LAPORAN LENGKAP

Judul

:Transformator

Hari/Tanggal

:Rabu, 7 Desember 2011

Kelas/Kelompok

:XII IPA6/I (Satu)

Guru Mata Pelajaran: Hasaning S.Pd, M.Pd

Kerjasama

:1. Abdul Hasyim

2. Arbin

3. Hasrul Abidin

4. L.M Alfian Ombi

5. Sitti Munawarah

6. Wa Ode Siti AmanahA. TUJUAN

Kegiatan ini bertujuan untuk menentukan perbandingan tegangan input dan output pada transformator berdasarkan jumlah lilitan primer dan sekundernya.B.DASAR TEORITransformator merupakan suatu peralatan listrik elektromagnetik statis yang berfungsi untuk memindahkan dan mengubah daya listrik dari suatu rangkaian listrik ke rangkaian listrik lainnya, dengan frekuensi yang sama dan perbandingan transformasi tertentu melalui suatu gandengan magnet dan bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetis, dimana perbandingan tegangan antara sisi primer dan sisi sekunder berbanding lurus dengan perbandingan jumlah lilitan dan berbanding terbalik dengan perbandingan arusnya.

Prinsip kerja TransformatorTransformator terdiri atas dua buah kumparan (primer dan sekunder) yang bersifat induktif. Kedua kumparan ini terpisah secara elektris namun berhubungan secara magnetis melalui jalur yang memiliki reluktansi (reluctance) rendah. Apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik maka fluks bolak-balik akan muncul di dalam inti yang dilaminasi, karena kumparan tersebut membentuk jaringan tertutup maka mengalirlah arus primer. Akibat adanya fluks di kumparan primer maka di kumparan primer terjadi induksi (self induction) dan terjadi pula induksi di kumparan sekunder karena pengaruh induksi dari kumparan primer atau disebut sebagai induksi bersama (mutual induction) yang menyebabkan timbulnya fluks magnet di kumparan sekunder, maka mengalirlah arus sekunder jika rangkaian sekunder di bebani, sehingga energi listrik dapat ditransfer keseluruhan (secara magnetisasi).

Kumparan yang dihubungkan dengan sumber arus bolak-balik disebut kumparan primer (input) dan kumparan yang lainnya disebut kumparan sekunder (output). Perubahan kuat arus dalam kumparan primer menimbulkan perubahan flux magnetik dalam inti besi. Perubahan flux magnetik dalam inti besi membangkitkan GGL induksi pada kumparan sekunder.

Es = Ns/Np . EpEp : Es = Np : NsJadi jika jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan kumparan primer, tegangan sekunder lebih besar dari tegangan primer (step-up transformer). Kita anggap tidak ada energi listrik yang hilang pada perpindahannya dari kumparan primer ke kumparan sekunder maka :

Es .Is . t = Ep . Ip . t

Is =Ep / Es . IpIs = Np / Ns . IpIp : Is = Ns : NpDari hubungan itu dapat dilihat bahwa jika jumlah lilitan pada kumparan sekunder lebih banyak, kuat arus pada kumparan sekunder lebih kecil daripada kuat arus dalam kumparan primer. Pada alat las listrik kumparan sekunder hanya terdiri atas beberapa lilitan saja, karenanya I-nya sangat besar. Arus yang besar mampu menghasilkan panas yang sangat besar.

(http://www.fisika-ceria.com/prinsip-kerja-transformator.html)

Trafo atau transformator adalah suatu alat yang berfungsi menaikkan dan menurunkan tegangan listrik arus bolak-balik, dari tegangan tertentu menjadi lebih tinggi atau lebih rendah. Berdasarkan cara kerjanya/fungsinya, trafo dibagi menjadi dua yaitu:

1. Trafo Step up ( menaikkan tegangan )

Yaitu jumlah lilitan primer lebih sedikit disbanding jumlah lilitan sekunder.2.Trafo step down (menurunkan tegangan)

Yaitu jumlah lilitan primer lebih banyak dibanding jumlah lilitan sekunder.

Komponen yang dibutuhkan untuk membuat trafo terdiri dari Tiga komponen pokok yaitu:1.Kern (inti besi)2.Kawat tembaga (kawat email).3.Koker (tempat melilit kawat).

Gambar: Inti kern yang berbentuk E & I.

Gambar: Koker tempat melilit kawat email

Gambar: Koker yang sudah dililit kawat Primer(http://yonix26.blogspot.com/)

Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.

Bagian-Bagian Transformator

INCLUDEPICTURE "http://genius.smpn1-mgl.sch.id/file.php/1/ANIMASI/fisika/Transformator/images/hal_2b.jpg" \* MERGEFORMATINET Contoh Transformator Lambang Transformator 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).

Pada skema transformator di samping, 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. Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan:

Vp=teganganprimer(volt) Vs=tegangansekunder(volt) Np=jumlahlilitanprimer Ns=jumlahlilitansekunderBerdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan skunder transformator ada dua jenis yaitu:

1. 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).

2. Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah 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,

Sehingga dapat dituliskan: Penggunaan Transformator

Transformator (trafo) digunakan pada peralatan listrik terutama yang memerlukan perubahan atau penyesuaian besarnya tegangan bolak-balik. Misal radio memerlukan tegangan 12 volt padahal listrik dari PLN 220 volt, maka diperlukan transformator untuk mengubah tegangan listrik bolak-balik 220 volt menjadi tegangan listrik bolak-balik 12 volt. Contoh alat listrik yang memerlukan transformator adalah: TV, komputer, mesin foto kopi, gardu listrik dan sebagainya.(http://genius.smpn1-mgl.sch.id/file.php/1/ANIMASI/fisika/Transformator/index.html)

C.ALAT DAN BAHAN

1. Inti Besi ( berbentuk U dan I )

2. Kumparan ( 2 buah )

3. Catur daya AC

4. Multimeter ( 2 buah )

5. Kabel penghubung

D.CARA KERJA

1. Menyusun rangkaian dengan listrik dalam keadaan nol.

2. Mencatat jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan sekunder

3. Memperhatikan batas ukur voltmeter yang digunakan, sesuai dengan batas maksimum sumbernya.

4. Mengatur catur daya pada posisi minimum, kemudian menghidupkannya.

5. Menaikkan tegangan sumber sampai 2 V, mencatat penunjukkan oleh voltmeter V1 sebagai Vp dan mencatat penunjukkan voltmeter V2 sebagai Vs.

6. Mencatat penunjukkan V2 (Vs) setiap kenaikkan 2 V pada Vp sampai diperoleh minimum 5 harga Vp dan VsE.HASIL PENGAMATAN

NoNpNsVp (volt)Vs (volt)

1.500100035

2.5001000610

3.5001000915

4.50010001220

F.PEMBAHASAN

Pada percobaan kali ini kami mempraktekkan prinsip kerja Transormator yaitu Transformator Step up untuk membandingkan tegangan input dan tegagan output pada transformator berdasarkan jumlah lilitan primer dan sekundernya.

Trafo step up adalah transformator yang berfungsi untuk menaikkan tegangan AC. Trafo ini memiliki cirri-ciri:

a. Jumlah lilitan primer lebih sedikit daripada jumlah lilitan sekunder

b. Tegangan primer lebih kecil daripada tegangan sekunder

c. Kuat arus primer lebih besar daripada kuat arus sekunder

Pada percobaan kali ini kami menggunakan transformator dengan jumlah lilitan primer sebanyak 500 lilitan dan jumlah lilitan sekunder sebanyak 1000 lilitan sesuai dengan prinsip kerja transformator step up yaitu jumlah lilitan sekunder harus lebih banyak di bandingkan dengan jumlah lilitan primer seperti ilustrasi gambar dibawah ini:

