel

c.        Magnet ticonal, dibuat dari campuran besi dengan kobalt

b.       Magnet Permanen Keramik

Tipe magnet ini disebut juga dengan magnadur, terbuat dari serbuk ferit dan bersifat keras serta memiliki gaya

tarik kuat.

c.        Magnet Besi Lunak

Tipe magnet besi lunak disebut juga stalloy, terbuat dari 96% besi dan 4% silicon. Sifat kemagnetannya tidak

keras dan sementara.

d.       Magnet Pelindung

Tipe magnet ini disebut juga mumetal, terbuat dari 74% nikel, 20% besi, 5% tembaga, dan 1% mangan. Magnet

ini tidak keras dan bersifat sementara.

Berdasarkan penggolongan magnet buatan diatas serta kemampuan bahan menyimpan sifat magnetnya, kita

dapat menggolongkan bahan-bahan magnetic ke dalam magnet keras dan magnet lunak. Sebagai contoh bahan-

bahan magnet keras ialah baja dan alcomax. Bahan ini sangat sulit untuk dijadikan magnet. Namun demikian,

setelah bahan tersebut menjadi magnet, bahan-bahan magnet keras ini akan dapat menyimpan sifat magnetiknya

relative sangat lama. Karena pertimbangan atau alas an itulah bahan-bahan magnet keras ini lebih banyak dipakai

untuk membuat magnet tetap (permanen). Contoh pemakaiannya adalah pita kaset dan kompas. Bahan-bahan

magnet lunak, misalnya besi dan mumetal, jauh lebih mudah untuk dijadikan magnet. Namun demikian, sifat

kemagnetannya bersifat sementara atau mudah hilang. Itulah sebabnya, bahan-bahan magnet lunak ini banyak

dipakai untuk membuat electromagnet (magnet listrik). (Budi Prasodjo, 2007: 242-243)

Arus Listrik Menimbulkan Medan Magnet Medan magnet adalah ruang disekitar magnet dimana tempat benda-benda tertentu mengalami gaya magnet. Hans Christian Oersted (1777-1851 orang Denmark) merupakan orang pertama yang menemukan adanya medan magnet disekitar arus listrik. Gambar di samping tampak jarum kompas diletakkan di bawah kawat penghantar. Saat saklar terbuka, pada kawat tidak ada arus listrik yang mengalir dan jarum kompas pada posisi sejajar dengan kawat. Apabila saklar ditutup sehingga arus mengalir pada kawat penghantar, maka jarum kompas menyimpang. Simpangan jarum kompas tergantung arah arus pada kawat dan letaknya..Dari percobaan yang pernah dilakukan, Oersted menyimpulkan bahwa "disekitar penghantar berarus listrik timbul medan magnet".

Bentuk Medan Magnet Disekitar Penghantar Berarus

A. Penghantar Lurus

Untuk mengamati bentuk medan magnet di sekitar penghantar lurus, lewatkan penghantar itu pada sehelai karton yang disekitarnya ditaburi serbuk besi. Apabila kertas diketuk, ternyata serbuk besi akan membentuk pola lingkaran sepusat dengan penghantar itu sebagai pusatnya. Hal ini menunjukkan bahwa medan magnet disekitar penghantar lurus berarus listrik berbentuk lingkaran sepusat dengan penghantar itu sebagai pusatnya.Arah medan magnet di sekitar penghantar berarus listrik dapat dilihat pada gambar di samping.

Cara untuk menentukan arah medan magnet disekitar penghantar berarus digunakan :

1. Kaidah tangan kanan, dengan ketentuan :- ) arah ibu jari menunjukkan arah arus listrik.- ) arah lipatan jari yang lain menunjukkan arah medan magnet2. Kaidah sekrup putar kanan, dengan ketentuan :- ) arah putaran sekrup menunjukkan arah medan magnet.- ) arah maju/mundurnya sekrup menunjukkan arah arus listrik

B. Penghantar Berbentuk LingkaranApabila kawat dilengkungkan seperti gambar di samping pola medan magnetnya dapat dilihat pada gambar. Kaidah tangan juga berlaku pada kawat melengkung.

