Rumus dan Contoh Soal Transformator

 Pada artikel ini kita akan belajar mengenai
Rumus Transformator dan
Contoh Soal Transformator disertai Pembahasan yang dibahas secara jelas
dan mudah

Rumus dan Contoh Soal Transformator

tugassains.com – Transformator atau Trafo merupakan salah satu komponen
elektronika yang memiliki peran dalam menaikkan atau menurunkan tegangan
listrik.

Trafo bekerja berdasarkan hubungan konsep medan elektromagnetik dan fluks
listrik yang diperoleh dari lilitan pada trafo yaitu lilitan primer dan
lilitan sekunder.

Komponen Transformator

Pada trafo lilitan primer(N_p) merupakan lilitan dimana tegangan
input (V_p)dan arus input masuk (I_p)yang kemudian diubah
menjadi medan elektromagnetik yang nantinya diteruskan oleh inti besi menuju
lilitan sekunder.

Lilitan sekunder mengubah fluks listrik yang dialirkan dari inti besi menjadi
tegangan output(V_s) dan arus output(I_s) yang berasal
dari Gaya Gerak Listrik pada lilitan sekunder(N_s).

Dan di postingan ini kita akan membahas mulai dari Rumus Transformator dan
Contoh Soal Transformator dengan pembahasan.

Baca Juga Penerapan Transformator dalam Kehidupan Sehari-hari

Rumus Transformator

Dalam menghitung transformator terdapat persamaan dasar(dalam simulasi) yang
biasa digunakan dalam menghitung sebuah trafo, berikut merupakan persamaan
ideal trafo:

Rumus Ideal Transformator

Keterangan:
V_s = Tegangan Sekunder Keluar/Output
(Volt)
V_p = Tegangan Primer Masuk/Input (Volt)
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)

Trafo ideal hanya digunakan dalam simulasi perhitungan dimana tingkat efisien
sebesar 100%

Selain persamaan ideal terdapat persamaan efisiensi trafo yang digunakan dalam
menghitung secara nyata, berikut merupakan persamaan efisiensi trafo:

Rumus Trafo dengan Efisiensi

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)
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)

Rumus trafo dengan efisiensi digunakan dalam perhitungan di lapangan.

Setelah mengetahui rumus trafo baik rumus ideal trafo atau rumus efisiensi
trafo mari kita belajar lebih lanjut dengan contoh soal yang disertai dengan
pembahasan.

Contoh Soal Transformator

1. Sebuah transformator digunakan untuk menghubungkan sebuah alat
listrik 6 volt dan tegangan sumber 120 volt. Jika banyak lilitan sekunder 40,
carilah banyak lilitan primer pada transformator tersebut!

Jawab:
diketahui:
V_p = 120 V
V_s =
6 V
N_s = 40

ditanya: Banyak lilitan primer (N_p)?
penyelesaian: 
Pada soal tersebut dapat kita cari penyelesaiannya dengan
menggunakan persamaan trafo ideal.

Jadi banyak lilitan primer pada transformator tersebut yaitu 800.

2. Sebuah trafo power supply komputer dihubungkan dengan tegangan
PLN pada tegangan 216 Volt dan tegangan diturunkan pada 12 Volt. Jika
diketahui banyak lilitan primer pada trafo power supply komputer sebanyak
1.800 lilitan, carilah banyak lilitan sekunder!

Jawab:
diketahui:
V_p = 216 V
V_s =
12 V
N_p = 1.800

ditanya: Banyak lilitan sekunder (N_s)?
penyelesaian: 
Cari banyak lilitan sekunder dengan mensubtitusikan nilai
tegangan primer dan sekunder dan juga lilitan primer ke dalam rumus.

Jadi banyak lilitan sekunder pada trafo power supply komputer tersebut
sebanyak 100.

3. Sebuah trafo distribusi tegangan yang berfungsi sebagai penurun
tegangan menurunkan tegangan tinggi manjadi 400 Volt. Carilah besar tegangan
tinggi yang memasuki trafo distribusi tegangan, jika diketahui banyak lilitan
primer 38.400 dan lilitan sekunder 1.200!

Jawab:
diketahui:
V_s = 400 Volt
N_p =
38.400
N_s = 1.200

ditanya: Besar tegangan primer pada trafo
distribusi(V_p)?

penyelesaian: 
Untuk mengetahui besar tegangan iput atau
primer kita dapat menghitung dengan mensubtitusikan ke dalam rumus ideal
trafo.

Jadi besar tegangan primer trafo distribusi tersebut yaitu 12.800 Volt atau
12,8kV.

4. Sebuah tegangan sumber sebesar 60 Volt digunakan inverter tenaga surya
untuk dapat berkerja menghidupkan pompa aquarium. Jika di dalam buku petunjuk
dituliskan perbandingan lilitan primer dan sekunder (1 : 3), berapa tegangan
yang mengalir ke dalam pompa?

Jawab:
diketahui:
N_p = 1
N_s =
3
V_p = 60 Volt

ditanya: Besar tegangan sekunder untuk pompa
aquarium(V_s)?

penyelesaian: 
Dengan mensubtitusikan nilai tegangan primer
dan perbandingan lilitan pada inverter tenaga surya kedalam rumus dasar trafo
kita dapat mencari nilai tegangan output.

Jadi besar tegangan sekunder inverter tenaga surya tersebut sebesar 180 Volt.

5. Carilah kuat arus primer dari trafo step up jika diketahui
perbandingan lilitan primer dan sekunder (1 : 8) dan kuat arus yang keluar
dari trafo sebesar 0,25 Ampere!

Jawab:
diketahui:
N_p = 1
N_s =
8
 I_s = 0,25A

ditanya: Kuat arus primer dari trafo step up(I_p)?

penyelesaian: 
Besar kuat arus primer yang mengaliri trafo
step up dapat dihitung dengan rumus:

Jadi kuat arus primer dari trafo step up sebesar 2 A.

6. Seorang insinyur membuat sebuah mesin las listrik yang menggunakan
trafo step down dengan komposisi lilitan primer sebanyak 9.000 dan lilitan
sekunder sebanyak 450. Ketika di ukur dengan amperemeter mesin las listrik
tersebut membutuhkan kuat arus yang mengalir sebanyak 3 Ampere.

Namun ketika mengukur kuat arus output amperemeter rusak, dengan persamaan
trafo ideal carilah kuat arus yang keluar dari mesin las listrik tersebut!

Jawab:
diketahui:
N_p = 9.000
N_s =
450
 I_p = 3A

ditanya: Kuat arus yang keluar dari Mesin Las
Listrik(I_s)?

penyelesaian: 
Hitung kuat arus yang keuar dari mesin las
listrik dengan persamaan trafo ideal.

7. Sebuah charger hp menggunakan trafo step down membutuhkan daya
listrik sebesar 40 Watt, jika besar daya listrik yang keluar dari charger hp
terukur sebesar 33 Watt. Tentukan efisiensi dari charger hp tersebut!

Jawab:
diketahui:
W_p = 40 W
W_s =
33 W

ditanya: Nilai Efisiensi charger hp (ƞ)?
penyelesaian:
Hitung besar efisiensi trafo pada charger hp tersebut dengan
menggunakan rumus efisiensi daya trafo.

Jadi nilai efisiensi trafo tersebut sebesar 82,5%.

Baca Juga
Rumus dan Cara Menghitung Efisiensi Trafo

Semoga bermanfaat jika ada yang ingin ditanyakan silahkan tanya pada kolom
komentar dan jangan lupa bagikan, terima kasih.