CATATAN

Transformator

Tranformator merupakan alat yang digunakan untuk mengubah nilai tegangan arus listrik bolak-balik (AC), berbeda dengan dua alat sebelumnya induksi elektromagnetik terjadi ketika mengubah energi kinetik menjadi energi listrik, para transformator induksi elektromagnetik terjadi dengan cara memutus dan menguhubungkan arus listrik bolak-balik pada kumparan primer sehingga menginduksi kumparan sekunder. Skema dari transformator dapat dilihat di bawah ini.

                                                   

Gambar 6. Skema transformator

(sumber : Ilmu pengetahuan alam untuk siswa SMP dan MTs kelas IX)

 

Gambar 6 menunjukkan bagian-bagian transformator terdiri atas kumparan primer di sebelah kiri (sering juga disebut input atau masukan) yang dihubungkan ke sumber arus bolak-balik dan kumparan sekunder di sebelah kana (sering juga disebut output atau keluaran) yang dihubungkan ke peralatan elektronika. Kedua kumparan ini dihubungkan dengan inti magnetik yang terdiri atas beberapa lapis pelat besi. Pada saat arus pada kumparan primer di aliri arus listrik maka akan menginduksi pelat besi sehingga menjadi magnet, karena arus listrik yang digunakan adalah arus listrik bolak-balik (arus AC) yang nilainya berubah-ubah sehingga menyebabkan medan magnet pada inti besi juga berubah-ubah besarnya, perubahan medan magnet pada inti besi ini akan menginduksi kumparan sekunder sehingga pada kumparan sekunder timbul arus listrik induksi dan GGL induksi. besarnya GGL induksi pada kumparan sekunder ini dipengaruhi oleh perbandingan antara jumlah lilitan pada kumparan primer dan jumlah lilitan pada kumparan sekunder.

Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder, maka transformator dibedakan menjadi dua jenis yakni transformator stup up dan transformator step down, yang terlihat seperti gambar di bawah ini.

 

                                                               

Gambar 7. Skema tranformator (a) step down, (b) step up

(sumber ; buku siswa ilmu pengetahuan alam SMP/MTs kelas IX)

Pada gambar 7 terlihat perbedaan antara transformator step down (gambar 7a) dan transformator step up (gambar 7b) yakni terletak pada jumlah lilitannya. Transformator step down memiliki jumlah lilitan kumparan primer yang lebih banyak daripada jumlah lilitan pada kumparan sekunder sehingga menyebabkan tegangan primernya lebih besar daripada tegangan sekunder, akan tetapi pada transformator step down memiliki jumlah lilitan pada kumparan primer lebih sedikit daripada jumlah lilitan pada kumparan sekunder sehingga menyebabkan tegangan primernya lebih kecil daripada tegangan sekundernya. Untuk lebih memahami perbedaan antara transformator step up dan transformator step down perhatikan tabel berikut.

Perbandingan antara jumlah lilitan, tegangan dan kuat arus pada transformator dapat ditulis secara matematis sebagai berikut

 

  

Keterangan :

Np : jumlah lilitan primer

Ns : jumlah lilitan sekunder

Vp : tegangan primer (V)

Vs : tegangan sekunder (V)

Ip : kuat arus primer (A)

Is : luat arus sekunder (A)

Tips :

Perhatikan persamaan transformator di atas, hanya bagian kuat arus (paling kanan) yang indeksnya dibalik. Selain itu pahami sifat dari masing-masing transformator sehingga dalam mengejakan soal sesuaikan hasil perhitungan dengan ciri-ciri masing-masing transformator

Efisiensi transformator (η)

Efisiensi transformator merupakan perbandingan antara daya sekunder (output) dengan daya primer (input). Nilai efisiensi transformator diinginkan setinggi mungkin (kalau bisa 100%)karena dengan efisiensi yang tinggi menandakan tidak banyak energi yang hilang ketika transformator sedang bekerja. Akan tetapi efisiensi tidak pernah mencapai 100 % karena selalu ada kebocoran energi berupa energi panas, secara matematis efisiensi dapat ditulis sebagai berikut:

rumus efisiensi 

 

