Prinsip Kerja Transformator atau Trafo

Prinsip Kerja Transformator (Trafo)

             Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC).

Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu:

1. Kumparan pertama (primer) yang sebagai input.
2. Kumparan kedua (skunder) yang sebagai output.
3. Inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.

Gambar 1. Bagian-Bagian Transformator

Gambar 2. Lambang Transformator

            Prinsip kerja dari sebuah transformator atau trafo yaitu ketika kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik (AC), 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).

Gambar 3. Skema transformator kumparan primer dan kumparan sekunder terhadap medan magnet

Pada skema transformator di Gambar 3, 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 4. 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:

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:

1. Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik rendah menjadi tinggi, transformator ini  mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak dari pada 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 dari pada 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,

   

Sehingga dapat dirumuskan:

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

- Dll.

Contoh cara menghitung jumlah lilitan sekunder:

Untuk menyalakan lampu 10 volt dengan tegangan listrik dari PLN 220 volt digunakan transformator step down. Jika jumlah lilitan primer transformator 1.100 lilitan, berapakah jumlah lilitan pada kumparan sekundernya?

Penyelesaian:

Diketahui: Vp = 220 V
Vs = 10 V
Np = 1100 lilitan

Ditanyakan: Ns = ........... ?

Jawab: