Download - Prak.transformator(9)

Transcript
Page 1: Prak.transformator(9)

LAPORAN PRAKTIKUM PENGANTAR LISTRIK

MAGNET DAN OPTIKA

TRANSFORMATOR

Disusun Oleh :

Siti Zainab (12302241030)

JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2013

Page 2: Prak.transformator(9)

PERCOBAAN IX

TRANSFORMATOR

A. Tujuan

Setelah melakukan percobaan ini, diharapkan dapat:

1. Menunjukkan prinsip kerja transformator.

2. Menentuakan hubungan jumlah lilitan dengan tegangan pada transformator.

3. Menentukan hubungan besar kuat arus dengan beda tegangan transformator.

B. Alat dan Bahan

1. Power Suplay

2. Transformator

3. Voltmeter AC

4. Ampermeter AC

5. Kabel penghubung

C. Dasar teori

Sebuah kawat jika dialiri arus listrik, maka di sekitar kawat berarus tersebut akan timbul

medan magnetik. Jika kawat melingkar atau segi empat, maka kuat medan magnetik yang

paling besar berada pada tengah lingkaran atau segi empat kawat tersebut. Kuat medan

magnetik akan lebih besar jika lilitan dibuat berlapis- lapis membentuk kumparan. Kuat

medan magnetik akan lebih besar lagi jika di dalam lingkaran diberi inti besi (Tim Fisika

Dasar, 2013: 27). Fungsi inti besi ialah untuk mengarahkan medan magnetik untuk arus

yang diketahui agar seluruh fluks magnetik yang melalui kumparan masuk melalui

kumparan lain (Paul A. Tipler, 2001: 372).

Selanjutnnya jika pada inti besi tersebut diberi kumparan yang lain dan kumparan

pertama dialiri arus bolak- balik, maka pada ujung kumparan kedua akan timbul beda

tegangan bolak- balik pula. Besar tegangan yang terjadi tergantung pada jumlah lilitan

pada kumparan. Rangkaian kumparan tersebut membentuk suatu alat yang dinamakan

transformator. Transformator merupakan piranti untuk mengubah tegangan dan arus

bolak- balik tanpa kehilangan daya yang cukup besar. Operasinya didasarkan pada

kenyataan bahwa arus bolak- balik dalam satu rangkaian akan menginduksi ggl bolak-

balik pada rangkaian di dekatnya akibat adanya induktansi pada kedua rangkaian.

Kumparan yang menyalurkan daya masukan disebut kumparan primer, dan kumparan

lain disebut kumparan sekunder (Paul A. Tipler, 2001: 372).

Perbandingan jumlah lilitan dengan tegangan listrik bolak- balik dapat dirumuskan

sebagai berikut :

1

2

1

2

N

N

V

V

Page 3: Prak.transformator(9)

Dari pertimbangan energi, daya yang diantarkan ke primer menyamai daya yang diambil

keluar dari sekunder (karena tidak ada hambatan dalam lilitan), sehingga : 2211 IVIV

(Hugh D. Young dan Roger A. Freedman, 2001: 453)

Berdasarkan persamaan diatas dapat diketahui perbandingan jumlah lilitan, tegangan

listrik bolak- balik dan kuat arus listrik sebagai berikut:

122121 ::: IIVVNN

Keterangan:

N1 = Jumlah lilitan primer

N2 = Jumlah lilitan sekunder

V1 = Tegangan primer

V2 = Tegangan sekunder

I1 = Kuat Arus primer

I2 = Kuat Arus sekunder

Transformator daya (trafo) dapat digunakan untuk mengubah nilai tegangan

(Purwoko dan Fendi H., 2009: 248), yaitu dengan menaikkan atau menurunkan tegangan

listrik bolak- balik. Transformator terdiri atas inti besi lunak, kumparan primer, dan

kumparan sekunder. Inti transformator terdiri atas teras besi lunak berbentuk U dan

penutup besi berbentuk I, sehingga berbentuk segi empat. Inti besi lunak dibuat berlapis-

lapis dan penempatan teras besi U dan I dibuat berselang- seling. Hal ini dimaksudkan

untuk mengurangi terjadinya panas akibat arus pusar atau arus Eddy (Tim Fisika Dasar,

2013: 27- 28).

Biasanya transformator mempunyai efisiensi, artinya tidak ada trafo yang

mempunyai efisiensi 100%. Meskipun inti besi transformator telah dibuat berlapis- lapis

tetapi tetap kehilangan energy berupa panas akibat terjadinya arus putaran (eddy current).

