Transformator atau transformer atau trafo adalah komponen elektromagnet yang dapat mengubah taraf suatu

14 

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Teks penuh

(1)

Isi

Artikel

Transformator 1

Elektromagnetisme 5

Trafo Step Up 5

Fase benda 6

Generator listrik 6

Kondensator 8

Referensi

Sumber dan Kontributor Artikel 11

Sumber Gambar, Lisensi dan Kontributor 12

Lisensi Artikel

(2)

Transformator 1

Transformator

Transformator atau transformer atau trafo adalah komponen elektromagnet yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain.

Transformator step-down

Adaptor AC-DC merupakan piranti yang menggunakan transformator step-down

Prinsip kerja

Transformator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Tegangan masukan bolak-balik yang membentangi primer menimbulkan fluks magnet yang idealnya semua bersambung dengan lilitan sekunder. Fluks bolak-balik ini menginduksikan GGL dalam lilitan sekunder. Jika efisiensi sempurna, semua daya pada lilitan primer akan dilimpahkan ke lilitan sekunder.

(3)

Transformator 2

Fluks pada transformator

Rumus untuk fluks magnet yang ditimbulkan lilitan primer adalah dan rumus untuk GGL induksi

yang terjadi di lilitan sekunder adalah . Karena kedua kumparan dihubungkan dengan fluks yang sama,

maka dimana dengan menyusun ulang persamaan akan didapat sedemikian hingga

. Dengan kata lain, hubungan antara tegangan primer dengan tegangan sekunder ditentukan oleh

perbandingan jumlah lilitan primer dengan lilitan sekunder.

Kerugian dalam transformator

Perhitungan diatas hanya berlaku apabila kopling primer-sekunder sempurna dan tidak ada kerugian, tetapi dalam praktek terjadi beberapa kerugian yaitu:

1. kerugian tembaga. Kerugian dalam lilitan tembaga yang disebabkan oleh resistansi tembaga dan arus listrik yang mengalirinya.

2. Kerugian kopling. Kerugian yang terjadi karena kopling primer-sekunder tidak sempurna, sehingga tidak semua fluks magnet yang diinduksikan primer memotong lilitan sekunder. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan secara berlapis-lapis antara primer dan sekunder.

3. Kerugian kapasitas liar. Kerugian yang disebabkan oleh kapasitas liar yang terdapat pada lilitan-lilitan transformator. Kerugian ini sangat memengaruhi efisiensi transformator untuk frekuensi tinggi. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan primer dan sekunder secara semi-acak (bank winding)

4. Kerugian histeresis. Kerugian yang terjadi ketika arus primer AC berbalik arah. Disebabkan karena inti

transformator tidak dapat mengubah arah fluks magnetnya dengan seketika. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggunakan material inti reluktansi rendah.

5. Kerugian efek kulit. Sebagaimana konduktor lain yang dialiri arus bolak-balik, arus cenderung untuk mengalir pada permukaan konduktor. Hal ini memperbesar kerugian kapasitas dan juga menambah resistansi relatif lilitan. Kerugian ini dapat dikurang dengan menggunakan kawat Litz, yaitu kawat yang terdiri dari beberapa kawat kecil yang saling terisolasi. Untuk frekuensi radio digunakan kawat geronggong atau lembaran tipis tembaga sebagai ganti kawat biasa.

(4)

Transformator 3

Efisiensi

Efisiensi transformator dapat diketahui dengan rumus Karena adanya kerugian pada transformator.

Maka efisiensi transformator tidak dapat mencapai 100%. Untuk transformator daya frekuensi rendah, efisiensi bisa mencapai 98%.

Jenis-jenis transformator

Step-Up

lambang transformator step-up

Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.

Step-Down

skema transformator step-down

Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC.

Autotransformator

skema autotransformator

(5)

Transformator 4

Autotransformator variabel

skema autotransformator variabel

Autotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator biasa yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah.

Transformator isolasi

Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder dibuat sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian. Transformator seperti ini berfungsi sebagai isolasi antara

dua kalang. Untuk penerapan audio, transformator jenis ini telah banyak digantikan oleh kopling kapasitor.

Transformator pulsa

Transformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus untuk memberikan keluaran gelombang pulsa. Transformator jenis ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah. Karena GGL induksi pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan fluks magnet, transformator hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat arus pada lilitan primer berbalik arah.

