Transformator: Prinsip Kerja, Jenis, dan Rumus

Transformator. Foto: Pixabay

Transformator disebut juga dengan trafo yang merupakan alat untuk mengubah tegangan listrik bolak balik (AC). Transformator tidak bisa digunakan untuk mengubah besaran tegangan listrik arus searah (DC).

Pada transformator, terdapat kumparan primer yang dihubungkan dengan sumber. Lalu, ada pula kumparan sekunder yang dihubungkan dengan beban.

Prinsip Kerja Transformator

Prinsip yang digunakan oleh transformator adalah induksi elektromagnetik yang dikenal dengan hukum Faraday. Kumparan primer pada trafo dihubungkan dengan tegangan AC yang disebut dengan tegangan primer (Vp).

Tegangan primer memunculkan fluks magnetik yang dinyatakan dengan garis-garis gaya magnetik. Garis-garis gaya magnetik ini memotong lilitan kumparan sekunder, sehingga menghasilkan GGL induksi atau tegangan sekunder (Vs).

Transformator. Foto: Pixabay

Perbandingan antara tegangan primer dan tegangan sekunder yang terjadi pada trafo berbanding lurus dengan perbandingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder.

Pada trafo yang ideal, jumlah daya listrik pada kumparan primer sama dengan jumlah daya listrik pada kumparan sekunder.

Mengutip Buku Pintar Belajar Fisika, trafo terdiri dari dua jenis. Berikut ini adalah jenis transformator:

1. Trafo Step-up

Sesuai namanya, trafo step-up digunakan untuk menaikkan tegangan. Jumlah lilitan sekunder pada trafo ini lebih banyak dibandingkan jumlah lilitan primer (Ns > Np).

2. Trafo Step-down

Kebalikan dari trafo step-up, trafo step-down digunakan untuk menurunkan tegangan listrik. Jumlah lilitan primernya lebih banyak dibanding dengan jumlah lilitan sekunder (Np > Ns).

Fungsi Transformator

Transformator. Foto: Jarkko Mänty via Pixabay

Transformator pada kehidupan sehari-hari memiliki jumlah daya listrik yang berbeda antara daya listrik di kumparan primer dan kumparan sekunder.

Penyebab trafo tidak ideal sangat beragam, di antaranya adalah panas yang terjadi pada arus pusar yang muncul di inti besi lunak, panas pada setiap kumparan karena adanya hambatan di setiap pengantar, dan kebocoran fluks magnetik.

Sehingga, terdapat rumus untuk menghitung efisiensi transformator tidak ideal. Berikut ini adalah rumus transformator:

η = (Ps/Pp) x 100%

Di mana, η adalah efisiensi, Ps adalah daya listrik sekunder, dan Pp adalah daya listrik primer.

Arus Pusar pada Transformator

Pada trafo, terdapat arus pusar yang masuk dan keluar dari inti besi. Arus pusar ini bisa merugikan, karena menyebabkan trafo kehilangan energi, daya, dan memunculkan panas. Hal itu menyebabkan perangkat elektronik bisa terbakar.

Supaya kerugian tersebut bisa dihindari, maka trafo dibuat dari pelat-pelat logam yang berlapis dan di antara lapisan tersebut diberi isolasi. Hal ini akan mencegah arus pusar untuk tidak menembus pelat logam.

Tidak semua arus pusar di trafo merugikan. Ada beberapa arus pusar yang menguntungkan, seperti setrika listrik, rem magnetik, dan tungku listrik.

Demikian penjelasan mengenai transformator beserta prinsip kerja dan jenis-jenisnya. Dengan begitu, kamu memahami fungsi dari alat pengubah tegangan listrik ini.

(NSF)