Efisiensi Trafo %100p

s

P

P

Dimana P=VI

Keterangan:

Pp = Daya primer

Ps = Daya Sekunder

β€œtidak mungkin ada proses yang hasilnya hanya menyerap panas dari reservoir pada satu

suhu dan mengubah seluruh panas ini menjadi usaha mekanik”artinya tidak ada satupun

mesin kalor yang mempunyai efisiensi termal 100% (Weston, Francis. 1962)

D. Data hasil pengamatan

No Vprimer (Vp) Vskunder (Vs) Iprimer (Ip) Iskunder (Is)

1 2 V 3,984 V 1,2 x 10-4

A 6 x 10-5

A

2 4 V 7,52 V 3,9 x 10-4

A 21 x 10-5

A

3 6 V 11,26 V 6,9 x 10-4

A 37 x 10-5

A

Page 4: Prak.transformator(9)

E. Analisis

a. Nilai ketidakpastianya Vprimer , I sekunder , Vsekunder

Ketidakpastian Vprimer

βˆ†=1

2𝑛𝑠𝑑

1

2. π‘œ, 5 = 0,25 𝑉

Ketidakpastian Vs

βˆ†Vs =1

2𝑛𝑠𝑑

1

2. 0,001 = 0,0005 𝑉

Ketidakpastian Is

βˆ†π‘ƒπ‘  =1

2𝑛𝑠𝑑

1

2. 0,01π‘šπ΄ = 0,005 π‘šπ΄ = 0,000005 𝐴

b. Nilai Vp dan ketidakpastiannya

(Vp1 Β± Ξ”Vp1) = (2,00 Β±0,25 ) V

(Vp2 Β± Ξ”Vp2) = (4,00 Β±0,25 ) V

(Vp3 Β± Ξ”Vp3) = (6,00 Β±0,25 ) V

c. Nilai Vs dan ketidakpastiannya

(Vs1 Β± Ξ”Vs1) = (3,9840 Β±0,0005 ) V

(Vs2 Β± Ξ”Vs2) = (7,5200 Β±0,0005 ) V

(Vs3 Β± Ξ”Vs3) = (11,2600 Β±0,0005 ) V

d. Nilai Is dan ketidakpastiannya

(Is1 Β± Ξ”Is1) = (6,0 Β±0,5 )x10-5

A

(Is2 Β± Ξ”Is2) = (21,0 Β±0,5 )x10-5

A

(Is3 Β± Ξ”Is3) = (37,0 Β±0,5 )x10-5

A

e. Menghitung Nilai Ip dan Ketidakpastianya

Karena P=VI, maka hubungan antara 𝑉 ∝1

𝐼 Jadi dapat Ip dapat dicari menggunakan

perbandingan 𝑉𝑝

𝑉𝑠=

𝐼𝑠

𝐼𝑝

Data 1

𝐼𝑝1 =𝑉𝑠1.𝐼𝑠1

𝑉𝑝1

=3,984.6π‘₯10βˆ’5

2= 1,195π‘₯10βˆ’4𝐴

βˆ†πΌπ‘1 = πœ•πΌπ‘ 1

πœ•π‘‰π‘  1 . βˆ†π‘‰π‘ 1 +

πœ•πΌπ‘ 1

πœ•πΌπ‘ 1 . βˆ†πΌπ‘ 1 +

πœ•πΌπ‘ 1

πœ•π‘‰π‘ 1 . βˆ†π‘‰π‘1

βˆ†πΌπ‘1 = 𝐼𝑠1

𝑉𝑝1 . βˆ†π‘‰π‘ 1 +

𝑉𝑠1

𝑉𝑝1 . βˆ†πΌπ‘ 1 + βˆ’

𝑉𝑠1.𝐼𝑠

𝑉𝑝12 . βˆ†π‘‰π‘1

βˆ†πΌπ‘1 = 6π‘₯10βˆ’5

2 . 0,0005 +

3,984

2 . 5π‘₯10βˆ’6 + βˆ’

3,984.6π‘₯10βˆ’5

22 . 0,25

βˆ†πΌπ‘1 = 2,5π‘₯10βˆ’5 𝐴

(Ip1Β± Ξ”Ip1) = (1,2Β±0,2)x10-4

A

Page 5: Prak.transformator(9)

