.webp)
Dalam fisika dikenal dengan transformator yaitu alat untuk memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik. Rumus transformator digunakan untuk menghitung tegangan, arus, dan jumlah lilitan.
Tau gak detikers jika pembangkit listrik memiliki tegangan mencapai 200.000 volt yang membutuhkan alat transformator untuk menurunkannya menjadi 220 volt untuk setiap rumah sesuai keperluan, sehingga alat ini sangat penting. Berikut penjelasannya!
Pengertian Transformator
Mengutip dari buku Prinsip Dasar Elektroteknik, transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain, melalui suatu gandengan magnet berdasarkan prinsip induksi-elektromagnet.
SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT
Transformator dalam sistem tenaga listrik digunakan untuk menyesuaikan tegangan untuk berbagai keperluan.
Arus listrik dihasilkan dengan tegangan sangat tinggi yaitu lebih dari 200.000 volt di gardu pembangkit listrik. Untuk itu transformator dapat menurunkan tegangan ke tiap-tiap rumah yang hanya memerlukan tegangan listrik sekitar 220 volt.
Dalam bidang elektronik, transformator digunakan antara lain sebagai gandengan impedansi antara sumber dan beban, untuk memisahkan satu rangkaian dari rangkaian yang lain, dan menghambar arus searah sambil melakukan atau mengalirkan arus bolak-balik antara rangkaian.
Fungsi Transformator
Transformator digunakan untuk memindahkan tenaga listrik antara dua buah rangkaian listrik. Biasanya pemindahan ini terjadi dalam sebuah frekuensi yang sama.
Selain itu, terdapat beberapa fungsi lainnya yaitu sebagai berikut:
1. Transformator berfungsi dalam sebuah sistem komunikasi, seringkali digunakan untuk menentukan frekuensi radio dan video.
2. Transformator digunakan untuk menaikkan tegangan listrik. Beberapa barang elektronik memanfaatkan transformator untuk menaikkan tegangan listrik adalah komputer, lemari es, televisi, dan lainnya.
3. Transformator digunakan untuk menurunkan tegangan listrik, seringkali disebut transformator step-up.
Komponen Transformator
Adapun komponen-komponen transformator adalah sebagai berikut:
1. Inti Besi
Inti besi terbuat dari lempengan besi tipis berisolasi untuk mengurangi panas, berfungsi mempermudah jalan fluksi akibat timbulnya arus listrik melalui kumparan.
2. Kumparan Trafo
Sebuah lilitan kawat berisolasi membentuk suatu kumparan. Kumparan tersebut diisolasi dengan inti besi dan kumparan lain menggunakan isolasi padat seperti karton atau pertinax. Umumnya trafo memiliki kumparan primer dan sekunder.
Kumparan primer yang dihubungkan dengan tegangan atau arus bolak-balik akan menimbulkan fluksi yang menginduksikan tegangan. Saat rangkaian sekunder ditutup , maka akan mengalir pada kumparan. Kumparan berfungsi sebagai alat transformasi tegangan dan arus.
3. Kumparan Tertier
Kumparan tertier diperlukan untuk memperoleh tegangan tertier atau untuk kebutuhan lain. Untuk kedua keperluan tersebut, kumparan tertier selalu dihubungkan delta.
Cara Kerja Transformator
Dikutip dari buku Analisa Sistem Tenaga, apabila suatu penghantar dialiri arus bolak-balik, maka akan menyebabkan medan listrik yang kemudian akan menghasilkan tegangan induksi. Transformator memiliki lilitan primer (Np) dan lilitan sekunder (Ns) yang terpisah secara elektris namun tetap berhubungan secara magnetis. Kedua lilitan tersebut berhubungan secara magnetis oleh inti besi.
Ketika sumber tegangan (Vp) dihubungkan dengan lilitan primer (Np). Maka akan mengalir arus primer yang menimbulkan fluksi magnetik.
Fluksi magnetik yang diakibatkan oleh lilitan primer kemudian mengundiksi lilitan sekunder sehingga menghasilkan gaya gerak listrik.
Gaya gerak listrik inilah yang kemudian menghasilkan arus dan tegangan. Arus dan tegangan yang dihasilkan bisa lebih rendah atau lebih bergantung dari trafo yang digunakan, apakah step up atau step down
Rumus Transformator
Perbandingan jumlah lilitan primer dengan sekunder pada trafo menentukan perbandingan tegangan primer (input) dan sekunder (output) perbandingan sisi primer dan sekunder ini disebut ratio trafo. Rumus transformator dinyatakan dengan:
Keterangan:
a = ratio trafo
Np = jumlah lilitan primer
Ns = jumlah lilitan sekunder
Vp = tegangan primer (Volt)
VS = tegangan sekunder (Volt)
Ip = arus primer (Ampere)
Is = arus sekunder (ampere)
Contoh Soal
1. Perbandingan jumlah lilitan primer dan sekunder sebuah transformator adalah 20:1. Jika tegangan primer trafo tersebut 120 volt, hitunglah tegangan sekunder dan kuat arus primer jika kuat arus sekunder dua amper...
Pembahasan
Dik : Np/Ns = 20/1
Vp = 120 V
Dit : a. Vs = .....?
b. jika Is = 2 A, Ip =.....?
Peny:
a. Tegangan sekunder
Np/Ns = Vp/Vs
20/1 = 120/Vs
20Vs =120
Vs = 120/20
Vs = 6V
b. Arus Sekunder
Np/Ns = Is/Ip
120/1 = 2/Ip
20Ip =2
Ip = 2/120
Ip = 0,017 A
2. Perbandingan jumlah lilitan kumparan primer dan sekunder sebuah trafo adalah 10:1. Kumparan primer trafo dihubungkan dengan sumber tegangan 220 V dengan arus 0,50 A. Tentukan berapa tegangan output trafo?
Pembahasan
Dik : Np/Ns = 10 : 1
Vp = 220 V
Ip = 0,50 A
Tegangan sekunder...?
Vp/Vs = Np/Ns
Vs = (Ns/Np) x Vp
Vs = (1/10) (220) = 22 V
Demikian penjelasan lengkap transformator, mulai dari pengertian, fungsi, cara kerja, dan rumus transformator serta contoh soalnya. Semoga membantu detikers!
(pal/pal)
