JUDUL PERCOBAAN : TRANFORMATOR
TANGGAL PERCOBAAN : 28 APRIL 2012
TUJUAN
PERCOBAAN : 1.
Mempelajari prinsip kerja sebuah transformator.
I.
ALAT DAN BAHAN
1.1
Kumparan 1000 lilitan 1
buah
1.2
Kumparan 500
lilitan 1 buah
1.3
Inti besi U 1
buah
1.4
Inti besi I 1 buah
1.5
Papan rangkaian 1 buah
1.6
Resistor 1 buah
1.7
Kabel penghubung
merah 2 buah
1.8
Kabel penghubung
biru 2 buah
1.9
Jembatan penghubung 3 buah
1.10
Multimeter analog 1 buah
1.11
Multimeter digital 1 buah
1.12
Catu daya 1 buah
II.
LANDASAN TEORI
“Tranformator merupakan piranti untuk
mengubah tegangan dan arus bolak balik tanpa kehilangan daya yang cukup besar.
Operasinya didasarkan pada kenyataan bahwa arus bolak balik dalam suatu
rangkaian akan menginduksi (mengimbas) GGL bolak balik pada rangkaian
didekatnya karena adanya induktansi bersama pada kedua rangkaian. Kumparan yang
memasukkan daya masukan disebut kumparan primer, dan kumparan lain disebut
kumparan sekunder. Yang mana pun dapat digunakan sebagai kumparan primer dan
sekunder, fungsi inti besi adalah untuk mengikatkan medan magnetik untuk arus
yang diketahui dan untuk mengarahkan medan magnetik ini agar seluruh fluks
magnetik yang melalui satu kumparan masuk melalui kumparan lain. Inti besi ini
diberi lapisan untuk mengurangi kerugian arus pusat. Kerugian daya lainnya
timbul karena pemanasan joule dalam tahanan yang kecil dalam kedua kumparan dan
histeris dalam inti besi”.(Fisika, Tippler, 372:2001).
“Tranformator adalah alat yang dapat
digunakan untuk mengubah (menaikkan dan menurunkan) tegangan bolak balik. Jika
tegangan output lebih besar dari pada tegangan input, maka tranformator jenis
ini disebut tranformator step up. Sebaliknya jika tegangan out put lebih rendah
maka ia disebut tranformator step down. Jadi sebuah transformator dapat digunakan
untuk mengubah arus dan juga tegangan. Persamaan transformator dapat di
tuliskan: NP/NS=VP/VS”.(Fisika
Dasar II, Yusrizal, 146-147:2008).
“Salah satu keuntungan dari AC
dibandingkan dengan DC dalam hal distribusi daya listrik adalah bahwa jauh lebih
mudah untuk menaikkan atau menurunkan tingkat tegangan, dengan AC dari pada
dengan DC. Untuk transmisi daya jarak jauh diinginkan untuk menggunakan sebuah
tegangan yang setinggi-tinggi nya dan sebuah arus yang sekecil-kecilnya. Ini
bertujuan untuk menghemat biaya material. Jalur transmisi pada saat sekarang
ini secara rutin beroperasi pada tegangan rms yang ordenya sebesar 500 kV.
Sebaliknya pertimbangan keselamatan dan persyaratan isolasi mengharuskan
tegangan yang relatif rendah dalam peralatan pembangkit, dalam distribusi daya
dalam rumah tangga dan industri. Konversi tegangan perlu dirampungkan dengan
menggunakan transformator”.(Fisika Universitas, Young and Friedman, 452:2003).
“Tranformator adalah sebuah alat untuk
menaikkaan atau menurunkan tegangan AC. transf ormator dapat ditemukan
dimana-mana, seperti di dalam televisi untuk menghasilkan tegangan tinggi yang
di perlukan oleh tabung ambar. Di dalam adaptor untuk walkmen, di tiang-tiang
listrik untuk menurunkan tegangan tinggi dari pembangkit menjadi tegangan rumah
(110 dan 220 volt), dan banyak aplikasi lainnya. Sebuah tranformator memiliki
dua kumparan kawat yang dinamakan kumparan primer dan kumparan sekunder. Kedua
kumparan dapat dijalin satu sama lain (dengan kawat berisolasi) atau mereka dapat
dihubungkan dengan inti besi lunak yang telah dilaminasi dengan mencegah
kerugian akubat arus eddy”.(Fisika, Giancolli, 186:2001).