Data 2

𝐼𝑝2 =𝑉𝑠2.𝐼𝑠2

𝑉𝑝2

=7,52.21π‘₯ 10βˆ’5

4= 3,948π‘₯10βˆ’4 𝐴

βˆ†πΌπ‘2 = πœ•πΌπ‘ 2

πœ•π‘‰π‘  2 . βˆ†π‘‰π‘ 2 +

πœ•πΌπ‘ 2

πœ•πΌπ‘ 2 . βˆ†πΌπ‘ 2 +

πœ•πΌπ‘ 2

πœ•π‘‰π‘ 2 . βˆ†π‘‰π‘2

βˆ†πΌπ‘2 = 𝐼𝑠2

𝑉𝑝2 . βˆ†π‘‰π‘ 2 +

𝑉𝑠2

𝑉𝑝2 . βˆ†πΌπ‘ 2 + βˆ’

𝑉𝑠2.𝐼𝑠2

𝑉𝑝22 . βˆ†π‘‰π‘2

βˆ†πΌπ‘2 = 21π‘₯ 10βˆ’5

4 . 0,0005 +

7,52

4 . 5π‘₯10βˆ’6 + βˆ’

7,52.21π‘₯ 10βˆ’5

42 . 0,25

βˆ†πΌπ‘2 = 3,4π‘₯10βˆ’5π‘€π‘Žπ‘‘π‘‘

(Ip2Β± Ξ”Ip2) = (3,9Β±0,3)x10-4

A

Data 3

𝐼𝑝3 =𝑉𝑠3.𝐼𝑠3

𝑉𝑝3

=11,26.37π‘₯ 10βˆ’5

6= 6,94π‘₯10βˆ’4 𝐴

βˆ†πΌπ‘3 = πœ•πΌπ‘ 3

πœ•π‘‰π‘  3 . βˆ†π‘‰π‘ 3 +

πœ•πΌπ‘ 3

πœ•πΌπ‘ 3 . βˆ†πΌπ‘ 3 +

πœ•πΌπ‘ 3

πœ•π‘‰π‘ 3 . βˆ†π‘‰π‘3

βˆ†πΌπ‘3 = 𝐼𝑠3

𝑉𝑝3 . βˆ†π‘‰π‘ 3 +

𝑉𝑠3

𝑉𝑝3 . βˆ†πΌπ‘ 3 + βˆ’

𝑉𝑠3.𝐼𝑠3

𝑉𝑝32 . βˆ†π‘‰π‘3

βˆ†πΌπ‘3 = 37π‘₯ 10βˆ’5

6 . 0,0005 +

11,26

6 . 5π‘₯10βˆ’6 + βˆ’

11,26.37π‘₯ 10βˆ’5

62 . 0,25

βˆ†πΌπ‘3 = 3,8π‘₯10βˆ’5π‘€π‘Žπ‘‘π‘‘

(Ip3Β± Ξ”Ip3) = (6,9Β±0,4)x10-4

A

f. Hasil perhitungan Ip

1) (Ip1Β± Ξ”Ip1) = (1,2Β±0,2)x10-4

A

2) (Ip2Β± Ξ”Ip2) = (3,9Β±0,3)x10-4

A

3) (Ip3Β± Ξ”Ip3) = (6,9Β±0,4)x10-4

A

g. Perbandingan jumlah lilitan (N) dengan Tegangan (V)

Berdasarkan persamaan : 𝑁𝑃

𝑁𝑆=

𝑉𝑃

𝑉𝑆

1) Data 1

600

1200=

2

3,984

1

2=

1

1,99 β‰ˆ 1 = 1

2) Data 2

600

1200=

4

7,52

1

2=

1

1,88 β‰ˆ 1 = 1

3) Data 3

600

1200=

6

11,26

Page 6: Prak.transformator(9)

1

2=

1

1,88 β‰ˆ 1 = 1

g. Perbandingan Besar Kuat Arus (I) dengan Tegangan (V)

