Question

Sebuah trafo tegangan primer dan sekundernya 220v dan 55v.jika kuat arus primer 0,5A dan kuat arus sekunder 1,5A, berapakah efisiensi trafo?

Answer 1

Kelas         : XII

Pelajaran   : Fisika

Kategori     : Induksi Elektromagnetik

Kata Kunci : Trafo atau transformator, efisiensi, primer dan sekunder, tegangan dan arus 

Kode : 12.6.6 [Kelas 12 Fisika Bab 6 - Induksi Elektromagnetik]

__________________________________________________________

Konsep Dasar 

Transformator atau Trafo adalah alat yang terdiri dari inti besi dan dua coil atau kumparan lilitan kawat sisi primer dan sekunder yang berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan tegangan listrik bolak-balik (AC). 

Prinsip Kerja Trafo :

Kumparan primer (p) dihubungkan dengan tegangan input berupa sumber tegangan bolak-balik (besar dan arah arusnya berubah-ubah). Karena arus yang berubah-ubah ini, pada inti besi terjadi perubahan fluks magnet (disebut : garis - garis gaya magnet) secara terus menerus (kontinu). Akibat perubahan jumlah garis-garis gaya magnet, maka pada kumparan sekunder (s) terjadi GGL induksi. GGL induksi pada kumparan sekunder digunakan sebagai tegangan output.

Catatan :

Perbandingan besarnya tegangan output pada kumparan sekunder dan tegangan input pada kumparan primer, sama dengan perbandingan jumlah lilitan antara sekunder dan primer. Dirumuskan :

  Np/Ns = Vp/Vs

Dengan :

Np = jumlah lilitan primer

Ns = jumlah lilitan sekunder

Vp = tegangan input (primer)

Vs = tegangan output (sekunder)

Dari hubungan inilah transformator atau trafo dikenal sebagai alat untuk menaikkan tegangan bolak-balik (trafo step-up) atau menurunkan tegangan bolak-balik (trafo step-down) :

(a) Trafo step-up menaikkan tegangan, Vs > Vp dengan membuat Ns > Np

(b) Trafo step-down menurunkan tegangan, Vs < Vp dengan membuat Ns < Np

Selain itu, tranformator juga memindahkan (mentransfer) daya dari kumparan primer ke kumparan sekunder :

(a) Trafo Ideal,

Daya sekunder = Daya Primer

Ps = Pp

Vs. Is = Vp. Ip

(b) Trafo non-ideal, Daya sekunder < Daya Primer

sehingga muncullah efisiensi trafo

Ps = η. Pp

Vs. Is = η. Vp. Ip

dengan :

η = efisiensi trafo

dengan :

Ps = daya sekunder

Pp = daya primer

Vs = tegangan sekunder

Vp = tegangan primer

Is = arus sekunder

Ip = arus primer

Analisa Data Soal 

Soal : 

Sebuah trafo tegangan primer dan sekundernya 220 volt dan 55 volt. Jika kuat arus primer 0,5 A dan kuat arus sekunder 1,5 A, berapakah efisiensi trafo?

Penyelesaian :
Diketahui :
Tegangan primer, Vp = 220 volt
Tegangan sekunder, Vs = 55 volt
Arus primer, Ip = 0,5 A
arus sekunder, Is = 1,5 A

Tanya :
efisiensi trafo, η = ___?

Jawab :

Karena ditanya nilai efisiensi trafo maka pasti trafo nya jenis non-ideal, 
Vs.Is = η.Vp.Ip
55. 1,5 = η. 220. 0,5
55. 3 = η. 220
165 = η. 220
η = (165/220)
η = 0,75
η = 75%

Kesimpulan :
Jadi nilai efiseinsi trafo tersebut adalah 75%

__________________________________________________________
)|(
FZA