Rumus dan Cara Menghitung Efisiensi Trafo

Pada artikel ini kita akan mempelajari Rumus dan Cara Menghitung Efisiensi Transformator disertai dengan Contoh Soal yang dijelaskan secara mudah 

Rumus dan Cara Menghitung Efisiensi Trafo

tugassains.com – Transformator atau Trafo adalah salah satu komponen pada Rangkaian Listrik yang memiliki banyak peran seperti menaikkan tegangan atau menurunkan tegangan.

Bagian Transformator

Namun dalam menaikkan ataupun menurunkan tegangan trafo atau trasformator tidak selalu sesuai hasil besarnya pada perhitungan.

Dalam kata lain Trafo memiliki nilai efisiensi yaitu perbandingan antara hasil keluaran dalam keadaan nyata dengan simulasi (perhitungan).

Baca Juga Rumus dan Contoh Soal Transformator

Rumus Efisiensi Trafo

Untuk dapat mengetahui besar efisiensi dari Trafo kita dapat menghitungnya dalam persen menggunakan rumus berikut:

Rumus Efisiensi Trafo

Keterangan:

• ƞ = Nilai Efisiensi (%)
• P_s = Daya
• Sekunder Keluar/Output (Watt)
• P_p = Daya Primer
• Masuk/Input (Watt)
• V_s = Tegangan Sekunder Keluar/Output (Volt)
• V_p = Tegangan Primer Masuk/Input (Volt)
• I_s = Kuat Arus Sekunder Keluar/Output (Ampere)
• I_p = Kuat Arus Primer Masuk/Input (Ampere)

Sedangkan ketika diketahui besar lilitan dan kuat arus kita dapat menggunakan rumus.

Rumus Efisiensi Transformator

Keterangan:

• ƞ = Nilai Efisiensi (%)
• N_s = Lilitan Sekunder Keluar/Output
• N_p = Lilitan Primer Masuk/Input
• I_s = Kuat Arus Sekunder Keluar/Output (Ampere)
• I_p = Kuat Arus Primer Masuk/Input (Ampere)

Ingat nilai efisiensi bernilai  0% ≤ ƞ ≤ 100%, namun tidak ada trafo dengan nilai efisiensi 100%.

Mengapa nilai efisiensi trafo selalu kurang dari 100%? itu karena adanya daya yang hilang yaitu dapat berupa disipasi daya berupa panas, hilangnya fluks elektromagnetik.

Cara Menghitung Nilai Efisiensi Trafo

Sebuah transformator pembangkit listrik tenaga surya yang digunakan untuk step up tegangan dari 12 Volt menjadi 220 Volt memiliki kuat arus input sebesar 100 Ampere setelah diukur kuat arus step up hnaya sebesar 4 Ampere. 

Tentukanlah nilai efisiensi dari transformator pembangkit listrik tenaga surya tersebut!

Jawab:
diketahui:

• V_s = 220 V
• V_p = 12 V
• I_s = 4 A
• I_p = 12 A

ditanya: Nilai Efisiensi Transformator (ƞ)?

Penyelesaian:

Untuk menghitung nilai efisiensi Trafo step up tenaga surya tersebut kita dapat langsung menghitung dengan menggunakan rumus efisiensi.

Jadi besar efisiensi Trafo Step Up tenaga surya tersebut bernilai sebesar 73,33%.

Contoh Soal Menghitung Efisiensi Trafo

1. Carilah nilai Efisiensi trafo step down dengan besar daya input sebesar 500 Watt dan daya output yang terukur sebesar 420 Watt!

Jawab:
diketahui:
P_s = 420 W
P_p = 500 W

ditanya: Nilai Efisiensi Transformator (ƞ)?

Penyelesaian: Hitung besar efisiensi trafo step down tersebut dengan rumus, yaitu dengan mengalikan persen hasil bagi daya output terhadap daya input.

Jadi besar efisiensi trafo tersebut sebesar 84%.

2. Sebuah Power Supply Komputer menggunakan Transformator untuk menurunkan tegangan dari 220 Volt menjadi 12 Volt, jika diketahui kuat arus yang mengalir ke transformator sebesar 10 Ampere dan kuat arus yang keluar sebesar 137,5 Ampere. 

