Transformator: Perbedaan Trafo Step Up dan Step Down

By | January 22, 2018

Ulasan materi yang disajikan di halaman ini adalah materi tentang transformator. Muatan materi yang diberikan termasuk perbedaan trafo step up dan trafo step down. Pembahasan akan diawali dengan penjelasan tentang transormator.

Selanjutnya, sobat idschool akan mempelajari jenis-jenis trafo yang terdiri atas trafo step up dan trafo step down. Pembahasan juga meliputi persamaan transformator yang terdiri atas trafo ideal dan efisiensi trafo.

Pada bagian akhir, akan diberikan contoh soal tentang transformator untuk mengasah kemampuan sobat idschool dalam memahami rumus transdormator. Jadi, simak pembahasannya sampai akhir, oke?

Baca juga: Magnet dan Cara Membuat Magnet
 
 

Transformator

Transformator atau yang biasa disebut trafo adalah alat yang digunakan untuk mengubah tegangan pada arus bolak-balik (AC = Alternating Current). Penggunaan trafo dalam kehidupan sehari-hari dapat ditemui pada alat-alat elektronika seperti komputer, bel listrik, radio, dan lain sebagainya. Trafo juga dimanfaatkan pada tungku induksi dan alat pengelasan yang menggunakan listrik.

Prinsip kerja trafo digunakan untuk mendistribusikan listrik dari pembangkit listrik ke rumah-rumah masyarakat dengan tujuan melakukan penghematan biaya. Trafo terdiri atas dua bagian yaitu bagian primer dan sekunder. Peran kumparan primer adalah sebagai input. Sedangkan peran kumparan sekunder adalah sebagai output.

Perhatikan gambar trafo sederhana di bawah!

 
perbedaan trafo step up dan step down
 

Trafo terdiri dari kumparan primer dan sekunder. Jenis-jenis trafo dapat dibedakan berdasarkan banyaknya kumparan, beda potensial, dan arus listrik pada trafo tersebut. Untuk memahami lebih lanjut mengenai trafo, simak penjelasan mengenai jenis-jenis trafo pada pembahasan di bawah.

 
 

Jenis-jenis Trafo

Trafo terdiri dari dua jenis, yaitu trafo step-up dan trafo step-down. Trafo step up digunakan sebagai penaik tegangan. Sedangkan trafo step down digunakan sebagai penurun tegangan.

Tujuan pembuatan dua jenis trafo ini untuk menghemat biaya yang diperlukan untuk menyalurkan listrik dari pembangkit listrik ke rumah-rumah, termasuk rumah sobat idschool. Biaya yang dibutuhkan untuk menyalurkan tenaga listrik tegangan tinggi dihitung lebih murah.

Pembangkit listrik menggunakan trafo step up untuk menaikkan tegangan yang kemudian akan dialirkan ke rumah-rumah. Sebelum dialirkan ke rumah-rumah, trafo step down berfungsi menurunkan tegangan agar kebutuhan listrik sesuai dengan peralatan elektronik sobat idschool, juga agar lebih aman.

Kedua jenis trafo ini dapat dibedakan dengan karakteristik jenis trafo. Karakteristik masing-masing jenis trafo dapat dilihat pada pembahasan berikut.

 
Trafo Step Up: Penaik Tegangan

    \[ N_{p} < N_{s}  \]

    \[ V_{p} < V_{s} \]

    \[ I_{p} > I_{s} \]

 
Trafo Step Down: Penurun Tegangan

    \[ N_{p} > N_{s}\]

    \[ V_{p} > V_{s} \]

    \[ I_{p} < I_{s} \]

 
Keterangan:
    I_{p} = kuat arus kumparan primer (A)
    I_{s} = kuat arus kumparan sekunder (A)
    V_{p} = tegangan kumparan primer (V)
    V_{s} = tegangan kumparan sekunder (V)
    N_{p} = jumlah lilitan kumparan primer
    N_{s} = jumlah lilitan kumparan sekunder
    P_{p} = daya kumparan primer (W)
    P_{s} = daya kumparan sekunder (W)
    \eta = efisiensi transformator

 
 

Persamaan Transformator

Hubungan banyaknya kumpuran tegangan, dan arus listrik dinyatakan dalam persamaan trafo. Di sini, sobat idschool dapat mengetahui hubungan ketiga faktor tersebut. Persamaan transformator yang akan diberikan meliputi persamaan trafo ideal dan efisiensi trafo.

 
Persamaan Trafo Ideal

    \[ \frac{N_{p}}{N_{s}} = \frac{V_{p}}{V_{s}} = \frac{I_{s}}{I_{p}} \]

 
Efisiensi trafo

    \[ \eta = \frac{P_{s}}{P_{p}} \times 100 \% \]

    \[ \eta = \frac{V_{s} \cdot I_{s}}{V_{p} \cdot I_{p}} \times 100 \% \]

 
Keterangan:
    I_{p} = kuat arus kumparan primer (A)
    I_{s} = kuat arus kumparan sekunder (A)
    V_{p} = tegangan kumparan primer (V)
    V_{s} = tegangan kumparan sekunder (V)
    N_{p} = jumlah lilitan kumparan primer
    N_{s} = jumlah lilitan kumparan sekunder
    P_{p} = daya kumparan primer (W)
    P_{s} = daya kumparan sekunder (W)
    \eta = efisiensi transformator
 

Selanjutnya, sobat idschool dapat mengetahui jenis soal tentang trafo yang keluar dalam ujian. Simak contoh soal transformator yang akan diberikan di bawah.

 
 

Contoh Soal dan Pembahasan

Sebuah trafo step-down memiliki tegangan primernya 220 V dan tegangan sekundernya 110 V. Jumlah lilitan pada kumparan primer adalah 1.500 lilitan. Jumlah lilitan pada kumparan sekunder adalah ….
A.       3.000 lilitan
B.       2.250 lilitan
C.       1.750 lilitan
D.       750 lilitan
 
Pembahasan:
Diketahui:

    \[ V_{p} = 220 \; V \]

    \[ V_{s} = 110 \; V \]

    \[ N_{p} = 1.5000 \]

Ditanyakan: N_{S} …?
Persamaan trafo:

    \[ \frac{V_{p}}{V_{s}} = \frac{N_{p}}{N_{s}} \]

    \[ \frac{220}{110} = \frac{1.500}{N_{s}} \]

    \[ 2 = \frac{1.500}{N_{s}} \]

    \[ 2 N_{s} = 1.500 \]

    \[ N_{s} = \frac{1.500}{2} = 750 \; \textrm{lilitan} \]

Jawaban: D
 
Sekian pembahasan mengenai perbedaan trafo step up dan step down. Terimakasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat.
 
Baca Juga: Induksi Elekstromahnetik, GGL Induksi, dan Transfomator