Ada dua jenis transformator atau trafo yang biasanya digunakan untuk mengalirkan arus listrik yaitu trafo step up dan step down. Kedua kenis trafo tersebut dapat dikenali melalui perbandingan jumlah lilitan pada kumparan, besar arus listrik yang mengalir, dan tegangan (beda potensial). Pada transformator trafo ideal terdapat persamaan yang menghubungkan besaran arus listrik, dan efisiensi trafo.
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 elektronik seperti komputer, bel listrik, radio, dan lain sebagainya. Trafo juga dimanfaatkan pada tungku induksi dan alat pengelasan yang menggunakan listrik. Trafo terdiri dari kumparan primer dan sekunder seperti yang ditunjukkan pada gambar trafo sederhana berikut.
Baca juga: Magnet dan Cara Membuat Magnet
Banyaknya lilitan pada kumparan, beda potensial, dan besar arus listrik menjadi pembeda antara trafo step up dan step down. Bagaimana cara mengenali trafo step up dan step down? Bagaiman persamaan trafo ideal dan efisiensinya? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan perbedaan trafo step up dan step down di bawah.
Table of Contents
- Karakteristik Trafo Step Up dan Step Down
- Persamaan Trafo Ideal dan Besar Efisiensi Trafo
- Contoh Soal dan Pembahasan
Karakteristik Trafo Step Up dan Step Down
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.
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
Np < Ns
Vp < Vs
Ip > Is
Trafo Step Down: penurun tegangan
Np > Ns
Vp > Vs
Ip < Is
Keterangan:
Ip = kuat arus kumparan primer (A)
Is = kuat arus kumparan sekunder (A)
Vp = tegangan kumparan primer (V)
Vs = tegangan kumparan sekunder (V)
Np = jumlah lilitan kumparan primer
Ns = jumlah lilitan kumparan sekunder
Baca Juga: Contoh Cara Menghitung Biaya Pemakaian Listrik
Persamaan Trafo Ideal dan Besar Efisiensi Trafo
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
Efisiensi Trafo
Keterangan:
Ip = kuat arus kumparan primer (A)
Is = kuat arus kumparan sekunder (A)
Vp = tegangan kumparan primer (V)
Vs = tegangan kumparan sekunder (V)
Np = jumlah lilitan kumparan primer
Ns = jumlah lilitan kumparan sekunder
Pp = daya pada kumparan primer
Ps = daya pada kumparan sekunder
η = 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
Beberapa contoh di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman bahasan perbedaan trafo step up dan step down di atas. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasannya. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih!
Contoh 1 – Soal Persamaan Trafo Step Up dan Step Down
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:
Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi-informasi seperti berikut.
- Tegangan primer: Vp = 220 V
- Tegangan sekunder: Vs = 110 V
- Jumlah lilitan pada kumparan primer: Np = 1.500 lilitan
Ditanyakan: Np (banyak lilitan sekunder) ?
Menentukan banyak lilitan pada kumparan sekunder:
Jadi, jumlah lilitan pada kumparan sekunder adalah 3.000 lilitan.
Jawaban: D
Contoh 2 – Soal Persamaan Trafo Step Up dan Step Down
Perhatikan tabel besaran-besaran pada trafo step up dan step down berikut!
Berdasarkan data pada tabel, pernyataan berikut yang benar tentang trafo tersebut adalah ….
A. Trafo B jenis step up karena Is > Ip
B. Trafo A jenis step up karena Vs > Vp
C. Trafo A jenis step down karena Pp > Ps
D. Trafo B jenis step down karena Pp = Ps
Pembahasan:
Trafo step up dan step down dapat dibedakan dari besar tegangan (V) dan arus listrik (I) pada kumparan primer (p) dan sekunder (s).
Dari tabel untuk trafo A dapat disimpulkan pertidaksamaan berikut:
Vp < Vs
Ip > Is
Kesimpulan: Trafo step up
Dari tabel untuk trafo B dapat disimpulkan pertidaksamaan berikut:
Vp > Vs
Ip < Is
Kesimpulan: Trafo step down
Jadi, berdasarkan data pada tabel, pernyataan yang benar tentang trafo tersebut adalah Trafo A jenis step up karena Vs > Vp.
Jawaban: B
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