Praktikum Fisika Lanjut Muatan Spesifik Elektron 

Apabila sebuah elektron bergerak dengan kecepatan v di dalam medan magnet homogen 𝐵 yang tegak lurus dengan kecepatan v, maka elektron tersebut akan mengalami gaya Lorentz yang besarnya: 

𝐹⃗ = 𝑒𝑓⃗ 𝑥 𝐵⃗⃗ = 𝑒. 𝑣. 𝐵 ........................................... (1) 

Gaya Lorentz akan menyebabkan arah gerak elektron mengalami pembelokan sehingga membentuk suatu lintasan melingkar dengan jari-jari r dan berlaku juga gaya sentripetal pada elektron dimana: 

𝐹 = 𝑚𝑣 2 𝑟 ........................................................... (2) 

eksperimen electron dipercepat di dalam fine beam tube olehpotensial U, sehingga energi kinetic electron adalah: 

𝑒.𝑈 = 1 2 𝑚𝑣 2 ...................................................... (3) 

Muatan spesifik electron menjadi: 

𝑒 𝑚 = 2.𝑈 (𝑟.𝐵)2 ........................................................... (4) 

Medan magnet 𝐵 yang dihasilkan oleh sepasang kumparan Helmholtz proporsional dengan arus 𝐼 yang mengalir 

𝐵 = 𝑘.𝐼 ............................................................. (5) 

Ketergantungan potensial pemercepat 𝑈 terhadap arus dalam medan magnet dimana untuk mempertahankan agar jari-jari lintasan selalu tetap dapat diperoleh dari persamaan (4) dan persamaan (5): 

𝑈 = 𝑒 𝑚 1 2 𝑟 2𝑘 2 𝐼 2 ................................................... (6) 

Faktor proporsional k dapat dihitung dengan melakukan subtitusi pada nilai jari-jari kumparan 𝑅 = 150 𝑚𝑚 dan faktor winding 𝑛 = 130 per kumparan atau ditentukan pula dengan kurva kalibrasi 𝐵 = 𝑓(𝐼) Faktor proporsional k yaitu: 

𝑘 = 𝜇0 ( 4 5 ) 1 2 . 𝑛 𝑅 ................................................. (7)

Metode Eksperimen

Eksperimen ini menggunakan prinsip gaya Lorentz dimana lintasan elektron akan dibelokan apabila melalui daerah yang memiliki medan magnet. Untuk menentukan muatan spesifik elektron dapat digunakan dua metode yaitu pengaturan arus terhadap variasi tegangan pada jari-jari lintasan elektron tetap dan pengukuran jari-jari lintasan terhadap variasi tegangan pada arus tetap. Untuk menentukan nilai medan magnet yang dihasilkan kumparan Helmholtz ketika diberikan arus listrik, maka perlu dilakukanpengukuran medan magnet yang hasilnya berupa grafik hubungan arus terhadap medan magnet.