Carilah besar Efisiensi Power Supply Komputer!

Jawab:
diketahui:

• V_s = 12 V
• V_p = 220 V
• I_s = 137,5 A
• I_p = 10 A

ditanya: Nilai Efisiensi Transformator Power Supply Komputer(ƞ)?

Penyelesaian: Hitung nilai efisiensi dengan menggunakan rumus efisiensi trafo.

Jadi Efisiensi Trafo Power Supply Komputer tersebut sebesar 75%.

3. Sebuah Trafo Las memiliki jumlah lilitan sekunder dan primer masing-masing 25 dan 100 dengan kuat arus yang mengalir pada lilitan sekunder 200 Ampere dan pada lilitan primer dialiri kuat arus 80 Ampere. Tentukan besar efisiensi dari Trafo Las tersebut.

Jawab:
diketahui:

• N_s = 25
• N_p = 100
• I_s = 200 A
• I_p = 80 A

ditanya: Nilai Efisiensi Transformator Las(ƞ)?

Penyelesaian: Hitung nilai efisiensi dengan mensubtitusikan ke dalam rumus nilai
efisiensi transformator.

Jadi niai efisiensi dari tafo las tersebut sebesar 62,5%.

4. Sebuah Power Supply Komputer memiliki nilai efisiensi trafo sebesar 95%, jika besar daya output sebesar 1140 Watt tentukan besar daya input yang mengalir ke trafo Power Supply Komputer!

Jawab:
diketahui:

• ƞ = 95%
• P_s = 1140 W

ditanya: Besar Daya Input Power Supply Komputer (W)?

Penyelesaian: Hitung besar kuat arus trafo power supply komputer dengan menggunakan mensubtitusikan ke dalam rumus.

Jadi Besar Daya Input Power Supply Komputer 1200W. 

5. Sebuah Trafo Step Up Inverter Tenaga Surya memiliki Efisiensi sebesar 75% dengan tegangan input sebesar 24 Volt dan kuat arus yang mengalir pada input sebesar 2000 Ampere. 

Tentukan nilai tegangan output Trafo Step Up Inverter Tenaga Surya jika kuat arus output sebesar 180 Ampere!

Jawab:
diketahui:

• ƞ = 75%
• V_p = 24 V
• I_s = 180 A
• I_p = 2000 A

ditanya: Besar Tegangan Output Trafo Step Up Inverter Tenaga Surya(V)?

Penyelesaian: Hitung besar tegangan sekunder atau tegangan output dengan mensubtitusikan ke dalam rumus efisiensi.

Jadi Besar Tegangan Output Trafo Step Up Inverter Tenaga Surya yaitu 200V.

6. Seorang insinyur listrik merancang sebuah Trafo Las Argon, dengan menggunakan lilitan primer sebanyak 1200 dan dialiri kuat arus sebesar 2 Ampere menghasilkan kuat arus output sebesar 120 Ampere dengan nilai efisiensi 80%.

Carilah banyak lilitan sekunder pada Trafo Las Argon tersebut!

Jawab:
diketahui:

• ƞ =80%
• N_p = 1200
• I_s = 120 A
• I_p = 2 A

ditanya: Banyak lilitan sekunder pada Trafo Las Argon?

Penyelesaian: Hitung banyak lilitan sekunder pada trafo tersebut menggunakan rumus
efisiensi.

Jadi banyak lilitan sekunder pada Trafo Las Argon tersebut sebanyak 16 lilitan.

Kesimpulan

Efisiensi trafo merupakan perbandingan antara nilai daya input trafo dengan nilai output trafo dalam persentase, dimana semakin tinggi nilai efisiensi/mendekati 100% maka kualitas trafo tersebut baik.

Namun nilai efisiensi 100% tidak ada dalam nyata, karena efisiensi trafo kebanyakan bernilai kurang dari 100%.

Baca Juga Perbedaan Lilitan Primer dan Sekunder pada Trafo

Jika ada yang ingin ditanyakan terkait materi Rumus dan Cara Menghitung Efisiensi Trafo dapat kalian tanyakan melalui kolom komentar.

Jangan lupa bagikan terima kasih, Semoga bermanfaat.