Transformator tiga fasa

(6)

Elektromagnetisme 5

Elektromagnetisme

Medan elektromagnetik yang timbul dalam kumparan selenoid

Elektromagnetisme adalah cabang fisika tentang medan elektromagnetik yang mempelajari mengenai medan listrik dan medan magnet. Medan listrik dapat diproduksi oleh muatan listrik statik, dan dapat memberikan kenaikan pada gaya listrik. Medan magnet dapat diproduksi oleh gerakan muatan listrik, seperti arus listrik yang mengalir di sepanjang kabel dan memberikan kenaikan pada gaya magnetik.

Istilah "elektromagnetisme" berasal dari kenyataan bahwa medan listrik dan medan magnet adalah saling "berpelintiran"/terkait, dan dalam banyak hal, tidak mungkin untuk memisahkan keduanya. Contohnya, perubahan dalam medan magnet dapat memberikan kenaikan kepada medan listrik; yang merupakan fenomena dari induksi elektromagnetik, dan merupakan dasar dari operasi generator listrik, motor induksi, dan transformer.

Istilah elektrodinamika kadangkala digunakan untuk menunjuk kepada kombinasi dari elektromagnetisme dengan

mekanika. Subjek ini berkaitan dengan efek dari medan elektromagnetik dalam sifat mekanika dari partikel yang bermuatan listrik.

Trafo Step Up

(7)

Fase benda 6

Fase benda

Es dari zat Argon yang cepat berubah fase dari padat ke cair dan gas

Dalam ilmu fisika, fase adalah suatu himpunan keadaan sistem fisik makroskopik yang memiliki komposisi kimia yang seragam dan ciri-ciri fisik (seperti densitas, struktur kristal, indeks refraktif, dan lain-lain). Contoh paling umum adalah padat, cair, dan gas. Yang tidak umum termasuk plasma, kondensat Bose-Einstein dan kondensat Fermionik, benda aneh, kristal cairan, superfluida dan supersolid dan fase paramagnetik dan ferromagnetik dari benda magnetik.

Fase kadang disebut keadaan benda, namun istilah ini dapat

menimbulkan kebingungan dengan keadaan termodinamik. Contohnya, dua gas dirawat dalam tekanan yang berbeda berada dalam keadaan termodinamik yang berbeda, tetapi dalam "keadaan benda" yang sama.

Generator listrik

Generator abad 20 awal

Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik, biasanya dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Proses ini dikenal sebagai pembangkit listrik. Walau generator dan motor punya banyak kesamaan, tapi motor adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Generator mendorong muatan listrik untuk bergerak melalui sebuah sirkuit listrik eksternal, tapi generator tidak menciptakan listrik yang sudah ada di dalam kabel lilitannya. Hal ini bisa dianalogikan dengan sebuah pompa air, yang menciptakan aliran air tapi tidak menciptakan air di dalamnya. Sumber enegi mekanik bisa berupa resiprokat maupun turbin mesin uap, air yang jatuh melakui sebuah turbin maupun kincir air, mesin pembakaran dalam, turbin angin, engkol tangan, energi surya atau matahari, udara yang dimampatkan, atau apa pun sumber energi mekanik yang lain.

Pengembangan

Sebelum hubungan antara magnet dan listrik ditemukan, generator menggunakan prinsip elektrostatik. Mesin Wimshurst menggunakan induksi elektrostatik atau "influence". Generator Van de Graaff menggunakan satu dari dua mekanisme:

• Penyaluran muatan dari elektroda voltase-tinggi

(8)

Generator listrik 7

Pada 1831-1832 Michael Faraday menemukan bahwa perbedaan potensial dihasilkan antara ujung-ujung konduktor listrik yang bergerak tegak lurus terhadap medan magnet. Dia membuat generator elektromagnetik pertama berdasarkan efek ini menggunakan cakram tembaga yang berputar antara kutub magnet tapal kuda. Proses ini menghasilkan arus searah yang kecil.

Desain alat yang dijuluki ‘cakram Faraday’ itu tidak efisien

dikarenakan oleh aliran arus listrik yang arahnya berlawanan di bagian cakram yang tidak terkena pengaruh medan magnet. Arus yang diinduksi langsung di bawah magnet akan mengalir kembali ke bagian cakram di luar pengaruh medan magnet. Arus balik itu membatasi tenaga yang dialirkan ke kawat penghantar dan menginduksi panas yang dihasilkan cakram tembaga. Generator homopolar yang dikembangkan selanjutnya menyelesaikan permasalahan ini dengan menggunakan sejumlah magnet yang disusun mengelilingi tepi cakram untuk mempertahankan efek medan magnet yang stabil. Kelemahan yang lain adalah amat kecilnya tegangan listrik yang dihasilkan alat ini, dikarenakan jalur arus tunggal yang melalui fluks magnetik.

