Laporan Praktikum

Selasa, 06 Mei 2014

PRINSIP KERJA TRANSFORMATOR

PRINSIP KERJA TRANSFORMATOR
A.    Tujuan
Menemukan tegangan sekunder pada transformator

B.     Dasar Teori
1.      Pengertian Transformator
       Menurut Gabriel, J.T, (2001), transformator atau trafo merupakan alat yang dipakai untuk mengubah tegangan AC dari suatu harag menjadi suatu harga yang diinginkan. Trafo dirancang untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak balik. Trafo terdiri atas dua kumparan kawat berpenyekat, yang disebut kumparan  primer dan kumparan sekunder, dililitkan mengelilingi teras besi yang sama.
       Kumparan primer adalah kumparan yang dihubungkan dengan sumber tegangan, sedangkan kumparan sekunder adalah kumparan yang dihubungkan dengan hambatan. Ketika tegangan bolak-balik diterapkan pada kumparan primer, tegangan bolak-balik diimbaskan kedalam kumparan sekunder. Alasannya adalah arus bolak-balik mengalir melalui kumparan primer dan membentuk medan magnet bolak-balik dalam inti besi. Medan magnet bolak-balik ini mengimbas tegangan bolak-balik dalam kumparan sekunder tepat ketika magnet yang berotasi dalam dinamo mengimbas tegangan dalam kumparan dinamo (Breithaupt, 2009).
       Giancoli, 2001 (dalam Online Asia Astuti) menjelaskan transformator dirancang dengan sedemikian rupa agar seluruh fluks magnet yang dihasilkan arus pada kumparan primer dapat masuk ke kumparan sekunder, dan di asumsikan bahwa energi yang hilang karena hambatan kumparan dan histeresi pada besi dapat diabaikan pendekatan yang baik untuk transformator sebenarnya, yang sering kali memiliki efisiensi lebih dari 99%.
2.       Fungsi Transformator
Transformator mempunyai fungsi memindahkan daya listrik dari kumparan primer ke kumparan sekunder. Transformator ideal memindahkan daya listrik tanpa mengalami perubahan daya. Transformator mempunyai dua buah lilitan yaitu lilitan primer dan lilitan sekunder yang keduanya dililitkan pada sebuah inti transformator. Besarnya tegangan lilitan sekunder ditentukan oleh banyaknya lilitan pada bagian primer dan bagian sekunder. (Taqiani, 2013).
Jika transformator dianggap ideal, yaitu mengabaikan rugi-rugi tegangan dan kerugian lainnya, maka besarnya daya yang diterima oleh transformator akan sama besarnya dengan daya yang diberikan pada beban, sehingga dapat ditulis Pp = Ps sehingga;
 = 
 
Vp . Ip = Is . Vs
 
atau

              Keterangan:
              Pp     :  daya primer
              Ps      :  daya sekunder
              Ip       :  arus primer
              Is       :  arus sekunder
              Vp     :   tegangan pada lilitan primer
              Vs     :   tegangan pada lilitan sekunder
3.      Prinsip Kerja Transformator
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). Ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya (Musyaddad, 2013).
4.      Jenis-jenis Transformator
Astuti memeparkan transformator terbagi menjadi dua, yaitu:
a.       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).
b.      Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripadajumlah lilitan sekunder (Np > Ns).
Pada transformator (trafo) besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh kumparan sekunder adalah:
1.    Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns).
2.    Sebanding dengan besarnya tegangan primer ( VS ~ VP).
3.    Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer.

C.    Alat dan Bahan
1.      Kumparan dengan jumlah lilitan 1000 dan 1500
2.      Lempeng besi dengan ukuran yang sesuai dengan penampang kumparan 2 buah
3.      Voltmeter 2 buah
4.      Saklar 2 buah
5.      Kabel penghubung
6.      Amperemeter 2 buah

D.    Langkah Kerja
1.      Peralatan disusun, gunakan tegangan 6 volt, di mana jumlah lilitan pada L1 = 1000 dan L2 = 1500.
2.      Ditutup saklar kedua, lalu tutup saklar pertama, amati dan catat kuat arus dan tegangan pada kumparan yang dilengkapi sumber tegangan Ip dan Vp dan Is dan Vs untuk kumparan yang lain.
3.      Ulangi langkah 1 dan 2 untuk arus 10 dan 50 volt.

