Transformator dan jenis - jenisnya

Jenis-jenis Transformator

Berkaitan dengan topic yang dikaji yakni kegunaan transformator adalah alat untuk mengubah tegangan arus bolak balik menjadi lebih tinggi atau rendah. Transformator terdiri dari pasangan kumparan primer dan sekunder yang diisolasi (terpisah) secara listrik dan dililitkan pada inti besi lunak. Inti besi lunak dibuat dari pelat yang berlapis-lapis untuk mengurangi daya yang hilang karena arus pusar. Kumparan primer dan sekunder dililitkan pada kaki inti besi yang terpisah. Bagian fluks magnetic bocor tampak bahwa pada pasangan kumparan terdapat fluks magnetic bocor disisi primer dan sekunder. Secara lebih lengkap bisa dicermati pada gambar 2.[1]


Gambar 2. Bagan fluks magnetic bocor pada pasangan kumparan

Hasil diatas untuk mengurangi fluks magnet bocor pada pasangan kumparan digunakan pasangan kumparan seperti gambar diatas. Kumparan sekunder dililitkan pada kaki inti besi yang sama (kaki yang tengah), dengan lilitan kumparan sekunder terletak diatas lilitan kumparan primer, ditunjukkan pada fluks magnet bocornya, maka dapat dicermati pada gambar dibawah ini.


Gambar 3. Hubungan primer dan sekunder

Rumus untuk fluks magnet yang ditimbulkan lilitan primer adalah[2]:
δΦ = Є x δt (1)
Dan untuk rumus GGL induksi yang terjadi dililitan sekunder adalah
Є = N δΦ/δt (2)
Karena kedua kumparan dihubungkan dengan fluks yang sama, maka
δΦ/δt = Vp/Np = Vs/Ns (3)
Dimana dengan menyusun ulang persamaan akan didapat
Vp/Np = Vs/Ns (4)
Sedemikian sehingga
Vp.Ip = Vs.Is (5)

Dengan kata lain, hubungan antara tegangan primer dengan tegangan sekunder ditentukan oleh perbandingan jumlah lilitan primer dengan lilitan sekunder.

Jenis-jenis transformator adalah [3]:

1. Step-Up


Gambar 4. Lambang transformator step-up

Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.

2. Step-down


Gambar 5. Skema transformator step-down

Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC.

3. Autotransformator


Gambar 6. Skema transformator

Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus dalam lilitan sekunder selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya yang sama lilitan sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan transformator biasa. Keuntungan dari autotransformator adalah ukuran fisiknya yang kecil dan kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua lilitan. Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikan isolasi secara listrik antara lilitan primer dengan lilitan sekunder. Selain itu, autotransformator tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali).

4. Autotransformator Variabel


Gambar 7. Skema Autotransformator Variabel

Autotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator biasa yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah.

5. Transformator Isolasi

Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder dibuat sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian. Transformator seperti ini berfungsi sebagai isolasi antara dua kalang. Untuk penerapan audio, transformator jenis ini telah banyak digantikan oleh kopling kapasitor.

6. Transformator Pulsa

Transformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus untuk memberikan keluaran gelombang pulsa. Transformator jenis ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah. Karena GGL induksi pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan fluks magnet, transformator hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat arus pada lilitan primer berbalik arah.

7. Transformator Tiga Fasa

Transformator tiga fasa sebenarnya adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara delta (Δ).


III. Prinsip Kerja Transformator
Komponen Transformator (trafo)
Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.[4]


Gambar 8. Bagian-Bagian Transformator


Gambar 9. Lambang Transformator

Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance).[5]


Gambar 10. Skema transformator kumparan primer dan kumparan sekunder terhadap medan magnet

Pada skema transformator diatas, ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya.


Gambar 11. Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder

Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan[6]:

Vp/Vs = Np/Ns (6)

Vp = tegangan primer (volt)
Vs = tegangan sekunder (volt)
Np = jumlah lilitan primer
Ns = jumlah lilitan sekunder

Simbol Transformator
Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan skunder transformator ada dua jenis yaitu[7]:
1. Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik rendah menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np).
2. Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns).
Pada transformator (trafo) besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh kumparan sekunder adalah:
1. Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns).
2. Sebanding dengan besarnya tegangan primer ( VS ~ VP).
3. Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer,

Vs ~ 1/Np (7)

Sehingga dapat dituliskan:

Vs = Ns/Np x Vp (8)


Penggunaan transformator

Transformator (trafo) digunakan pada peralatan listrik terutama yang memerlukan perubahan atau penyesuaian besarnya tegangan bolak-balik. Misal radio memerlukan tegangan 12 volt padahal listrik dari PLN 220 volt, maka diperlukan transformator untuk mengubah tegangan listrik bolak-balik 220 volt menjadi tegangan listrik bolak-balik 12 volt. Contoh alat listrik yang memerlukan transformator adalah: TV, komputer, mesin foto kopi, gardu listrik dan sebagainya.[8]


 Kesimpulan

Kesimpulan dari pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa energy dipindahkan dari kumparan primer ke kumparan sekunder oleh magnetisasi dalam inti.