Dinamo

Dinamo adalah generator listrik pertama yang mampu mengantarkan tenaga untuk industri, dan masih merupakan generator terpenting yang digunakan pada abad ke-21. Dinamo menggunakan prinsip elektromagnetisme untuk mengubah putaran mekanik menjadi listrik arus bolak-balik.

Dinamo pertama berdasarkan prinsip Faraday dibuat pada 1832 oleh Hippolyte Pixii, seorang pembuat peralatan dari Perancis. Alat ini menggunakan magnet permanen yang diputar oleh sebuah "crank". Magnet yang berputar diletakaan sedemikian rupa sehingga kutub utara dan selatannya melewati sebongkah besi yang dibungkus dengan kawat. Pixii menemukan bahwa magnet yang berputar memproduksi sebuah pulsa arus di kawat setiap kali sebuah kutub melewati kumparan. Lebih jauh lagi, kutub utara dan selatan magnet menginduksi arus di arah yang berlawanan. Dengan menambah sebuah komutator, Pixii dapat mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah.

Dinamo Gramme

(9)

Kondensator 8

Kondensator

Kondensator atau sering disebut sebagai kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad dari nama Michael Faraday. Kondensator juga dikenal sebagai "kapasitor", namun kata "kondensator" masih dipakai hingga saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada

tahun 1782 (dari bahasa Itali condensatore), berkenaan dengan kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan

listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya. Kebanyakan bahasa dan negara yang tidak menggunakan bahasa Inggris masih mengacu pada perkataan bahasa Italia "condensatore", bahasa Perancis condensateur, Indonesia dan Jerman Kondensator atau Spanyol Condensador.

• Kondensator diidentikkan mempunyai dua kaki dan dua kutub yaitu positif dan negatif serta memiliki cairan elektrolit dan biasanya berbentuk tabung.

Lambang kondensator (mempunyai kutub) pada skema elektronika.

• Sedangkan jenis yang satunya lagi kebanyakan nilai kapasitasnya lebih rendah, tidak mempunyai kutub positif atau negatif pada kakinya, kebanyakan berbentuk bulat pipih berwarna coklat, merah, hijau dan lainnya seperti tablet atau kancing baju.

Lambang kapasitor (tidak mempunyai kutub) pada skema elektronika.

Namun kebiasaan dan kondisi serta artikulasi bahasa setiap negara tergantung pada masyarakat yang lebih sering menyebutkannya. Kini kebiasaan orang tersebut hanya menyebutkan salah satu nama yang paling dominan digunakan atau lebih sering didengar. Pada masa kini, kondensator sering disebut kapasitor (capacitor) ataupun sebaliknya yang pada ilmu elektronika disingkat dengan huruf (C).

(10)

Kondensator 9

Kapasitansi

Satuan dari kapasitansi kondensator adalah Farad (F). Namun Farad adalah satuan yang terlalu besar, sehingga digunakan:

• Pikofarad ( ) =

• Nanofarad ( ) =

• Microfarad ( ) =

Kapasitansi dari kondensator dapat ditentukan dengan rumus:

: Kapasitansi

: permitivitas hampa

: permitivitas relatif

: luas pelat

:jarak antar pelat/tebal dielektrik

Adapun cara memperbesar kapasitansi kapasitor atau kondensator dengan jalan:

1. Menyusunnya berlapis-lapis. 2. Memperluas permukaan variabel.

3. Memakai bahan dengan daya tembus besar.

Dielektrik Permitivitas

Keramik rugi rendah 7

Keramik k tinggi 50.000

Mika perak 6

Kertas 4

Film plastik 2,8

Polikarbonat 2,4

(11)

Kondensator 10

Polystyrene 50 pF - 500 nF

± 1% 150 V 500 V -150 ppm/C 10 MHz 0,0005 1012 Baik sekali

Polyester 100 pF - 2 uF

± 5% 400 V 400 V 400 ppm/C 1 MHz 0,001 1011 Cukup

Polypropylene 1 nF - 100 uF

± 10% Terpolarisasi 60 V 500 ppm/C 0,1 MHz 0,005 108 Baik

|+Karakteristik kondensator

Jenis kondensator

Berdasarkan kegunaannya kondensator dibagi dalam:

