Materi dan Contoh Soal Transformator (Trafo) Ideal

Besar tegangan dan kuat arus listrik yang dikeluarkan pada trafo bergantung banyaknya lilitan. Besar tegangan sebanding dengan jumlah lilitan. Makin banyak jumlah lilitan tegangan yang dihasilkan makin besar. Hal ini berlaku untuk lilitan primer dan sekunder. Hubungan antara jumlah lilitan primer dan sekunder dengan tegangan primer dan tegangan sekunder dirumuskan seperti berikut:

 

Trafo dikatakan ideal (baik itu trafo step up dan step down) jika tidak ada energi yang hilang menjadi kalor, yaitu ketika jumlah energi yang masuk pada kumparan primer sama dengan jumlah energi yang keluar pada kumparan sekunder. Hubungan antara tegangan dengan kuat arus pada kumparan primer dan sekunder dirumuskan

 

Jika kedua ruas dibagi dengan t, diperoleh rumus

 

Dalam hal ini faktor (V × I) adalah daya (P) transformator. Berdasarkan rumus-rumus di atas, hubungan antara jumlah lilitan primer dan sekunder dengan kuat arus primer dan sekunder dapat dirumuskan sebagai

 

Dengan demikian untuk transformator ideal akan berlaku persamaan berikut.

 

Dengan:

Vp = tegangan primer (V)

Vs = tegangan sekunder (V)

Np = jumlah lilitan primer

Ns = jumlah lilitan sekunder

Ip = kuat arus primer (A)

Is = kuat arus sekunder (A)

Namun kenyataannya apakah ada tranformasi (trafo) yang ideal? Trafo yang ideal itu hanya ada dalam teori fisika saja, sesungguhnya trafo seperti itu tidak pernah ada. Belum tentu energi yang masuk ke dalam trafo akan keluar 100%, karena masih ada energi yang masuk ke dalam trafo diubah menjadi energi lain. Untuk lebih jelasnya silahkan baca pada postingan Mafia Online yang berjudul ”Efisiensi Transformator”

Setelah Anda mempelajari materi transformator yang ideal maka sekarang kami berikan beberapa contoh soal tentang Tansformator ideal.

Contoh Soal 1

Perbandingan lilitan primer dengan lilitan sekunder sebuah transformator adalah 4:10. Jika kuat arus primer 5 ampere, berapakah kuat arus sekunder?

Penyelesaian:

Diketahui:

N_P : N_S = 4 : 10,

I_P= 5 A.

Ditanyakan: I_S = ?

Jawab:

I_S = (N_P / N_S) x I_P

I_S = (4/10) x 5

I_S = 2 A

Jadi kuat arus sekundernya 1 Ampere.

Contoh Soal 2

Sebuah trafo digunakan untuk menaikkan tegangan AC dari 12 V menjadi 120 V. Hitunglah kuat arus primer, jika kuat arus sekunder 0,6 A dan hitunglah jumlah lilitan sekunder, jika jumlah lilitan primer 300.

Penyelesaian:

Diketahui:

Vp = 12 V

Is = 0,6 A

Vs = 120 V

Np = 300

Ditanya: I_P = ... ? dan Ns= ... ?

Jawab:

Vp/Vs = Is/Ip

Ip = (Vs/Vp) x Is

Ip = (120 V/12 V) x 0,6 A

Ip = 6 A

Vp/Vs = Np/Ns

Ns = (Vs/Vp) x Ns

Ns = (120 V/12 V) x 300

Ns = 3000

Jadi, kuat arus primernya 0,6 A dan kumparan sekunder terdiri atas 3.000 lilitan.

Contoh Soal 3

Sebuah transformator dihubungkan dengan PLN pada tegangan 100 V menyebabkan kuat arus pada kumparan primer 10 A. Jika perbandingan jumlah lilitan primer dan sekunder 1 : 25, hitunglah tegangan pada kumparan sekunder dan  kuat arus pada kumparan sekunder.

Penyelesaian:

Diketahui:

Vp = 100 V

Ip = 10 A

Np : Ns = 1 : 25

Ditanya: Vs = ... ? dan Is= ... ?

Jawab:

Vp/Vs = Np/Ns

Vs = (Ns/Np) x Vp

Vs = (25/1) x 100 V

Vs = 2.500 V

Np/Ns = Is/Ip

Is = (Np/Ns) x Ip

Is = (1/25) x 10 A

Is = 0,4 A

Jadi, tegangan sekundernya 2.500 V dan kuat arus sekundernya 0,4 A.

Share :

Facebook Google+ Twitter

Related Posts :