 

C. Kumparan (Solenoida)Bila suatu kumparan diberi arus listrik, setiap bagian kumparan ini menimbulkan medan magnet disekitarnya. Medan magnet yang timbul merupakan gabungan medan magnet dari tiap bagian itu. Garis-garis medan magnet didalam selenoida (kumparan) saling sejajar satu dengan lainnya, yang dinamakan medan magnet homogen. Untuk menentukan arah medan magnet dalam selenoida digunakan aturan tangan kanan seperti pada penghantar melingkar

Gaya Magnetik (Gaya Lorentz)

Pada rangkaian di samping, apabila saklar ditutup maka arus listrik mengalir dari A ke B. Pada saat itu alumunium foil akan melengkung ke atas. Kemudian bila kutub sumber dibalik (arus mengalir dari B ke A), ternyata alumunium foil melengkung ke bawah. Yang menyebabkan alumunium foil melengkung ke atas atau ke bawah tidak lain adalah suatu gaya yang dikenal sebagai gaya magnetik (gaya Lorentz). Jadi arus listrik yang berada di dalam medan magnet mengalami gaya magnetik. Arah gaya magnetik ini tergantung pada arah arus dan arah medan magnet.

 

Untuk menentukan arah gaya magnetik (gaya Lorentz) digunakan aturan tangan kanan sebagai berikut:- ) arah ibu jari menunjukkan arah arus listrik ( i )- ) arah jari telunjuk menunjukkan arah medan magnet ( B )- ) dorongan telapak tangan menunjukkan arah gaya Lorentz (F )

Besar gaya magnetik (gaya Lorentz) dipengaruhi:a. besar kuat arus listruk ( i ) b. besar medan magnet ( B )c. panjang kawat ( l )d. sudut antara arah arus dan arah medan magnet

Perlu diketahui bahwa gaya magnetik merupakan reaksi dari gaya Biot Savart, yaitu gaya yang menggerakkan kutub magnet karena pengaruh arus listrik.

Penerapan Gaya Magnetik Pada Motor Listrik dan Meter Listrik

Motor listrik dan meter listrik bekerja dengan prinsip mengubah energi listrik menjadi energi mekanik dengan memanfaatkan timbulnya gaya magnetik. Gerak yang dimaksudkan disini adalah gerak rotasi. Dalam mekanika, gerak rotasi dipengaruhi oleh koppel, yaitu pasangan dua gaya sejajar tetapi berlawanan arah.

Motor ListrikMotor listrik mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Motor listrik dapat dijumpai pada mobil-mobilan, VCD player, mixer dan masih banyak lagi pada peralatan rumah tangga. Bagian utama dari motor listrik adalah kumparan dan magnet. Pada dasarnya sumbu motor listrik dilengkapi dengan kumparan penghantar yang dialiri arus listrik. Jendela dari kumparan diterobos garis-garis medan listrik seperti gambar di samping. Pada saat kumparan dialiri arus, QR mendapat gaya Lorentz ( F l ) keatas, sedangkan kumparan PS mendapat gaya Lorentz kebawah. Karena kedua gaya ini membentuk koppel, maka kumparan akan berotasi.Perlu diketahui bahwa kedudukan antara arus listrik pada QR maupun PS terhadap medan magnet selalu tegak lurus. Sedangkan pada RS dan QP selalu membentuk gaya sama besar, berlawanan arah dan resultannya selalu segaris dengan sumbu putar, sehingga saling meniadakan.Jika motor listrik memakai arus searah (DC), maka agar motor selalu menghasilkan arah putaran yang tetap, arah arus harus disesuaikan. Dalam hal ini saat kedudukan kumparan akan menghasilkan arah putaran berlawanan dengan semula, maka arus listriknya harus dibalik. Untuk keperluan ini, pada motor listrik dilengkapi dengan cincin belah (komutator). Untuk menghasilkan putaran yang lebih kuat, maka diperlukan jumlah lilitan kumparan yang lebih banyak dan medan magnet yang lebih kuat.

 

Meter Listrik (Galvanometer)

Meter listrik juga mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Meter listrik dapat dijumpai pada peralatan-peralatan ukur listrik seperti amperemeter, voltmeter dan ohmmeter. Pada meter listrik, kumparan dipasang pada dua poros, yaitu poros atas dan bawah. Poros ini masing-masing dilengkapi dengan pegas spiral. Pegas berfungsi untuk mengendalikan putaran jarum penunjuk agar berputar sebanding dengan kuat arus yang mengalir pada kumparan. Pada saat kumparan tidak dialiri arus listrik, pegas mengatur letak jarum hingga menunjuk angka nol. Hal itu terjadi saat bidang kumparan sejajar dengan arah medan magnet. Jika arus listrik dialirkan, kopel gaya Lorentz pada kumparan memutar kumparan ke arah tegak lurus medan, tetapi putaran ini ditahan oleh pegas sehingga sudut putaran jarum sebanding dengan kuat arus.