Seutas kawat lurus dialiri arus sebesar 15 A dengan arah ke kanan. 8 mm dari kawat bergerak sebuah muatan positif sebesar 0.4 C dengan arah sejajar kawat dengan kelajuan 5 * 10 m/s. Besar gaya magnetik adalah .. 


Untuk menghitung gaya magnetik yang dialami muatan positif pada jarak 8 mm kawat berarus kita bisa menggunakan persamaan gaya lorentz untuk muatan yang bergerak disekitar medan magnet. Oleh karena itu kita harus menghitung terlebih dahulu besarnya medan magnetik yang dihasilkan oleh kawat lurus berarus pada jarak 8 mm, disoal tidak disebutkan posisi muatan, apakah di atas kawat atau di bawah kawat sehingga kita pilih dibagian atas kawat. Posisi muatan ini penting untuk menentukan arah gaya lorentz yang bekerja pada muatan positif. Lebih detail cek pembahasan


Identifikasi Konsep


<b>Medan magnetik</b>
Besar medan magnetik disekitar kawat lurus berarus dapat dihitung dengan persamaan:
	\[B = \frac{{{\mu _o}.I}}{{2\pi .a}}\]
Dimana:
\({\mu _o}\)= permeabilitas hampa (\(4\pi {.10^{ - 7}}{\rm{Wb/A}}{\rm{.m}}\))
B = medan magnetik
I = arus listrik
a = jarak suatu titik dari kawat
 
sedangkan arah medan magnetik yang dihasilkan oleh kawat lurus dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan:
 <img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-10/ChapId-59/LessonId-288/ModuleId-2/QuestionCode-21IDGHWYUL0/2.png" />

<b>Gaya Lorentz muatan yang terletak disekitar medan magnetik</b>
Besar gaya Lorentz/ gaya magnetik yang dialami oleh suatu muatan q yang bergerak dengan kecepatan v disekitar medan magnetik B dapat ditentukan dengan persamaan:
\[F = B.q.v.\sin \theta \]
Dimana
F = gaya magnetik
B = medan magnetik
q = muatan 
v = kecepatan muatan
Ө= sudut antara arah B dengan arah v

Arah gaya Lorentz untuk muatan positif yang bergerak disekitar medan magnetik bisa menggunakan kaidah tangan kanan sebagai berikut:
 <img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-10/ChapId-59/LessonId-288/ModuleId-2/QuestionCode-21IDGHWYUL0/2a.png" />

Diketahui:
I = 15 A (arah ke kanan)
a = 8 mm = \({8.10^{ - 3}}\,m\)
q = 0,4 C
v = \({5.10^3}\,{\rm{m/s}}\)

Besar dan arah medan magnetik (B) bisa kita tentukan:
\[\begin{array}{l}B = \dfrac{{{\mu _o}.I}}{{2\pi .a}}\\B = \dfrac{{4\pi {{.10}^{ - 7}}.15}}{{2\pi {{.8.10}^{ - 3}}}}\\B = {3,75.10^{ - 4}}{\rm{T}}\end{array}\]

Arah medan magnetik diatas kawat:
 <img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-10/ChapId-59/LessonId-288/ModuleId-2/QuestionCode-21IDGHWYUL0/2b.png" />

Besar gaya magnetik yang dirasakan muatan q sebesar:
\[\begin{array}{l}F = B.q.v.\sin \theta \\F = {3,75.10^{ - 4}}{.0,4.5.10^{ - 3}}.\sin 90\\F = {7,5.10^{ - 7}}\,N\end{array}\]

Arah gaya magnetik:
 <img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-10/ChapId-59/LessonId-288/ModuleId-2/QuestionCode-21IDGHWYUL0/2c.png" />


Pembahasan Identifikasi masalah dan solusi


Jadi, besar gaya magnetik yang dialami oleh muatan positif sebesar \({7,5.10^{ - 7}}\,N\). 
