Hitung gaya elektromagnetik pada muatan bergerak dalam medan listrik dan magnet ($\vec{F} = q\vec{E} + q\vec{v}\times\vec{B}$), dengan mode penyelarasan vektor 3D, preset partikel, dan dinamika lintasan gyroradius.
Preset Partikel Cepat:
Muatan, kecepatan, medan & sudut
Gaya magnet bekerja tegak lurus terhadap kecepatan dan medan ($F = |q| v B \sin\theta$). Aturan tangan kanan memberikan arahnya.
Besaran gaya magnet
—
Masukkan muatan, kecepatan, medan, dan sudut untuk melihat gaya.
F_B = |q|vB·sinθKomponen magnetik
Masukkan input di atas untuk menghitung gaya magnet.
Dinamika Orbital & Relativistik
Radius Giro ($r_c$):—
Frekuensi Siklotron ($f_c$):—
Rasio Kecepatan ($\beta = v/c$):—
Faktor Lorentz ($\gamma$):—
Muatan & medan listrik
Gaya listrik $F = qE$ bekerja sepanjang garis medan listrik dan tidak bergantung pada kecepatan.
Besaran gaya listrik
—
Masukkan muatan dan medan listrik untuk melihat gaya.
F_E = |q|EKekuatan listrik
Masukkan muatan dan kekuatan medan untuk menghitung gaya listrik.
Muatan, kecepatan, medan magnet & listrik
Gaya Lorentz penuh menggabungkan gaya listrik ($\vec{F}_E$) dan gaya magnet ($\vec{F}_B$). Pilih mode orientasi vektor 3D di bawah ini.
Besaran gaya Lorentz total
—
Masukkan bidang dan kecepatan untuk melihat gaya gabungan.
F = q(E + v × B)Gaya vektor Lorentz
Masukkan parameter di atas untuk menghitung gabungan gaya Lorentz.
Diagram Vektor Gaya Interaktif
Perbandingan Skenario Buku Teks
Contoh buku teks yang representatif tentang partikel bermuatan dalam gabungan medan elektromagnetik.
Gunakan tab Gaya Magnetik jika Anda hanya peduli pada muatan yang bergerak melalui medan magnet, tab Gaya Listrik untuk muatan yang berada dalam medan listrik, atau tab Gabungan untuk kedua medan yang bekerja pada muatan sekaligus.
2
Masukkan muatan, kecepatan, medan, dan sudut
Isikan muatan q (dalam coulomb), dan — untuk gaya magnet — kecepatan v (m/s), medan magnet B (tesla), dan sudut θ antara vektor kecepatan dan medan, dalam derajat. Untuk gaya listrik, cukup muatan dan medan listrik E (V/m). Kalkulator diperbarui secara instan saat Anda mengetik.
3
Baca kekuatan dan interpretasinya
Kartu hasil menunjukkan gaya dalam newton, ditambah interpretasi bahasa sederhana — misalnya, apakah Anda berada pada gaya magnet maksimum (θ = 90°) atau tidak mendapatkan gaya magnet sama sekali (θ = 0° atau 180°). Pada tab Gabungan, kontribusi magnet dan listrik dibagi secara terpisah karena keduanya bekerja dalam arah yang berbeda.
⚡
Referensi
Rumus dan metodologi
3 rumus▸
gaya Lorentz
F = qE + qvB·sinθ
Gaya total F (dalam newton) pada muatan q (coulomb) adalah jumlah gaya listrik qE dan gaya magnet qvB·sinθ. E adalah medan listrik (V/m), v adalah kecepatan muatan (m/s), B adalah kuat medan magnet (tesla), dan θ adalah sudut antara kecepatan dan medan magnet, dalam derajat.
Kekuatan magnet saja
F_magnetic = qvB·sinθ
Komponen magnet gaya Lorentz. Maksimum bila kecepatan dan medan tegak lurus (θ = 90°, sinθ = 1) dan nol bila sejajar atau antiparalel (θ = 0° atau 180°, sinθ = 0). Arah gaya ini selalu tegak lurus terhadap v dan B, sesuai dengan aturan tangan kanan.
Kekuatan listrik saja
F_electric = qE
Komponen listrik gaya Lorentz. Berbeda dengan gaya magnet, gaya ini tidak bergantung pada kecepatan muatan — muatan yang diam dalam medan listrik masih merasakan gaya ini, bekerja sepanjang arah medan (atau berlawanan dengan arah medan, untuk muatan negatif).
✓
Referensi umum
Kepercayaan, metodologi, dan sumber
Ditulis oleh Calculover Editorial Team · Updated 2026-07-31▸
Akuntabilitas editorial
Author: Calculover Editorial Team - Penyunting
Owner: Calculover Editorial Team - Penanggung jawab editorial
Last reviewed: 2026-07-31
Last verified: 2026-07-31
Metodologi
Kalkulator Gaya Lorentz ini mengimplementasikan hubungan elektromagnetik yang tepat yang diperoleh dari persamaan Maxwell dan hukum gaya Lorentz ($\vec{F} = q(\vec{E} + \vec{v} \times \vec{B})$). Semua konstanta dan faktor konversi SI dibandingkan dengan Konstanta Fisik NIST resmi.
Keterbatasan & bimbingan
Professional guidance:
Sumber primer
📖
Glosarium
Penjelasan istilah penting
7 istilah▸
Gaya elektromagnetik total pada partikel bermuatan, gabungan gaya listrik (qE) dan gaya magnet (qvB·sinθ). Dinamakan setelah fisikawan Belanda Hendrik Lorentz.
Partikel bermuatan (elektron, proton, ion, atau benda bermuatan apa pun) bergerak dengan kecepatan tertentu melalui daerah yang mengandung medan listrik, medan magnet, atau keduanya.
Medan vektor, diukur dalam tesla (T), yang memberikan gaya pada muatan yang bergerak. Berbeda dengan medan listrik, medan magnet hanya mendorong muatan yang sudah bergerak, dan dorongan tersebut selalu tegak lurus terhadap medan dan kecepatan.
Medan vektor, diukur dalam volt per meter (V/m), yang memberikan gaya pada muatan apa pun — bergerak atau diam. Gayanya adalah qE, arahnya sepanjang medan untuk muatan positif dan berlawanan dengan medan untuk muatan negatif.
Kecepatan dan arah gerak partikel bermuatan, diukur dalam meter per detik (m/s). Hanya gaya magnet yang bergantung pada kecepatan, sedangkan gaya listrik tidak.
Cara mencari arah gaya magnet: arahkan jari Anda ke arah kecepatan, tekuk ke arah medan magnet, dan ibu jari Anda menunjuk ke arah gaya pada muatan positif (balikkan untuk muatan negatif).
Sudut antara vektor kecepatan dan vektor medan magnet, dalam derajat. Ia mengontrol suku sinθ dalam rumus gaya magnet — 90° menghasilkan gaya maksimum, 0° atau 180° menghasilkan gaya nol.
Dengan kecepatan tegak lurus terhadap medan, gaya magnetnya adalah F = qvB·sinθ = (1,6×10⁻¹⁹)(1.000.000)(0.5)(1) = 8.0×10⁻¹⁴ N — kecil secara absolut, namun sangat besar dibandingkan dengan massa partikel, itulah sebabnya medan magnet dapat membengkokkan berkas elektron menjadi lingkaran rapat.
Pada θ = 0° (kecepatan sejajar medan), sinθ = 0 dan gaya magnet hilang seluruhnya, tidak peduli seberapa cepat muatan bergerak. Pada θ = 90°, sinθ = 1 dan gaya mencapai maksimum — inilah sebabnya akselerator partikel mengatur medan tegak lurus terhadap berkas.
Pada tab Gabungan: gaya listrik qE = 1,6×10⁻¹⁶ N dan gaya magnet qvB·sinθ = 8,0×10⁻¹⁴ N, sehingga totalnya adalah sekitar 8,16×10⁻¹⁴ N. Karena gaya listrik mengalir di sepanjang E sedangkan gaya magnet tegak lurus terhadap v dan B, total ini adalah jumlah besaran — pemilih kecepatan (digunakan dalam spektrometer massa) dirancang sedemikian rupa sehingga kedua gaya ini justru saling menghilangkan dalam arah yang berlawanan.
🔗
Referensi
Sitasi kalkulator ini
APA & MLA▸
Gunakan salah satu format ini untuk menyitasi kalkulator dalam makalah, laporan, atau daftar sumber.
Gaya Lorentz menggambarkan bagaimana medan listrik dan magnet mendorong partikel bermuatan yang bergerak — gaya ini merupakan fondasi di balik segala sesuatu mulai dari televisi CRT dan spektrometer massa hingga akselerator partikel dan aurora borealis. Kalkulator ini menghitung kontribusi listrik, kontribusi magnetik, dan total gabungan dari muatan, kecepatan, kuat medan, dan sudut.