1. Kondensator tetap (nilai kapasitasnya tetap tidak dapat diubah) 2. Kondensator elektrolit (Electrolite Condenser = Elco)

(12)

Sumber dan Kontributor Artikel 11

Sumber dan Kontributor Artikel

Transformator  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?oldid=4423196  Kontributor: Albertus Aditya, ArdWar, AutoHumanTranslation, Bennylin, Blue tooth7, Borgx, IVP, Meursault2004, Nikai, Tamaers, Tjmoel, 17 suntingan anonim

Elektromagnetisme  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?oldid=4429976  Kontributor: Borgx, Hadiyana, Hayabusa future, Masgatotkaca, NovpiarEffendi, Roscoe x, Tjmoel, Zakiakhmad, 3 suntingan anonim

Trafo Step Up  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2608915  Kontributor: Borgx, 1 suntingan anonim

Fase benda  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?oldid=4344499  Kontributor: Blizzard youkai, Borgx, Hashar, Hayabusa future, IvanLanin, Masgatotkaca, Reindra, Roscoe x, 1 suntingan anonim

Generator listrik  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?oldid=4370337  Kontributor: 02Wahyudi, Bennylin, Fredaing21, Hayabusa future, Redyka94, Rintojiang, Roscoe x, Stephensuleeman, 16 suntingan anonim

(13)

Sumber Gambar, Lisensi dan Kontributor 12

Sumber Gambar, Lisensi dan Kontributor

Berkas:Transformer-hightolow_smaller.jpg  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Berkas:Transformer-hightolow_smaller.jpg  Lisensi: GNU Free Documentation License

 Kontributor: Mtodorov 69

Berkas:Adaptor.jpg  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Berkas:Adaptor.jpg  Lisensi: GNU Free Documentation License  Kontributor: Blue tooth7, 1 suntingan anonim

Berkas:transformator_scheme_ru.svg  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Berkas:Transformator_scheme_ru.svg  Lisensi: Public Domain  Kontributor: boom1x

Berkas:Transformer_flux.gif  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Berkas:Transformer_flux.gif  Lisensi: Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported  Kontributor: My self

Berkas:Transformer Step-up Iron Core.svg  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Berkas:Transformer_Step-up_Iron_Core.svg  Lisensi: Public Domain  Kontributor: jjbeard

Berkas:Transformer_Step-down_Iron_Core.svg  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Berkas:Transformer_Step-down_Iron_Core.svg  Lisensi: Public Domain  Kontributor: jjbeard

Berkas:Autotransformer.svg  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Berkas:Autotransformer.svg  Lisensi: Public Domain  Kontributor: jjbeard

Berkas:tapped_autotransformer.svg  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Berkas:Tapped_autotransformer.svg  Lisensi: Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported

 Kontributor: User:BillC

Berkas:Solenoid.svg  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Berkas:Solenoid.svg  Lisensi: Public Domain  Kontributor: User Nmnogueira on en.wikipedia

Berkas:Argon ice 1.jpg  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Berkas:Argon_ice_1.jpg  Lisensi: GNU Free Documentation License  Kontributor: Brian0918, Er Komandante, Ies, Rursus, 9 suntingan anonim

Berkas:Gorskii 04414u.jpg  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Berkas:Gorskii_04414u.jpg  Lisensi: Public Domain  Kontributor: Sergei Mikhailovich Prokudin-Gorskii, digital rendering for the Library of Congress by Walter Frankhauser / WalterStudio

Berkas:Faraday disk generator.jpg  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Berkas:Faraday_disk_generator.jpg  Lisensi: Public Domain  Kontributor: Émile Alglave

Berkas:portable electrical generator side.jpg  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Berkas:Portable_electrical_generator_side.jpg  Lisensi: GNU Free Documentation License

 Kontributor: Petr.adamek, Shizhao, ŠJů, 1 suntingan anonim

Berkas:portable electrical generator angle.jpg  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Berkas:Portable_electrical_generator_angle.jpg  Lisensi: GNU Free Documentation License

 Kontributor: D-Kuru, Duesentrieb, Petr.adamek, Topory, WikipediaMaster

Berkas:Polarized_kondensator_symbol_3.jpg  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Berkas:Polarized_kondensator_symbol_3.jpg  Lisensi: tidak diketahui  Kontributor: Yudiweb

Berkas:Capacitor_symbol.jpg  Sumber: http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Berkas:Capacitor_symbol.jpg  Lisensi: tidak diketahui  Kontributor: Yudiweb

(14)

Lisensi 13

Lisensi

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...