Transformator

Transformator

Pengertian transformator

Transformator atau trafo adalah alat yang dapat mengubah tegangan arus bolak-balik (AC) dari satu nilai ke nilai lain yang diinginkan. Misalkan, kita memiliki televisi yang tegangannya 110 V AC, sedangkan tegangan PLN di rumah besarnya 220V AC. Untuk mengubah tegangan 220 V AC menjadi 110 V AC dibutuhkan transformator, yaitu trafo step down (penurun tegangan).

Transformator terdiri dari pasangan kumparan primer dan sekunder yang dipisahkan (diisolasi) dan dililitkan pada inti besi lunak. Inti besi lunak ini terdiri dari pelat yang berlapis-lapis untuk mengurangi daya yang hilang akibat arus pusar.

Prinsip kerja transformator

Prinsip kerja transformator (atau yang disebut trafo) seperti percobaan induksi yang dilakukan oleh Faraday. Arus induksi mengalir melalui rangkaian sekunder ketika saklar pada rangkaian primer ditutup atau dibuka.

Beberapa saat setelah saklar ditutup atau dibuka, arus induksi tidak lagi mengalir lagi melalui rangkaian sekunder. Peristiwa ini disebabkan oleh induksi magnetik yang melalui kumparan sekunder hanya berubah ketika saklar dibuka atau ditutup. Setelah beberapa saat saklar dibuka atau ditutup, besar induksi magnetik telah mencapai nilai tetapnya, sehingga tidak berubah lagi.

Transformator bekerja dengan cara di atas, hanya supaya ggl suatu arus induksi terus menerus (kontinyu) dibangkitkan pada rangkaian sekunder dihubungkan ke suatu sumber tegangan bolak-balik.

Rumus transformator

Besarnya GGL induksi (tegangan) sebanding dengan perbandingan lilitannya. Ingat kan? Salah satu cara untuk memperbesar GGL induksi dengan cara menambah jumlah lilitan kumparan. Sehingga dapat dituliskan :

V_{P, S} = besarnya tegangan primer, sekunder

N_{P, S} = besarnya lilitan primer, sekunder

Jika jumlah lilitan primer > jumlah lilitan sekunder (N_P > N_S) maka jumlah tegangan primer > tegangan sekunder (V_P > V_S), transformator ini disebut transformator penurun tegangan (step down).

Sebaliknya, Jika jumlah lilitan primer < jumlah lilitan sekunder (N_P < N_S) maka jumlah tegangan primer > tegangan sekunder (V_P < V_S), transformator ini disebut transformator penaik tegangan (step up).

Untuk transformator ideal (efisiensi (h) = 100 %), berlaku :

P_P = P_S

V_PI_P = V_SI_S

Atau

I_S,P = kuat arus primer dan sekunder

Dari persamaan di atas tampak bahwa antara tegangan dan kuat arus saling berbanding terbalik (jangan salah dalam menuliskan/menggunakan rumus tersebut ya?)

Efisiensi sendiri dirumuskan dengan

Contoh soal

Sebuah transformator, kumparan primernya terdiri dari 200 lilitan dan kumparan sekundernya 1000 lilitan.

a. Jika kumparan primernya dihubungkan dengan sumber tegangan 110 V berapa tegangan sekundernya?

b. Berapa kuat arus primernya jika kuat arus sekundernya 8 A?

c. Apakah jenis transformatornya?

Penyelesaian

Diketahui

N_P = 200 lilitan

N_S = 1000 lilitan

V_P = 110 V

I_S = 8 A

Ditanya

a. V_S

b. I_P

c. Jenis trafo

Jawab

a. Tegangan sekunder

200 V_S = 110.1000

V_S = 550 Volt

b. Kuat arus primer

110 I_P = 8.550

I_P = 40 A

c. N_P < N_S, V_P <V_P maka jenis transformatornya step up

Referensi :

Kanginan, Martheen. 2003. Fisika 2000 Jilid 2A untuk SMU Kelas 2 Semester 1. Erlangga

Kanginan, Martheen. 2006. Fokus Fisika Seri Soal Siap Ujian Akhir untuk SMP/Madrasah Tsanawiyah. Erlangga

Sumber gambar :

http://kelaselektro.blogspot.co.id/2016/11/penjelasan-lengkap-tentang.html