E.     Hasil Pengamatan
1.1 Tabel Pengamtan
No
Ip
Is
Vp
Vs
1
6,6 A
9,2 A
4,4 V
6,13 V
2
6,6 A
9,2 A
0,98 V
1,36 V
3
6,2 A
35 A
0,98 V
5,53 V
4
6,2 A
35 A
4,4 V
24,8 V

1.2 Hasil Perhitungan
Mencari Ip
a.       Percobaan 1
Ip =  = 6,6 A
b.      Percobaan 2
Ip =  = 6,6 A
c.       Percobaan 3
Ip =  = 6,2 A
d.      Percobaan 4
Ip =  = 6,2 A
Mencari Is
a.       Percobaan 1
Is =  = 9,2 A
b.      Percobaan 2
Is =  = 9,2 A
c.       Percobaan 3
Is =  = 35 A
d.      Percobaan 4
Is =  = 35 A

Mencari Vp
a.       Percobaan 1
10 Volt =  = 4,4 V
b.      Percobaan 2
50 Volt =  = 0,98 V
c.       Percobaan 3
50 Volt =  = 0,98 V
d.      Percobaan 4
10 Volt =  = 4,4 V
           
Mencari Vs
a.       Dik:           Ip = 6,6 A
Is = 9,2 A
Vp = 4,4 V
Dit: Vs?
Jawab:
Vs =
=  = 6,13 Volt
b.      Dik:           Ip = 6,6 A
Is = 9,2 A
Vp = 0,98 V
Dit: Vs?
Jawab:
Vs =
=  = 1,36 Volt
c.       Dik:           Ip = 6,2 A
Is = 35 A
Vp = 0,98 V
Dit: Vs?
Jawab:
Vs =
=  = 5,53 Volt
d.      Dik:           Ip = 6,6 A
Is = 35 A
Vp = 4,4 V
Dit: Vs?
Jawab:
Vs =
=  = 24,8 Volt

F.     Pembahasan
        Transformator atau trafo merupakan alat yang dipakai untuk mengubah tegangan AC dari suatu harga menjadi suatu harga yang diinginkan. Pada trafo tersebut terdiri atas dua kumparan, yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder. Kumparan primer adalah kumparan yang dihubungkan dengan sumber tegangan, sedangkan kumparan sekunder adalah kumparan yang dihubungkan dengan hambatan. Pada praktikum prinsip kerja transformator kali ini ialah untuk menemukan tegangan sekunder pada transformator. Di mana tegangan sekunder (Vs) tersebut ditutup atau dimatikan.
        Misal pada percobaan pertama ketika kumparan arus primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik sekunder, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan arus listrik yang berubah. Pada arus primer dengan tegangan 10 volt, didapat Ip = 6,6 A, Is = 9,2 A, dan Vp = 4,4 A. Dan setelah nilai didapat barulah mencari Vs dengan menggunakan rumus Vs =  sehingga dalam percobaan pertama itu Vs = 6,13 volt. Begitu pula dengan percobaan selanjutnya dengan nilai yang berbeda pula.
        Akan tetapi ketika pada tegangan 50 volt, tegangan pada arus primer menjadi rendah. Hal ini karena jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak dari pada jumlah lilitan sekunder. 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). Ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya.
        Dalam travo atau transformator tersebut terdapat kumparan-kumparan, yang dililtkan pada satu batang atau inti, dimana inti dari travo tersebut terbuat dari besi agar bisa menghasilkan induksi medan magnet, dan akhirnya menyebabkan terjadinya GGL induksi. GGL (Gaya Gerak Listrik) dan perpotongan ggl inilah yang diperlukan untuk dapat menghasilkan arus listrik oleh karena itu kumparan primer trafo harus diberikan arus listrik AC arus bolak-balik, jika diberikan arus dc maka kumparan primer tidak menghasilkan GGL/ menjadi magnet diam.
G.    Kesimpulan
Berdasarkan praktikum di atas dapat disimpulkan:
1.      Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC).
2.      Transformator terdiri dari kumparan primer, dan kumparan sekuder.
3.      Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah.
4.      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.
5.      Didasarkan pada kenyataan  bahwa arus bolak-balik dalam satu rangkaian akan menginduksi (mengimbas) ggl bolak-balik pada rangkaian di dekatnya karena adanya induktansi bersama (mutual induction) antara dua rangkaian yang dihubungkan oleh fluks magnet.















DAFTAR PUSTAKA
Astuti, Asia. 2013. “Transformasi” http://asiiahw.blogspot.com/2013/11/transf
ormator.html diakses pada 11/04/14
Musyaddad, Anwaarul. 2013. “Laporan Praktikum Tentang Transformator.” http
://tongkrongananakemo.blogspot.com/2013/04/laporan-praktikum-tentang-transformator.html diakses pada 11/04/14
Taqiani, Ahmad. 2013. “Transformator.” http://softonezero.blogspot.com/2013/
11/transformator-trafo.html diakses pada 12/04.14
 Sari,, Asri Arum. “Laporan Fisika Dasar 2” http://www.scribd.com/doc/19006
0696/Laporan-Praktikum-Fisika-Dasar-2-Transformator diakses pada 12/04/14
Breithaupt, Jim. 2009. Swaddik Fisika. Bandung: Pakar Raya
Surya,Yohanes. 2010. Listrik Dan Magnet. Tanggerang: PT.Kandel
Sutrisno dan Tan Ik Gie. 1979. Fisika Dasar: Listrik, Magnet, dan Termofisika.
Bandung: ITB
T, Gabriel J. 2001  Fisika Lingkungan.Hipokrates.Jakarta





Diposting oleh di
Label:

2 komentar:

Langganan: Posting Komentar (Atom)