Besar tegangan dan kuat arus pada trafo bergantung banyaknya lilitan. Besar tegangan sebanding dengan jumlah lilitan. Makin banyak jumlah lilitan tegangan yang dihasilkan makin besar. Hal ini berlaku untuk lilitan primer dan sekunder. Hubungan antara jumlah lilitan primer dan sekunder dengan tegangan primer dan tegangan sekunder dirumuskan
Trafo dikatakan ideal jika tidak ada energi yang hilang menjadi kalor, yaitu ketika jumlah energi yang masuk pada kumparan primer sama dengan jumlah energi yang keluar pada kumparan sekunder. Hubungan antara tegangan dengan kuat arus pada kumparan primer dan sekunder dirumuskan
Jika kedua ruas dibagi dengan t, diperoleh rumus
Dalam hal ini faktor (V × I) adalah daya (P) transformator. Berdasarkan rumus-rumus di atas, hubungan antara jumlah lilitan primer dan sekunder dengan kuat arus primer dan sekunder dapat dirumuskan sebagai
Dengan demikian untuk transformator ideal akan berlaku persamaan berikut.
Dengan:
Vp = tegangan primer (V)
Vs = tegangan sekunder (V)
Np = jumlah lilitan primer
Ns = jumlah lilitan sekunder
Ip = kuat arus primer (A)
Is = kuat arus sekunder (A)
Namun kenyataannya apakah ada tranformasi (trafo) yang ideal? Trafo yang ideal itu hanya ada dalam teori fisika saja, sesungguhnya trafo seperti itu tidak pernah ada. Belum tentu energi yang masuk ke dalam trafo akan keluar 100%, karena masih ada energi yang masuk ke dalam trafo diubah menjadi energi lain. Untuk lebih jelasnya silahkan baca pada postingan Mafia Online yang berjudul ”Efisiensi Transformator”
Setelah Anda mempelajari materi transformator yang ideal maka sekarang kami berikan beberapa contoh soal tentang Tansformator ideal.
Contoh Soal 1
Perbandingan lilitan primer dengan lilitan sekunder sebuah transformator adalah 4:10. Jika kuat arus primer 5 ampere, berapakah kuat arus sekunder?
Penyelesaian:
Diketahui:
NP : NS = 4 : 10,
IP= 5 A.
Ditanyakan: IS = ?
Jawab:
IS = (NP / NS) x IP
IS = (4/10) x 5
IS = 2 A
Jadi kuat arus sekundernya 1 Ampere.
Contoh Soal 2
Sebuah trafo digunakan untuk menaikkan tegangan AC dari 12 V menjadi 120 V. Hitunglah kuat arus primer, jika kuat arus sekunder 0,6 A dan hitunglah jumlah lilitan sekunder, jika jumlah lilitan primer 300.
Penyelesaian:
Diketahui:
Vp = 12 V
Is = 0,6 A
Vs = 120 V
Np = 300
Ditanya: IP = ... ? dan Ns= ... ?
Jawab:
Vp/Vs = Is/Ip
Ip = (Vs/Vp) x Is
Ip = (120 V/12 V) x 0,6 A
Ip = 6 A
Vp/Vs = Np/Ns
Ns = (Vs/Vp) x Ns
Ns = (120 V/12 V) x 300
Ns = 3000
Jadi, kuat arus primernya 0,6 A dan kumparan sekunder terdiri atas 3.000 lilitan.
Contoh Soal 3
Sebuah transformator dihubungkan dengan PLN pada tegangan 100 V menyebabkan kuat arus pada kumparan primer 10 A. Jika perbandingan jumlah lilitan primer dan sekunder 1 : 25, hitunglah tegangan pada kumparan sekunder dan kuat arus pada kumparan sekunder.
Penyelesaian:
Diketahui:
Vp = 100 V
Ip = 10 A
Np : Ns = 1 : 25
Ditanya: Vs = ... ? dan Is= ... ?
Jawab:
Vp/Vs = Np/Ns
Vs = (Ns/Np) x Vp
Vs = (25/1) x 100 V
Vs = 2.500 V
Np/Ns = Is/Ip
Is = (Np/Ns) x Ip
Is = (1/25) x 10 A
Is = 0,4 A
Jadi, tegangan sekundernya 2.500 V dan kuat arus sekundernya 0,4 A.