Cara kerja Kalkulator Kekuatan Lorentz
▸
Hukum gaya Lorentz menyatakan F = qE + qvB·sinθ. Istilah listrik, qE, bekerja pada muatan apa pun, apa pun geraknya — ia menunjuk ke sepanjang medan untuk muatan positif dan berlawanan dengan medan untuk muatan negatif. Suku magnet, qvB·sinθ, hanya bekerja pada muatan yang bergerak, dan arahnya selalu tegak lurus terhadap kecepatan dan medan magnet (ditemukan dengan aturan tangan kanan), itulah sebabnya gaya magnet membengkokkan jalur partikel menjadi lingkaran atau heliks, bukan mempercepat atau memperlambatnya dalam garis lurus.
Masukan dan artinya
▸
Muatan (q) adalah muatan listrik partikel dalam coulomb — sebuah elektron membawa sekitar −1,6×10⁻¹⁹ C, sebuah proton sekitar +1,6×10⁻¹⁹ C. Kecepatan (v) adalah kecepatan partikel dalam meter per detik, yang hanya relevan dengan gaya magnet. Medan magnet (B) adalah kuat medan dalam tesla, dan sudut (θ) diukur antara kecepatan dan vektor medan — 90° memberikan dorongan magnet terkuat, sedangkan 0° atau 180° (kecepatan sejajar atau antiparalel dengan medan) tidak memberikan dorongan magnet sama sekali. Medan listrik (E), dalam volt per meter, menggerakkan gaya listrik tanpa bergantung pada kecepatan atau sudut.
Batasan dan kasus tepi
▸
Kalkulator ini melaporkan besaran masing-masing komponen gaya dan menjumlahkannya untuk tab Gabungan — kalkulator ini tidak melacak arah sebagai vektor 3D penuh, karena gaya listrik bekerja di sepanjang E sedangkan gaya magnet bekerja tegak lurus terhadap v dan B, dan arah gabungannya bergantung pada geometri pengaturan tertentu. Untuk kecepatan relativistik (sebagian kecil dari kecepatan cahaya), ilmu fisika yang mendasarinya memerlukan koreksi momentum relativistik yang tidak dapat diterapkan pada kalkulator ini. Untuk gaya pada muatan yang berasal dari muatan lain yang diam (bukan dari suatu medan), lihat kalkulator Hukum Coulomb; untuk perubahan fluks tegangan yang menginduksi arus, lihat Hukum Faraday.
❓
Pertanyaan
Pertanyaan umum
6 pertanyaan▸
Apa rumus gaya Lorentz?+
F = qE + qvB·sinθ, dengan q adalah muatan dalam coulomb, E adalah medan listrik dalam volt per meter, v adalah kecepatan dalam meter per detik, B adalah medan magnet dalam tesla, dan θ adalah sudut antara kecepatan dan medan magnet.
Kapankah gaya magnet mencapai titik maksimumnya?+
Gaya magnet qvB·sinθ maksimum bila kecepatannya tegak lurus medan magnet, artinya θ = 90° dan sinθ = 1.
Ke manakah arah gaya magnet tersebut?+
Selalu tegak lurus terhadap kecepatan dan medan magnet, ditemukan dengan aturan tangan kanan: arahkan jari Anda sepanjang v, tekuk ke arah B, dan ibu jari Anda menunjuk sepanjang gaya pada muatan positif (berlawanan arah dengan muatan negatif).
Apa yang terjadi bila kedua medan bertindak atas suatu muatan pada waktu yang sama?+
Gaya listrik dan gaya magnet bertambah, namun tidak harus sepanjang garis yang sama — gaya listrik berjalan sepanjang E, sedangkan gaya magnet tegak lurus terhadap v dan B. Tab Gabungan melaporkan komponen dan jumlah besarannya.
Satuan apa yang digunakan kalkulator?+
Muatan dalam coulomb (C), kecepatan dalam meter per detik (m/s), medan magnet dalam tesla (T), medan listrik dalam volt per meter (V/m), sudut dalam derajat (°), dan gaya yang dihasilkan dalam newton (N).
Kapankah gaya magnet menjadi nol meskipun muatannya bergerak?+
Ketika kecepatannya sejajar atau antiparalel dengan medan magnet — θ = 0° atau 180° — sinθ = 0 dan tidak ada gaya magnet, terlepas dari seberapa cepat muatan bergerak atau seberapa kuat medan tersebut.
📄
Simpan & bagikan
Dapatkan PDF hasil dengan merek Calculover
Unduh PDF satu halaman berisi hasil Anda. Masukkan alamat email untuk menerima kiat kalkulator sesekali. Tanpa spam, dan Anda dapat berhenti berlangganan kapan saja. Privasi.