Contoh Soal Transformator - Tranformator atau trafo adalah alat yang berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak balik tanpa mengalami hilang daya yang cukup besar. Salah satu contoh tranformator adalah adaptor. Penggunaan transformator (trafo) pada peralatan listrik, memerlukan perubahan atau penyesuaian besarnya tegangan bolak-balik, misalnya radio memerlukan tegangan 12 V, sedangkan tegangan listrik dari PLN 220 V. Oleh karena itu, diperlukan transformator untuk mengubah tegangan listrik bolak-balik 220 V menjadi tegangan listrik bolak-balik 12 V. Contoh alat listrik yang memerlukan transformator adalah TV, komputer, mesin foto kopi, gardu listrik, dan sebagainya.
Tentang:
Contoh Soal Fisika
Tranformator terdiri dari tiga bagian utama, yaitu inti besi (inti magnetik), kumparan sekunder, dan kumparan primer. Bagian-bagian tersebut ditunjukkan oleh gambar di bawah ini.
Jumlah lilitan primer disimbolkan dengan Np dan jumlah lilitan sekunder disimmbolkan dengan Ns. Secara garis besar, prinsip kerja transformator memanfaatkan prinsip induksi magnetik. Saat kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak balik, akan ada arus bolak balik yang mengalir pada kumparan primer tersebut. Arus yang mengalir tersebut berubah secara sinusoidal, sehingga menghasilkan fluks magnetik yang sinusoidal juga.
Fluks magnetik tersebut kemudian menginduksi kumparan sekunder, sehingga timbul tegangan atau arus yang juga berubah secara sinusoidal. Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan berikut ini.
Jumlah lilitan primer disimbolkan dengan Np dan jumlah lilitan sekunder disimmbolkan dengan Ns. Secara garis besar, prinsip kerja transformator memanfaatkan prinsip induksi magnetik. Saat kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak balik, akan ada arus bolak balik yang mengalir pada kumparan primer tersebut. Arus yang mengalir tersebut berubah secara sinusoidal, sehingga menghasilkan fluks magnetik yang sinusoidal juga.
Fluks magnetik tersebut kemudian menginduksi kumparan sekunder, sehingga timbul tegangan atau arus yang juga berubah secara sinusoidal. Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan berikut ini.
Keterangan:
Vp = tegangan pada kumparan primer (V);
Vs = tegangan pada kumparan sekunder (V);
Np = jumlah lilitan pada kumparan primer; dan
Ns = jumlah lilitan pada kumparan sekuder.
Berdasarkan jumlah lilitan primer dan sekundernya, transformator dibagi menjadi dua jenis, yaitu sebagai berikut.
1. Transformator step up, yaitu transformator yang berfungsi untuk menaikkan tegangan bolak-balik. Transformator jenis ini mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder yang lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np).
2. Transformator step down, yaitu transformator yang berfungsi untuk menurunkan tegangan bolak-balik. Transformator jenis ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer yang 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); dan
3. berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer.
Sebuah transformator juga mempunyai efisiensi. Efisiensi adalah besaran yang menyatakan perbandingan antara daya keluaran (Pout) dan daya masukan (Pin). Besarnya efisensi transformator dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini.
atau
Keterangan:
=efisiensi transformator (%);
Ps = daya pada lilitan sekunder (W);
Pp = daya pada lilitan primer (W);
Is = kuat arus pada lilitan sekunder (A); dan
Ip = kuat arus pada lilitan primer (A).
SOAL 1
Sebuah transformator memiliki lilitan primer dan sekunder berturut-turut 100 lilitan dan 200 lilitan. Jika tegangan pada lilitan primernya 20 V, maka tegangan yang dihasilkan pada lilitan sekunder adalah ....
SOAL 2
Sebuah transformator yang memiliki efisiensi 75% dihubungkan dengan tegangan primer 220 V. Tegangan sekunder transformator tersebut adalah 110 V. Jika kuat arus pada kumparan sekunder 2 A, maka kuat arus pada kumparan primer adalah ....
SOAL 3
Transformator memiliki daya pada kumparan primer dan sekunder berturut-turut 200 W dan 100 W. Jika transformator tersebut digunakan untuk menaikkan tegangan, maka efisiensi transformator tersebut adalah ....
SOAL 4
Pak Andi membutuhkan tegangan 20 V untuk menyalakan laser. Jika tegangan pada PLN di rumah pak Andi 220 V, maka alat yang dibutuhkan Pak Andi adalah ....
SOAL 5
Pernyataan berikut ini benar tentang transformator step down, kecuali ....
SOAL 6
Sebuah transformator memiliki perbandingan lilitan primer dan sekunder 15 : 2. Jika banyaknya lilitan primer adalah 750, maka banyaknya lilitan sekunder adalah ....
SOAL 7
Sebuah transformator memiliki lilitan primer 750 dan lilitan sekunder 100. Jika transformator tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan AC 150 V, maka tegangan pada kumparan sekundernya adalah ....
SOAL 8
Sebuah transformator memilki efisiensi 60%. Jika daya pada kumparan primer sebesar 30 W, maka daya pada kumparan sekundernya adalah ....
SOAL 9
Salah satu penerapan transformator dapat ditemukan pada ....
SOAL 10
Jenis transformator yang digunakan untuk menaikkan tegangan bolak-balik adalah ....
Tidak ada komentar:
Posting Komentar