Rumus Transformator – Materi, Jenis, Simbol, Lambang, dan Cara Kerja

Posted on

Rumusrumus.com kali ini akan membahas tentang materi, makalah, pengertian, rumus transformator dan jenis-jenisnya beserta simbol / lambang dan cara kerja transformator, untuk lebih jelasnya simak penjabaran dibawah ini

Pengertian Transformator

Transformator atau umum dikenal dengan trafo yaitu rangkaian arus bolak-balik AC / alternate current ke rangkaian listrik lain, baik dengan meningkatkan atau mengurangi tegangan.

Tansformator difungsikan untuk berbagai macam tujuanya, contohnya untuk menjalankan alat listrik yang membutuhkan tegangan kecil. Agar mampu ditransmisikan ke dalam jarak jauh, tegangan listrik dari generator pembangkit listrik harus ditingkatkan. Disinilah transformator berfungsi untuk meningkatkan tegangan.

transformator
transformator

Rumus Transformator dan Persamaan

Transformator bisa di buat sebuah persamaan atau rumus matematik, dengan rumus

rumus transformator
rumus transformator

Keterangan rumus :
Vp adalah tegangan pada kumparan primer
Vs adalah tegangan pada kumparan sekunder
Ns adalah banyaknya lilitan pada kumparan sekunder
Np adalah banyaknya lilitan pada kumparan primer

Jenis-Jenis Transformator

  • Step-Up
  • Step-Down
  • Autotransformator
  • Autotransformator variabel
  • Transformator isolasi
  • Transformator pulsa
  • Transformator tiga fase

1. Step-Up

Transformator step-up yaitu transformator yang mempunyai lilitan sekunder lebih banyak dibandingkan lilitan primer, berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini umumnya ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi sebuuah tegangan tinggi yang dipakai dalam transmisi jarak jauh.

2. Step-Down

Transformator step-down mempunyai lilitan sekunder lebih sedikit di banding dengan lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun suatu tegangan. Transformator jenis ini umum ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC.

3. Autotransformator

Transformator jenis ini terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dan dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer merupakan lilitan sekunder.

Fasa arus dalam lilitan sekunder berlawanan dengan arus primer, hingga untuk tarif daya yang sama lilitan sekunder mampu dibuat dengan kawat yang lebih tipis daripada transformator biasa. Keuntungan dari autotransformator yaitu ukuran fisiknya kecil dan kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua lilitan. Namun transformator ini tidak mampu memberikan isolasi secara listrik antara lilitan primer dengan lilitan sekunder.

Selain itu, autotransformator tidak mampudipakai sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat

4. Autotransformator variabel

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

5. Transformator isolasi

Transformator isolasi mempunyai lilitan sekunder yang berjumlah sama dengan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer. namun pada beberapa desain, gulungan sekunder dibuat lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian. Transformator seperti ini memiliki fungsi sebagai isolasi antara dua kalang.

6. Transformator pulsa

Transformator pulsa yaitu transformator yang didesain khusus memberikan keluaran gelombang pulsa. Transformator jenis ini menmakai material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah.

Karena GGL induksi pada lilitan sekunder terbentuk jika terjadi perubahan fluks magnet, transformator hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat arus lilitan primer berbalik arah.

7. Transformator tiga fase

Transformator tiga fase (3-phase) adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus satu dengan transformator lain. Lilitan primer umumnya dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara delta ( Δ )

Lambang dan Simbol Transmator

skema transformator step-down
skema transformator step-down
lambang transformator step-up
lambang transformator step-up
skema autotransformator
skema autotransformator
skema autotransformator variabel
skema autotransformator variabel

Rumus Efisiensi Transformator

Efisiensi transformator dapat diketahui dengan rumus

η = Po / Pi 100%

Sebagai akibat kerugian pada transformator. Maka efisiensi transformator tidak mampu mencapai 100%. Untuk transformator daya frekuensi rendah, efisiensi mencapai 98%.

Kerugian Di Dalam Transformator

Di dalam praktik terjadi beberapa kerugian yaitu

Kerugian tembaga
Kerugian I 2 R pada lilitan tembaga yang disebabkan resistansi tembaga dan arus listrik yang mengalirinya.

Kerugian kopling
Kerugian terjadi karena kopling primer-sekunder tak sempurna, hingga tidak semua fluks magnet yang diinduksikan primer memotong lilitan sekunder. Kerugian ini mampu dikurangi dengan menggulung lilitan secara berlapis-lapis antara primer dan sekunder.

Kerugian kapasitas liar
Kerugian ini disebabkan oleh kapasitas liar yang ada pada lilitan transformator. Kerugian ini memengaruhi efisiensi transformator pada frekuensi tinggi. Kerugian ini mampu dikurangi dengan menggulung lilitan primer dan sekunder secara semi-acak

Kerugian histeresis
Kerugian terjadi saat arus primer AC berbalik arah. Disebabkan karena inti transformator tak mampu mengubah arah fluks magnetnya dengan seketika. Kerugian ini mampu dikurangi dengan memakai material inti reluktansi rendah.

Kerugian efek kulit
Sebagaimana konduktor lainya yang dialiri arus bolak-balik, arus cenderung untuk mengalir di permukaan konduktor. Hal ini memperbesar kerugian kapasitas dan juga menambah resistansi relatif lilitan. Kerugian ini mampu dikurangi dengan memakai kawat Litz, yaitu kawat yang terdiri dari beberapa kawat kecil yang saling terisolasi. Untuk frekuensi radio digunakan kawat geronggong atau lembaran tipis tembaga sebagai ganti kawat biasa.

Kerugian arus Eddy
Kerugian yang disebabkan oleh ggl masukan yang menimbulkan arus dalam inti magnet yang melawan perubahan fluks magnet yang membangkitkan ggl. Karena adanya fluks magnet yang berubah-ubah, terjadi tolakan fluks magnet pada material inti. Kerugian ini berkurang andai digunakan inti berlapis-lapis.

Prinsip / Cara Kerja Transformator

Transformator mengambil tegangan dari sebuah litrik dan kemudian mengubahnya ke listrik dengan tegangan yang berbeda.

Pada dasarnya transformator bekerja dengan cara mengubah tegangan dengan menggunakan 2 sifat listrik. yang pertama listrik yang mengalir sebuah kumparan akan menimbulkan medan magnet. Kedua perubahan medan magnet akan menimbulkan ggl induksi.

Arus bolak balik yang masuk pada kumparan primer mampu menyebabkan adanya fluks magnet bolak-balik yang intik magnetik. Kemudian, fluks magnet bolak-balik akan melewati kumparan skunder dan menimbulkan adanya ggl induksi. Besarnya ggl induksi akan bergantung pada laju perubahan fluks dan jumlah lilitan pada kumparan skunder.

Demikianlah pembahasan tentang transformator, Semoga bermanfaat

Rumus Terkait :


Baca Juga :