Keterangan :

η : efisiensi transformator

Ps : daya sekunder (watt)

Pp : daya primer (watt)

 

Contoh soal :

1) Sebuah transformator peninggi tegangan memiliki tegangan primer 220 V. Jika kumparan primernya terdiri dari 200 lilitan sedangkan kumparan sekundernya 2000 lilitan berapa tegangan yang dihasilkan dari transformator tersebut !

pembahasan: 

Berdasarkan soal diketahui:
Vp : 220 V
Np : 200 lilitan
Ns : 2000 lilitan
Vs ... ?
Jawab : 

 

 

2) sebuah radio memerlukan tegangan 9 volt dan catu daya (tegangan) 220 volt. Jika arus 110 mA mengalir melalui radio, tentukan besar arus pada catu daya 220 volt!

pembahasan:  

Berdasarkan soal diketahui:
Vs = 9 V
Vp = 220 V
Is = 110 mA
Ip ... ?
Jawab :

 

Tips :
Untuk menentukan bagian primer dan sekunder perhatikan soalnya. Bagian primer selalu berkaitan dengan input (bisa sumber daya, sumber tegangan, catu daya, dll) sedangkan bagian sekunder selalu berkaitan dengan ouput (bisa lampu, radio, tv, resistor, peralatan elektronika)

 

3) sebuah transformator memiliki efisiensi 60%. Jika daya primernya 300 watt, tentukan besar daya sekundernya!

pembahasan:  

Berdasarkan soal diketahui:
η : 60 %
Pp : 300 watt
Ps ... ?
Jawab : 

 

 

 

 

                  Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD)

Pertemuan 2

Nama :

Kelas :

Tgl     : 

Tulis Soal, jawab dan beri caranya untuk nomor 1,2,3!

 soal nomor 1
sebuah transformator sederhana memiliki 20 lilitan pada kumparan primer dan 80 lilitan pada kumparan sekunder. Jika pada kumparan primer diberi tegangan 4 V, tegangan pada kumparan sekunder adalah ....
a. 4 V
b. 16 V
c. 100 V
d. 240 V

soal nomor 2
jika ke dalam transformator step up dengan kumparan primer sebanyak 100 lilitan dilewatkan arus sebesar 5 A, pada kumparan sekunder memiliki 400 lilitan maka arus yang akan keluar sebesar ....
a. 1,25 A
b. 2,0 A
c. 5,0 A
d. 12,5 A

soal nomor 3
Daya pada kumparan primer dari sebuah transformator step up adalah 300 watt. Jika daya pada kumparan sekunder 255 watt, efisiensi transformator tersebut adalah ...
a. 25%
b. 75%
c. 30%
d. 85%

soal nomor 4
perhatikan tabel besaran dari 2 buah transformator berikut.

No.	Transformator	Vp	Vs	Ip	Is	Np	Ns
1	I	100 volt	150 volt	3 A	2 A	200	300
2	II	250 volt	100 volt	2 A	5 A	750	300

Jenis transformator tersebut dengan alasannya yang benar adalah ....

	Transformator	Jenis	Alasan	Transformator	Jenis	Alasan
A.	I	Step up	Vs > Vp	II	Step down	Np > Ns
B,	I	Step down	Is < Ip	II	Step up	Is > Ip
C.	II	Step up	Vp > Vs	I	Step down	Is < Ip
D.	II	Step down	Np < Ns	I	Step up	Vs > Vp

 soal nomor 5
pada gambar berikut ini yang merupakan simbol transformator step up adalah ....

 

 

Mengetahui,

Orang tua 

FOTOKAN HASIL KERJAMU DAN KIRIM DI CLASSROOM MASING-MASING