NOTASI
Vı tegangan primer (ggl induksi
V2 tegangan sekunder (ggl induksi)
Nı jumlah lilitan primer
N2 jumlah lilitan sekunder


Rumus yang digunakan yaitu fluks magnet yang ditimbulkan lilitan primer. Jenis-jenis transformator adalah step-up, step-down, autotransformator, autotransformator variabel, transformator isolasi, transformator pulsa, dan transformator tiga fasa.

[4, 5, 7, 8] edukasi.net. Prinsip kerja transformator, dan Penggunaan transformator. Edukasi.net; Jakarta.

Prinsip kerja transformator adalah kumparan primer yang dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, sehingga terjadi perubahan arus listrik pada kumparan primer yang menimbulkan medan magnet berubah. Penggunaan transformator pada kehidupan sehari-hari adalah transformator yang dapat mengubah tegangan listrik bolak-balik yang dari 220volt menjadi 120volt.


[1, 6] Kanginan, Marthen. Fisika 2B, Erlangga; Jakarta, 1994.

Kegunaan transformator adalah suatu alat yang berguna untuk mengubah tegangan arus bolak balik menjadi lebih tinggi atau rendah. Transformator terdiri dari pasangan kumparan primer dan sekunder yang diisolasi (terpisah) secara listrik. Mejelaskanp persamaan hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder.

 
  ARCHIMEDES
 

Biography Archimedes
      Archimedes
 was born in Syracusa, Sicily Island, Italy Magna Gracia circa 287 SM.Ia
 was a mathematician, astronomer, philosopher, physicist, engineer and 
inventor of Boreas which terkenal.Ia killed by Roman soldiers in the 
city looting Syracusa although there are orders from the General Roman (
 Marcellus) that he should not be harmed.Discovery1.Hukum Archimedes
         One
 day, King Hiereon II Archimedes was asked to investigate whether mixed 
with silver or gold crown tidak.Arcimedes think hard to find answers to 
the question of the king but he never berhasil.Suatu day, when he was in
 the shower he noticed that the water in the tub spilling out comparable
 with
 great tubuhnya.Arcimedes realize that this effect can be used to 
calculate the volume and content of the crown by dividing the mass of 
the crown by the volume of water displaced, the density and the density 
of the crown can diperoleh.Massa types of crowns will be lower than the 
density of pure gold when the manufacturer crown
 cheat and add a silver or metal with a density of more rendah.Karena 
too excited he jumped up and down shouting eureka! eureka! which means itBiography and Life History of Blaise Pascal


 

       
       Blaise Pascal was born in Clermont-Ferrand on June 19 1623.Ayahnya, Etienne Pascal was a local judge. She has two brothers, namely, Jacqueline and Gilberte.Pada 1631, the family moved to Paris. At
 age 11, his father was amazed to him with the ability matematikannya 
when he makes a note singakat about body trembling voice, he wrote an 
independent book that the angles equilateral triangle with two angles 
tepat.Terkesan with interests in mathematics, his father took him to 
meetings mathematicians and scientists in the world of Pere Mersenne selmonastik.
        At the age of 16, Pascal wrote a short treatise on the "mystic hexagram". Then
 led the famous theorem that states Pascal facet 6 written in a ligkaran
 (or conical) made a point of junction 3 on the opposite side garis.Pada
 in 1638, his father had to flee from paris after opposing Fiscal policy
 then he and the cardinal richelieu.Sehingga his sister was treated by tetangganya.Setelah resolve 
differences with the cardinal in 1639 Etienne was appointed tax 
commissioner in the city of Rouen king.
       To ease the burden of his father overtiring, in 1642, he built a 
mechanical calculator (calculator pascal / pascaline) .In 1653, Pascal 
released traiter 'du triangle arithmétique (pascal triangle) .In 1654 
after a friend, Cevalier de
Sir Issac Newton

 
Biography and Masa Muda Sir Issac Newton
       Newton
 was born in Woolstrope by Colsterworth, Lincolnshire on January 4, 
1643. His father died three months before Newton's birth Newton.Ketika 3
 years old, his mother remarried and left him under the care of his 
grandmother, Margery Ayscough.Sejak aged 12 to 17 years old Newton was 
educated The School of The King School, located in Grantaham.Newton can 
finish school before the age of 18 with a value memuaskan.Pada Newton 
received in June 1661 at Trinity College at Cambridge University as a 
sizar (student learning while working).
       At
 that time the college's teachings are based on the teachings of 
Aristotle, but Newton preferred to read the ideas of modern fisuf more 
advanced like Descortes and astronomers such as Copernicus, Galileo and 
kepler.Pada in 1665 he found the general binominal theorem and began to 
develop a mathematical theory that the eventually
 evolved into Kalkulus.Newton got gelrnya in August of private 
1665.Study conducted at his home in Woolsthorp diving 2 years pushed 
developed the theory of calculus, optica, and gravitasi.Pada law in 
1667, he returned to Cambridge as a lecturer in Trinity.