Berdasarkan persamaan 𝑰𝒑

𝑰𝒔=

𝑽𝒔

𝑽𝒑

1) Data 1

1,195π‘₯10βˆ’4

0,6π‘₯10βˆ’4 =3,984

2

1,99 = 1,99 β‰ˆ 1 = 1

2) Data 2

3,9π‘₯10βˆ’4

2,1π‘₯10βˆ’4 =7,52

4

1,86 = 1,88 β‰ˆ 1 = 1

3) Data 3

6,9π‘₯10βˆ’4

3,7π‘₯10βˆ’4 =11,26

6

1,86 = 1,88 β‰ˆ 1 = 1

h. Perhitungan Tegangan Primer (V1) dan Sekunder (V2) Secara Teori

Berdasarkan persamaan : 𝑉𝑝

𝑉𝑠=

𝐼𝑠

𝐼𝑝

Menghitung Vp secara teori

1) Data 1

𝑉𝑝1 =𝑉𝑠1.𝐼𝑠1

𝐼𝑝1

=3,984.6π‘₯10βˆ’5

1,2π‘₯10βˆ’4 = 1,99𝑉

βˆ†π‘‰π‘1 = πœ•π‘‰π‘ 1

πœ•π‘‰π‘  1 . βˆ†π‘‰π‘ 1 +

πœ•π‘‰π‘ 1

πœ•πΌπ‘ 1 . βˆ†πΌπ‘ 1 +

πœ•π‘‰π‘ 1

πœ•πΌπ‘ 1 . βˆ†πΌπ‘1

βˆ†π‘‰π‘1 = 𝐼𝑠1

𝐼𝑝1 . βˆ†π‘‰π‘ 1 +

𝑉𝑠1

𝐼𝑝1 . βˆ†πΌπ‘ 1 + βˆ’

𝑉𝑠1.𝐼𝑠1

𝐼𝑝12 . βˆ†πΌπ‘1

βˆ†π‘‰π‘1 = 6π‘₯10βˆ’5

1,2π‘₯10βˆ’4 . 0,0005 +

3,984

1,2π‘₯10βˆ’4 . 5π‘₯10βˆ’6 + βˆ’

3,984.6π‘₯10βˆ’5

1,2π‘₯10βˆ’4 2 . 2π‘₯10βˆ’5

βˆ†π‘‰π‘1 = 0,49 𝑉

(Vp1Β± Ξ”Vp1) = (2,0Β±0,5) V

2) Data 2

𝑉𝑝2 =𝑉𝑠2.𝐼𝑠2

𝐼𝑝2

=7,52.21π‘₯10βˆ’5

3,9π‘₯10βˆ’4 = 4,05𝑉

βˆ†π‘‰π‘2 = πœ•π‘‰π‘ 2

πœ•π‘‰π‘  2 . βˆ†π‘‰π‘ 2 +

πœ•π‘‰π‘ 2

πœ•πΌπ‘ 2 . βˆ†πΌπ‘ 2 +

πœ•π‘‰π‘ 2

πœ•πΌπ‘ 2 . βˆ†πΌπ‘2

βˆ†π‘‰π‘2 = 𝐼𝑠2

𝐼𝑝2 . βˆ†π‘‰π‘ 2 +

𝑉𝑠2

𝐼𝑝2 . βˆ†πΌπ‘ 2 + βˆ’

𝑉𝑠2.𝐼𝑠2

𝐼𝑝22 . βˆ†πΌπ‘2

βˆ†π‘‰π‘2 = 21π‘₯10βˆ’5

3,9π‘₯10βˆ’4 . 0,0005 +

7,52

3,9π‘₯10βˆ’4 . 5π‘₯10βˆ’6 + βˆ’

7,52.21π‘₯10βˆ’5

3,9π‘₯10βˆ’4 2 . 3π‘₯10βˆ’5

βˆ†π‘‰π‘2 = 0,41 𝑉

(Vp2Β± Ξ”Vp2) = (4,0Β±0,4) V

Page 7: Prak.transformator(9)

3) Data 3

𝑉𝑝3 =𝑉𝑠3.𝐼𝑠3

𝐼𝑝3

=11,26.37π‘₯10βˆ’5

6,9π‘₯10βˆ’4 = 6,04𝑉

βˆ†π‘‰π‘3 = πœ•π‘‰π‘ 3

πœ•π‘‰π‘  3 . βˆ†π‘‰π‘ 3 +

πœ•π‘‰π‘ 3

πœ•πΌπ‘ 3 . βˆ†πΌπ‘ 3 +

πœ•π‘‰π‘ 3

πœ•πΌπ‘ 3 . βˆ†πΌπ‘3

βˆ†π‘‰π‘3 = 𝐼𝑠3

𝐼𝑝3 . βˆ†π‘‰π‘ 3 +

𝑉𝑠3

𝐼𝑝3 . βˆ†πΌπ‘ 3 + βˆ’