“Transformator(trafo) adalah suatu
alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari suatu atau
lebih rangkaian listrik, kerangkaian listrik lainnya. Melalui suatu gandengan
magnet dan berdasarkan prinsip induksi elegtromagnetik”.
(id.wikipedia.org/transformator).
III.
LANGKAH KERJA
3.1 Hidupkan catu daya(on)
3.2
Kemudian hitung
tegangan pada kumparan primer dan kumparan sekunder. Catat hasil pengukuran kedalam tabel.
3.2 Kemudian ubah tombol tegangan keluaran catu daya dari 3V
menjadi 6V AC.
3.3 Lakukan seperti
langkah 5.2 dan catat hasil pengamatan kedalam tabel.
3.4 Tukarkan tempat
kumparan 500 lilitan dengan 1000 lilitan
3.5 Ulangi langkah 5.1
sampai 5.4 dengan tegangan keluaran catu daya pada 9 dan 12 Volt AC.
Gambar percobaan
IV.
DATA PENGAMATAN
|
Output
Catu daya
|
N (primer)
(Np)
|
N(sekunder)
(Ns)
|
Vp
(V)
|
Vs
(V)
|
Np/Ns
|
Vp/Vs
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
3 volt
|
500
|
1000
|
2,9
|
3,2
|
0,5
|
0,9
|
|
6 volt
|
500
|
1000
|
6,4
|
7,4
|
0,5
|
0,86
|
|
9 volt
|
1000
|
500
|
9,7
|
3,6
|
2
|
2,69
|
|
12 volt
|
1000
|
500
|
13
|
4,8
|
2
|
2,71
|
Keterangan:
Np :jumlah
lilitan sekunder
Ns :jumlah
lilitan primer
Vp :tegangan
primer(V)
Vs :tegangan
sekunder(V)
Tabel 1-2 :step
up
Tabel 3-4 :step
down
V. PENGOLAHAN DATA
Vp dicari menggunakan multimeter digital
Vs dicari menggunakan multimeter analog
Vs= jumlah skala terbaca/jumlah skala x
batas ukur
1.
Vs1=16/50 x 10=3,2
V
2.
Vs2=37/50 x 10=7,4
V
3.
Vs3=18/50 x 10=3,6
V
4.
Vs4=24/50 x 10=4,8
V
Np=500 lilitan
Ns=1000 lilitan
Np/Ns=500/1000=0,5 (step up)
Ns=500 lilitan
Np=1000 lilitan
Np/Ns=1000/500=2 (step down)
Vp/Vs
1. Dik: Vp=2,9 V,
Vs= 3,2 V, jadi Vp/Vs=0,9V
2. Dik: Vp=6,4 V, Vs=
7,4 V, jadi Vp/Vs=0,86V
3. Dik: Vp=9,7 V, Vs=
3,6 V, jadi Vp/Vs=2,69V
4. Dik: Vp=13 V, Vs=
4,8 V, jadi Vp/Vs=2,71V
VI. PERTANYAAN :
1) Np/Ns = Vp/Vs, sebenarnya hsilnya adalah sama, namun
karna kurang akuratnya alat dan bahan yang kita gunakan (faktor sudah sering
dipakai) maka hasil yang kita peroleh tidak akurat.
2) Persamaan hubungan antara jumlah lilitan dan tegangan:
Np/Ns = Vp/Vs
Dengan:
Np :jumlah
lilitan sekunder
Ns :jumlah
lilitan primer
Vp :tegangan
primer(V)
Vs :tegangan
sekunder(V)
VII. PEMBAHASAN
Dari
percobaan yang kami lakukan, kami dapat memahami prinsip kerja dari sebuah
tranformator. Transformator (trafo) digunakan pada peralatan listrik terutama
yang memerlukan perubahan atau penyesuaian besarnya tegangan bolak balik (AC).
