Rumus Transformator

Di dlm rumus matematik, transformator dihitung untuk mencari tegangan pada suatu alat listrik.

Transformator atau yg pula seringkali disebut sebagai “trafo” merupakan satu dr puluhan alat yg penting pada dikala menggunakan peralatan elektronik.

Sebagai contoh, tatkala kalian bermain game nintendo akan membutuhkan tegangan 80 volt namun tegangan listrik di dlm rumah mempunyai tegangan 110 volt, sehingga kalian akan memerlukan transformator untuk mengubah (transform) listrik rumah sebesar 110 volt menjadi hanya 80 volt.

Selengkapnya mengenai rumus transformator, simak ulasan berikut ini.

Pengertian Transformator

Transformator merupakan suatu alat yg digunakan untuk memindahkan tenaga listrik antara 2 buah rangkaian atau lebih lewat induksi elektromagnetik.

Sebagai acuan untuk menurunkan tegangan AC dr 220 VAC menjadi 12 VAC maupun memaksimalkan tegangan dr 110 VAC menjadi 220 VAC.

Trafo bekerja mengikuti prinsip Induksi Elektromagnet serta hanya mampu melakukan pekerjaan dlm tegangan arus bolak – balik (AC / alternate current).

Di dlm pendistribusian tenaga listrik, trafo memiliki peranan yg sangat penting, alasannya mampu memaksimalkan listrik yg berasal dr pembangkit listrik oleh PLN sampai ratusan kilo Volt untuk didistribusikan.

Selain itu, trafo pula menurunkan tegangan listrik menuju tegangan yg diharapkan pada setiap rumah atau perkantoran yg kebanyakan menggunakan tegangan AC 220 Volt.

Bagian – Bagian Transformator

Secara biasa , transformator memiliki 3 pecahan seperti berikut:

• Kumparan Primer (N_p) ialah kawasan masukkan tegangan mula – mula.
• Kumparan Sekunder (N_s) adalah kawasan dialirkannya tegangan hasil.
• Inti Besi (inti magnetik) yang dibuat dr bahan lapisan plat dinamo yg disusun berlapis – lapis.

Prinsip Kerja Sebuah Transformator

Transformator mengambil tegangan dr suatu listrik lalu menggantinya menjadi listrik dgn tegangan yg berlawanan.

Pada dasarnya, trafo ini melakukan pekerjaan dgn cara mengganti tegangan dgn menggunakan 2 sifat listrik.

Pertama listrik yg mengalir terhadap suatu kumparan akan memunculkan medan magnet.

Kedua perubahan medan magnet (fluks magnet) akan memunculkan ggl induksi.

Arus bolak balik yg masuk di dlm kumparan  primer kemudian akan menyebabkan adanya fluks magnet bolak -balik yg inti magnetik.

Selepas itu, fluks magnet  bolak – balik akan melewati kumparan sekunder serta memunculkan ggl induksi.

Besarnya ggl induksi pula bergantung pada laju pergantian fluks serta jumlah lilitan didalam kumparan sekunder.

Persamaan / Rumus Transformator

Di dlm transformator dapat dibentuk suatu persamaan atau rumus matematik transformator sebagai berikut:

Keterangan rumus transformator:

• V_p = tegangan di dlm kumparan primer.
• V_s = tegangan di dlm kumparan sekunder.
• N_p = banyaknya lilitan di dlm kumparan primer.
• N_s = banyaknya lilitan di dlm kumparan sekunder.

Jenis – Jenis Transformator

Dilihat dr pengubahan tegangan yg dilakukan, transformator dibagi menjadi 2 jenis yg berlainan, diantaranya yakni:

1. Transformator Step – Up

Memiliki fungsi untuk mengoptimalkan ataupun memperbesar tegangan bolak – balik pada suatu sumber.

Trafo step – up memiliki ciri – ciri sebagai berikut ini:

• Tegangan di dlm kumparan sekunder lebih besar daripada tegangan di dlm kumparan primer (Vs > Vp).
• Jumlah lilitan yg ada pada kumparan sekunder lebih banyak daripada kumparan primer (Ns > Np).
• Arus di dlm kumparan primer lebih besar daripada arus listrik di dlm kumparan sekunder (Ip > Is).

2. Transformator Step – Down

Berfungsi untuk memperkecil atau menurunkan tegangan bolak – balik dr suatu sumber.

Trafo step – down memiliki ciri – ciri sebagai berikut ini:

• Vp > Vs.
• NP > Ns.
• Ip < Is.

Selain dua jenis di atas, transformator pula mempunyai beberapa jenis yang lain mirip:

a. Transformator IF

Trafo IF atau pula disebut sebagai trafo Intermediate Frequency berfungsi untuk penguat frekuensi menengah yakni 10,7 MHz yg biasa dipakai pada radio penerima baik AM atau FM.

Kamu dapat menjumpai trafo jenis ini pada radio Konvensional.

b. Transformator Pulsa

Trafo pulsa didesain khusus untuk memperlihatkan keluaran gelombang pulsa.

Menggunakan material inti yg cepat jenuh, menjadikan sehabis arus primer meraih suatu titik tertentu, yg mana fluks magnet akan berhenti berubah.

Karena, GGL induksi di dlm lilitan sekunder cuma terbentuk, kalau terjadi pergeseran fluks magnet, maka transformator cuma akan memperlihatkan keluaran tatkala inti tak bosan yakni tatkala arus pada lilitan primer berbalik arah.

c. Transformator Adaptor / Power Supply

Berfungsi untuk mengubah tegangan dr arus AC menuju arus DC yg banyak digunakan dgn opsi tegangan serta arus yg bervariasi.