𝑉𝑠3.𝐼𝑠3

𝐼𝑝32 . βˆ†πΌπ‘3

βˆ†π‘‰π‘3 = 37π‘₯10βˆ’5

6,9π‘₯10βˆ’4 . 0,0005 +

11,26

6,9π‘₯10βˆ’4 . 5π‘₯10βˆ’6 + βˆ’

11,26.37π‘₯10βˆ’5

6,9π‘₯10βˆ’4 2 . 4π‘₯10βˆ’5

βˆ†π‘‰π‘3 = 0,43 𝑉

(Vp3Β± Ξ”Vp3) = (6,0Β±0,4) V

Hasil beda tegangan primer (Vp) berdasarkan teori

a. (Vp1Β± Ξ”Vp1) = (2,0Β±0,5) V

b. (Vp2Β± Ξ”Vp2) = (4,0Β±0,4) V

c. (Vp3Β± Ξ”Vp3) = (6,0Β±0,4) V

Menghitung Vs secara teori

1) Data 1

𝑉𝑠1 =𝑉𝑝1.𝐼𝑝1

𝐼𝑠1

=2.1,2π‘₯10βˆ’4

6π‘₯10βˆ’5 = 4𝑉

βˆ†π‘‰π‘ 1 = πœ•π‘‰π‘  1

πœ•π‘‰π‘ 1 . βˆ†π‘‰π‘1 +

πœ•π‘‰π‘  1

πœ•πΌπ‘ 1 . βˆ†πΌπ‘1 +

πœ•π‘‰π‘  1

πœ•πΌπ‘ 1 . βˆ†πΌπ‘ 1

βˆ†π‘‰π‘ 1 = 𝐼𝑝1

𝐼𝑠1 . βˆ†π‘‰π‘1 +

𝑉𝑝1

𝐼𝑠1 . βˆ†πΌπ‘1 + βˆ’

𝑉𝑝1.𝐼𝑝1

𝐼𝑠12 . βˆ†πΌπ‘ 1

βˆ†π‘‰π‘ 1 = 1,2π‘₯10βˆ’4

6π‘₯10βˆ’5 . 0,25 +

2

6π‘₯10βˆ’5 . 2π‘₯10βˆ’5 + βˆ’

2.1,2π‘₯10βˆ’4

6π‘₯10βˆ’5 2 . 5π‘₯10βˆ’6

βˆ†π‘‰π‘ 1 = 1,5 𝑉

(Vs1Β± Ξ”Vs1) = (4,0Β±1,5) V

2) Data 2

𝑉𝑠2 =𝑉𝑝2.𝐼𝑝2

𝐼𝑠2

=4.3,9π‘₯10βˆ’4

21π‘₯10βˆ’5 = 7,43𝑉

βˆ†π‘‰π‘ 2 = πœ•π‘‰π‘  2

πœ•π‘‰π‘ 2 . βˆ†π‘‰π‘2 +

πœ•π‘‰π‘  2

πœ•πΌπ‘ 2 . βˆ†πΌπ‘2 +

πœ•π‘‰π‘  2

πœ•πΌπ‘ 2 . βˆ†πΌπ‘ 2

βˆ†π‘‰π‘ 2 = 𝐼𝑝2

𝐼𝑠2 . βˆ†π‘‰π‘2 +

𝑉𝑝2

𝐼𝑠2 . βˆ†πΌπ‘2 + βˆ’

𝑉𝑝2.𝐼𝑝2

𝐼𝑠22 . βˆ†πΌπ‘ 2

βˆ†π‘‰π‘ 2 = 3,9π‘₯10βˆ’4

21π‘₯10βˆ’5 . 0,25 +

4

21π‘₯10βˆ’5 . 2π‘₯10βˆ’5 + βˆ’

4.3,9π‘₯10βˆ’4

21π‘₯10βˆ’5 2 . 5π‘₯10βˆ’6

βˆ†π‘‰π‘ 2 = 1,02 𝑉

(Vs2Β± Ξ”Vs2) = (7Β±1) V

Page 8: Prak.transformator(9)