Seperti alat-alat elektronik yang digunakan di rumah kita seperti tv, kulkas, komputer
dan lain sebagainya.
Prinsip kerja transformator yaitu ketika
kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak balik (catu daya).
Arus bolak balik pada kumparan primer akan menyebabkan fluks magnet bolak balik
pada inti magnetnya dan itu diperkuat oleh adanya inti besi dan di hantarkan
oleh inti besi itu kekumparan sekunder. Sehingga pada ujung-ujung kumparan
sekunder akan timbul GGL induksi dan apabila dipasang sebuah alat listrik akan
mengalir arus. Seperti pada percobaan kita kali ini.
Dari data pengamatan kita bisa
membuktikan transformator step up dan step down. Yaitu pada transformator step
up kita peroleh Vs>Vp, Ns>Np yang berfungsi untuk menaikkan tegangan
bolak balik AC. Dan pada transformator step down Vs<Vp, Ns<Np yang berfungsi
untuk menurunkan tegangan bolsk bslik AC.
Dan dengan adanya transformator, kita
bisa tau bahwa arus listrik yang dialirkan dari kota ke kota ke rumah-rumah
itu diubah tegangan nya tanpa kehilangan
daya yang cukup besar.
Dan dari percobaan kami juga mengetahui
kenapa harus arus AC saja yang bisa ? kenapa bukan arus DC? Karna, arus DC itu
tegangan arus nya tidak bisa diubah-ubah (diturunkan atau di naikkan), jadi
apabila arus DC yang di pakai oleh PLN maka barang-barang elektronik di
rumah-rumah kita akan cepat rusak karena tidak ada perubahan penyesuaian
besarnya tegangan yang masuk walaupun menggunakan trafo.
Persamaan transformator:
Np/Ns = Vp/Vs
Dengan:
Np :jumlah lilitan sekunder
Ns :jumlah lilitan primer
Vp :tegangan primer(V)
Vs :tegangan sekunder(V).
VIII. KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang dapat
kita peroleh dari hasil percobaan adalah:
1.
Transformator
adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak
balik(AC).
2.
Transformator terdiri dari tiga komponen pokok yaitu:
kumparan primer, kumparan sekunder, dan inti besi.
3.
Prinsip kerja
sebuah transformator adalah: ketika
kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak balik (catu daya).
Arus bolak balik pada kumparan primer akan menyebabkan fluks magnet bolak balik
pada inti magnetnya dan itu diperkuat oleh adanya inti besi dan di hantarkan
oleh inti besi itu kekumparan sekunder. Sehingga pada ujung-ujung kumparan
sekunder akan timbul GGL induksi dan apabila dipasang sebuah alat listrik akan
mengalir arus.
4.
Persamaan transformator:
Np/Ns = Vp/Vs
Dengan:
Np :jumlah lilitan sekunder
Ns :jumlah lilitan primer
Vp :tegangan primer(V)
Vs :tegangan sekunder(V).
5.
Berdasarkan
pengubahan tegangan, transformator dibedakan menjadi 2 yaitu:
a)
Transformator step
up: untuk menaikkan tegangan bolak balik (AC) syarat: Ns>Np
b)
Transformator step
down: untuk menurunkan tegangan bolak balik (AC) syarat: Ns<Np
6.
Transformator
adalah alat untuk mengubah tegangan arus bolak balik tanpa kehilangan banyak
energi. Itulah mengapa arus yang digunakan PLN itu arus AC bukan DC. Karena
kalau DC yang digunakan tegangan pada arus DC tidak bisa diubah (dinaikkan dan
diturunkan) maka alat –alat elektronik dirumah kita akan rusak semua.
IX.
SARAN
Praktikumnya kurang efektif, terlalu banyak praktikan dalam 1 meja, dan
kurang nampak .
maksih infonya :))
BalasHapus