Trafo yg digunakan dlm adaptor termasuk jenis step down yg berfungsi untuk menurunkan tegangan dr jarak listrik PLN menuju perangkat elektro sesuai kebutuhan.

d. Transformator Autotransformator

Transformator jenis satu ini cuma mempunyai satu lilitan aja yg mana sebagian lilitan primer ialah milik sekunder juga.

Lilitan di dlm trafo jenis ini mampu dibentuk dgn kawat yg lebih tipis ketimbang jenis yg lain.

Keuntungan penggunaan trafo ini yaitu memiliki ukuran yg lebih kecil serta risiko kerugian lebih rendah daripada trafo dua lilitan.

Namun trafo jenis ini tak dapat digunakan untuk memaksimalkan tegangan listrik menjadi berkali – kali lipat.

e. Transformator Isolasi

Memiliki lilitan sekunder dgn jumlah yg sama dgn lilitan primernya, sehingga tegangan sekunder sama dgn tegangan primer.

Namun pada beberapa desain yg lain, gulungan sekunder dibentuk sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi jumlah kerugian.

Transformator jenis satu ini berfungsi untuk isolasi antara dua kalang.

Pada penerapan suatu audio, transformator jenis ini telah banyak digantikan dgn kopling.

f. Transformator Tiga Fase

Transformator jenis ini terdiri atas tiga trafo yg saling terhubung dengan-cara khusus.

Untuk lilitannya, di dlm kumparan primer pada umumnya dikaitkan dengan-cara bintang (Y) serta lilitan sekunder dikaitkan dengan-cara delta.

g. Transformator Autotransformator Variabel

Autotransformator variabel  merupakan autotransformator biasa yg sadapan tengahnya dapat diubah – ubah. Serta memperlihatkan perbandingan lilitan primer – sekunder yg pula berubah – ubah.

Efisiensi Transformator

Efisiensi merupakan suatu nilai yg menyatakan perbandingan antara daya masukan (Pin) dgn daya keluaran (Pout).

Nilai efisiensi pada transformator dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

• η = Efisiensi transformator (%)
• Ps = daya di dlm kumparan sekunder (W)
• Pp = daya di dlm kumparan primer (W)
• Is = kuat arus di dlm kumparan sekunder (A)
• Ip = besar lengan berkuasa arus di dlm kumparan primer (A)

Jika efisiensi suatu transformator sama dgn 100% itu artinya daya listrik di dlm kumparan primer sama dgn daya listrik di dlm kumparan sekunder.

Ps = Pp

Vp Ip = Vs Is

Vp/Vs = Is/Ip

Sebab rumus transformator:

Vp/Vs = Np/Ns

Sehingga rumus transformator:

Is/Ip = Np/Ns

Transformator yg seperti itu disebut sebagai transformator ideal.

Jika efisiensi transformator kurang dr 100%, maka terdapat daya listrik yg hilang atau disebut sebagai rugi daya. Transformator mirip itu disebut sebagai transformator tak ideal.

Besarnya daya yg hilang dirumuskan sebagai berikut:

Ph = Pin – Pout = Pp – Ps

Keterangan:

• Ph = daya listrik yg hilang atau rugi daya (W)

Kerugian pada Transformator

Ada aneka macam kerugian yg terdapat pad Transformator/trafo, diantaranya selaku berikut:

1. Kerugian Kopling

Kerugian yg berjalan karena kopling primer – sekunder tak sempurna, sehingga tak seluruh fluks magnet diinduksikan primer memotong lilitan sekunder.

Kerugian satu ini mampu dikurangi dgn cara menggulung lilitan dengan-cara berlapis antara primer dgn sekunder.

2. Kerugian Histeresis

Kerugian satu ini berjalan tatkala arus primer AC berbalik arah. Hal tersebut disebabkan inti transformator tak mampu mengganti arah fluks magnetnya dgn seketika.

Kerugian jenis ini mampu dikurangi dgn memakai material inti reluktansi rendah.

3. Kerugian Tembaga

Kerugian I 2 R di dlm lilitan tembaga yg disebabkan adanya resistansi tembaga & arus listrik yg mengaliri nya.

4. Kerugian Kapasitas Liar

Kerugian ini disebabkan kapasitas liar yg terdapat di dlm lilitan – lilitan transformator.

Kerugian ini dapat menghipnotis efisiensi transformator dlm frekuensi tinggi.

Kerugian dapat dikurangi dgn cara menggulung lilitan primer dgn sekunder dengan-cara semi – acak.

5. Kerugian Arus Eddy

Kerugian ini disebabkan GGL masukkan, yg memunculkan arus dlm inti magnet yg melawan pergeseran fluks magnet serta membangkitkan GGL.

Sebab adanya fluks magnet yg berganti berlangsung tolakan fluks magnet di dlm material inti.

Kerugian dapat dikurangi kalau digunakan inti berlapis – lapis.

6. Kerugian Efek Kulit

Konduktor lain yg senantiasa dialiri arus bolak – balik, namun arus ini cenderung mengalir dlm permukaan konduktor.

Hal tersebut akan memperbesar kerugian kapasitas serta menambah resistansi relatif lilitan.

Kerugian mampu dikurangi dgn memakai kawat Litz, yakni kawat yg terdiri atas beberapa kawat kecil yg saling terisolasi.

Untuk pemakaian frekuensi radio, coba gunakan kawat geronggong atau lembaran tipis tembaga untuk ganti kawat biasa.

Contoh Soal Transformator

Untuk lebih mengetahui ulasan di atas, berikut kami sajikan beberapa pola soal transformator, antara lain: