A. Dasar
Teori
Transformator
(trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan
bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan
pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang
bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan
magnet yang dihasilkan. (Hikam,2005)
Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai
berikut. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik,
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). (Kanginan,marthen.1992)
Adapun persamaan yang berlaku pada transformator, yaitu:
Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan
jumlah lilitan skunder transformator ada dua jenis yaitu:
- Transformator step
up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik rendah
menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan
sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np,
Vp <
Vs, dan Ip > Is).
- Transformator step
down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik tinggi
menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer
lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns,
Vp > Vs, dan Ip < Is). (rinawan.2012)
Pada transformator (trafo) besarnya tegangan
yang dikeluarkan oleh kumparan sekunder adalah:
- Sebanding
dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns).
- Sebanding
dengan besarnya tegangan primer ( VS ~ VP).
- Berbanding
terbalik dengan banyaknya lilitan primer. (Soedojo.2004)
B. Alat
dan Bahan
1. Alat
a. Kumparan
dengan jumlah lilitan 1000 dan 1500
b. 2
buah voltmeter
c. 2
buah ampermeter
d. Kabel
penghubung
e. Power
suplay
2. Bahan
a. Sumber
tegangan
C. Langkah
Kerja
1.Disiapkan
2 buah voltmeter dan 2 buah ampermeter, kemudian ditentukan mana tegangan yang
sekunder dan primer.
2. Kabel
penghubung dihubungkan pada voltmeter dan ampermeter tak lupa dihubungkan
kepada 2 buah kumparan
3. Setelah
itu power suplay dinyalakan
4. Kabel
penghubung dipasang di Vp dengan tegangan 10 V dan berpasangan dengan Is dengan
besar 1 A
5. Kabel
penghubung dipasang di Vp dengan
tegangan 50 V dan berpasangan dengan Is dengan besar 1 A
6. Kabel
penghubung dipasang di Vp dengan
tegangan 50 V dan berpasangan dengan Is dengan besar 5 A
7. Kabel
penghubung dipasang di Vp dengan
tegangan 10 V dan berpasangan dengan Is dengan besar 5 A
8. Tegangan
pada Vs dimatikan dengan otomatis
9. Ditentukan
jarum mana yang akan digunakan untuk mengetahui Vp, Ip, dan Is
10. Dilihat
jarum tersebut mengerah ke angka berapa, catatan ketika melihat jarum harus
dari arah depan atau atas jangan sampai dipinggir karena akan mempengeruhi
nilai.
11. Dicatat
hasil pengamatan kemudian dimasukkan ke dalam rumus persamaan transformator.
D. Hasil
Pengamatan
Ip
|
Is
|
Vp
|
Vs
|
66
|
72
|
8,8
v
|
8,06
v
|
66
|
72
|
1,96
v
|
2,73
v
|
12,8
|
19,2
|
1,96
v
|
1,27
v
|
12,4
|
19,6
|
8,8
v
|
5,57
v
|
E. Pembahasan
Transformator
adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik
dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain, melalui
suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Pada
dasarnya transformator memiliki banyak jenis, namun dalam praktikum ini hanya
dilalakukan percobaan untuk jenis transformator step up dan transformator step
down.
Perbedaan
transformator step up dengan transformator step down terdapat pada lilitannya,
transformator step up memiliki lilitan sekunder (Ns) lebih banyak dibandingkan
dengan lilitan primernya (Np),
transformator step up ini berfungsi untuk menaikkan/ memperbesar tegangan
bolak-balik suatu sumber. Hal ini dapat dibuktikan melalui hasil praktikum.
Namun untuk dibuktikan dalam bentuk lilitan belum dapat dilakukan karena
kurangnya penjelasan dan ketidak tahuan jumlah lilitan kumparan yang digunakan
dalam praktikum kali ini.
Dari
hasil percobaan yang telah dilakukan dan dibuat tabel diatas, dapat diketahui
bahwa percobaan yang termasuk kedalam transformator step-up, jika dilihat dari
voltmeter bahwasanya dengan tegangan 50 V dan 1 A dihasilkan Vp = 1,96 V dan Vs
= 2,73 V. sedangkan jika dilihat dari ampermeter nilai dari Ip tidak ada yang
lebih besar dari nilai Is sehingga pada ampermeter tidak ada yang mengalami
transformator step-up. percobaan ini menandakan sesuai dengan teori dikarenakan
ciri dari transformator step-up adalah Vp < Vs, Np < Ns, dan Ip >
Is
Kebalikan
dari transformator step up, transformator step down memiliki lilitan sekunder
(Ns) lebih sedikit dari pada lilitan primernya (Np), dan berfungsi untuk
menurunkan tegangan. Hal ini dapat dilihat dalam hasil praktikum. Namun pada
praktikum kali ini hanya dibuktikan dengan tegangan yang diukur pada voltmeter
dan ampermeter.
Dalam praktikum ini yang termasuk ke
dalam transformator step down adalah pada transformator dengan tegangan primer
(Vp) = 8,8 V dan tegangan sekunder (Vs) = 8,06 V pada percobaan 10 V dan 1 A
sedangkan pada percobaan 50 V dan 5 A didapatkan Vp = 1,96 V dan Vs = 1,27 V,
ini membuktikan bahwa hasil pengamatan sesuai dengan teori transformator step
down yang berfungsi menurunkan tegangan. Dengan persamaan sebagai berikut Vp
> Vs. pada pengukuran menggunakan ampermeter hasil yang didapatkan berupa
transformator step down semua dikarenakan Ip < Is dengan pembuktian sebagai
berikut percobaan 10 V dan 1A dihasilkan Ip = 66 A dan Is = 72 A, pada
percobaan 50 V dan 5 A dihasilkan Ip dan Is yang sama pada percobaan pertama,
sedangkan pada percobaan 50 V dan 5 A dihasilkan Ip = 12,8 A dan Is = 19,2 A,
pada percobaan 10 V dan 1 A dihasilkan Ip = 12,4 A dan Is = 19,6 A. berarti dapat
dibuktikan bahwa hasil percobaan kali transformator dibagi menjadi dua yaitu
transformator step-up dan transformator step-down.
Secara teori untuk transformator
dengan Np = 1500; Ns = 1000, maka tegangan yang dihasilkan pada kumparan
sekunder seperdua dari tegangan pada kumparan primer, ini karena jumlah lilitan
pada kumparan setengah dari lilitan pada kumparan primer. Untuk transformator
dengan Np = 1500; Ns = 1000, maka tegangan yang dihasilkan pada kumparan
sekunder seperempat dari tegangan pada kumparan primer, ini karena jumlah
lilitan pada kumparan sekunder empat kali lebih sedikit dari lilitan pada
kumparan primer. Namun pada praktikum kali ini tidak diamati berapa jumlah
lilitan yang terdapat pada kumparan primer dan kumparan sekunder.
F. Kesimpulan
1. Transformator
step-up terjadi pada percobaan 50 V dan 5 A dengan hasil Vp = 1,96 v dan Vs =
2,73 V sesuai dengan teori bahwa Vp < Vs.
2. Transformator
step-down terjadi pada percobaan ke 1, 3, dan 4 dengan dihasilkan Vp = 8,8 V
dan Vs = 8,06 V pada percobaan pertama. Ini membuktikan bahwa Vp > Vs.
REFERENSI
Kanginan,marthen.1992.
fisika.jakarta: Erlangga.
Hikam,2005. Fisika universitas. Bandung: penebar
swadaya.
Soedojo.2004. fisika. Bandung. PT. Phibeta Aneka
Agama.
Rinawan.2012.
fisika. Klaten. PT. Intan Prawira.