Setelah trafo dihubungkan dengan sumber arus AC, dengan tegangan arus catur daya 3 volt maka jarum multimeter primer (Vp) menunjukan besar tegangan 3 Volt dan multimeter sekunder (Vs) menunjukan besar tegangan 5 volt. Kemudian tegangan sumber dinaikan menjadi 6 volt. Maka jarum multimeter primer (Vp) ) menunjukan besar tegangan 6 Volt dan multimeter sekunder (Vs) menunjukan besar tegangan 10 volt. Kemudian tegangan sumber dinaikan menjadi 9 volt. Maka jarum multimeter primer (Vp) ) menunjukan besar tegangan 9 Volt dan multimeter sekunder (Vs) menunjukan besar tegangan 15 volt. Dengan cara yang sama, tegangan arus dinaikan menjadi 12 volt. Maka jarum multimeter primer (Vp) ) menunjukan besar tegangan 12 Volt dan multimeter sekunder (Vs) menunjukan besar tegangan 20 volt.Perlu kita ketahui terlebih dahulu bahwa Transformator atau biasa disebut dengan trafo adalah alat untuk mengubah tegangan bolak-balik menjadi lebih tinggi atau lebih rendah dan digunakan untuk memindahkan energi dari suatu rangkaian listrik ke rangkaian berikutnya tanpa merubah frekuensi. Dalam hal ini, 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. Adapun komponen komponen pada transformator yaitu:

1.Inti BesiInti besi berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi, magnetik yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan. Dibuat dari lempengan-lempengan besi tipis yang berisolasi, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh arus pusar atau arus eddy (eddy current).2.Kumparan TransformatorKumparan transformator adalah beberapa lilitan kawat berisolasi yang membentuk suatu kumparan atau gulungan. Kumparan tersebut terdiri dari kumparan primer dan kumparan sekunder yang diisolasi baik terhadap inti besi maupun terhadap antar kumparan dengan isolasi padat seperti karton, pertinak dan lain-lain. Kumparan tersebut sebagai alat transformasi tegangan dan arus.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.

Prinsip dasar suatu transformator adalh induksi bersama (mutual induction) antara dua rangkaian yang dihubungkan oleh fluks magnet. Dalam bentuk yang sederhana, transformator terdiri dari dua buah kumparan induksi yang secara listrik terpisah tetapi secara magnet dihubungkan oleh suatu path yang mempunyai relaktansi yang rendah. Kedua kumparan tersebut mempunyai mutual induction yang tinggi. Jika salah satu kumparan dihubungkan dengan sumber tegangan bolak balik, fluks bolak balik timbul didalam inti besi yang dihubungkan dengan kumparan yang lain menyebabkan atau menimbulkan ggl (gaya gerak listrik) induksi (sesuai dengan induksi electromagnet) dari hokum faraday, bila arus bolak balik mengalir pada inductor, maka akan timbul gaya gerak listrik (ggl).G.KESIMPULAN1. Trafo step up adalah transformator yang berfungsi untuk menaikkan tegangan AC

2. Transformator merupakan suatu peralatan listrik elektromagnetik statis yang berfungsi untuk memindahkan dan mengubah daya listrik dari suatu rangkaian listrik ke rangkaian listrik lainnya, dengan frekuensi yang sama dan perbandingan transformasi tertentu melalui suatu gandengan magnet dan bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetis, dimana perbandingan tegangan antara sisi primer dan sisi sekunder berbanding lurus dengan perbandingan jumlah lilitan dan berbanding terbalik dengan perbandingan arusnya.

3. Transformator step up memiliki jumlah lilitan primer yang lebih banyak di bandingkan jumlah lilitan sekunder dengan tegangan primer lebih kecil dibandingkan dengan tegangan sekunder.

H.SARAN1. Diharapkan kepada pembaca agar memberikan kritik dan saran yang sifatnya membangun demi lebih sempurnanya laporan ini.

2. Diharapkan agar seluruh praktikan untuk menjaga kebersihan laboratorium

3. Diharapkan kepada praktikan untuk menggunakan dengan baik alat-alat praktimum demi lancarnya jalan praktikum.I. JAWABAN PERTANYAAN1. Apa yang terjadi pada alt ukur voltmeter sekunder (Vs)?

Terjadi peningkatan tegangan sesuai dengan fungsi Transformator Step Up yaitu untuk menaikkan tegangan.

2. Jelaskan pengaruh jumlah lilitan primer dan sekunder!

Jika Np