3) Data 3

𝑉𝑠3 =𝑉𝑝3.𝐼𝑝3

𝐼𝑠3

=6.6,9π‘₯10βˆ’4

37π‘₯10βˆ’5 = 11,19𝑉

βˆ†π‘‰π‘ 3 = πœ•π‘‰π‘  3

πœ•π‘‰π‘ 3 . βˆ†π‘‰π‘3 +

πœ•π‘‰π‘  3

πœ•πΌπ‘ 3 . βˆ†πΌπ‘3 +

πœ•π‘‰π‘  3

πœ•πΌπ‘ 3 . βˆ†πΌπ‘ 3

βˆ†π‘‰π‘ 3 = 𝐼𝑝3

𝐼𝑠3 . βˆ†π‘‰π‘3 +

𝑉𝑝3

𝐼𝑠3 . βˆ†πΌπ‘3 + βˆ’

𝑉𝑝3.𝐼𝑝3

𝐼𝑠32 . βˆ†πΌπ‘ 3

βˆ†π‘‰π‘ 3 = 6,9π‘₯10βˆ’4

37π‘₯10βˆ’5 . 0,25 +

6

37π‘₯10βˆ’5 . 2π‘₯10βˆ’5 + βˆ’

6.6,9π‘₯10βˆ’4

37π‘₯10βˆ’5 2 . 5π‘₯10βˆ’6

βˆ†π‘‰π‘ 1 = 0,94 𝑉

(Vs1Β± Ξ”Vs1) = (11,2Β±0,9) V

Hasil beda tegangan sekunder(Vs) berdasarkan teori

a. (Vs1Β± Ξ”Vs1) = (4,0Β±1,5) V

b. (Vs2Β± Ξ”Vs2) = (7Β±1) V

c. (Vs3Β± Ξ”Vs3) = (11,2Β±0,9) V

i. Menghitung efisiesi trafo

Berdasarkan persamaan

VIPdan

Pp

Psefisiensi

%100:

a) Data 1

Pp = Vp.Ip

= 2 . 1,2 x 10-4

= 2,4 x 10-4

watt

Ps = Vs.Is

= 3,984. 6,0 x 10-5

= 23,9 x 10-5

watt

%58,99

%100104,2

109,234

5

x

x

b) Data 2

Pp = Vp.Ip

= 4 . 3,9 x 10-4

= 15,6 x 10-4

watt

Ps = Vs.Is

= 7,52 . 21 x 10-5

= 1,579 x 10-5

watt

%22,101

%100106,15

10579,14

3

x

x

c) Data 3

Pp = Vp.Ip

= 6 . 6,9 x 10-4

= 41,4 x 10-4

watt

Ps = Vs.Is

= 11,26 . 37 x 10-5

= 41,7 x 10-4

watt

%72,100

%100104,41

107,414

4

x

x

Efisiensi rata- tara:

%51,1003

%72,10022,10158,99

3

321

Page 9: Prak.transformator(9)

F. Jawaban Pertanyaan

1. Perbandingan besar tegangan primer dan tegangan sekunder antara teori dengan hasil

percobaan

No Tegangan Primer (Vp) Tegangan Sekunder (Vs)

Teori Percobaan Teori Percobaan

1 1,99 V 2 V 4 V 3,984 V

2 4,05 V 4 V 7,43 V 7,52 V

3 6,04 V 6 V 11,19V 11,26 V

2. Besar efisiensi trafo

a) %58,991

b) %22,1012

c) %72,1003

d) Efisiensi rata- tara:

%51,1003

%72,10022,10158,99

3

321

G. Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis diatas bisa disimpulkan bahwa

a. Prinsip kerja transformator 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.

a. Hubungan antara jumlah lilitan dengan tegangan pada transformator adalah

berbanding lurus, dan hal itu sudah sesuai dengan persamaan yang ada yaitu :

𝑁𝑝

𝑁𝑠=

𝑉𝑝

𝑉𝑠,

b. Hubungan besar kuat arus dengan beda tegangan adalah berbanding terbalik. Hal ini

sesuai dengan persaman P=VI. Apabila P (daya) konstant, maka 𝑉 ∝1

𝐼 .

H. Pembahasan

Percobaan kali ini berjudul transformator, dimana bertujuan mengetahui prinsip kerja

pada transformator, menentuakan hubungan jumlah lilitan dengan tegangan pada

transformator dan menentukan hubungan besar kuat arus dengan beda tegangan pada

transformator.

Dalam hal ini power suplay yang berfungsi sebagai sumber tegangan primer sedangkan

trafo sebagai sumber tegangan sekunder. Pada trafo dapat diukur langsung besar kuat

arus sekundernya menggunakan multimeter digital sebagai ampermeter. Setelah itu bisa

langsung diukur besar beda tegangan yang mengalir di sumber sekunder menggunakan

voltmeter. Pada trafo sudah diberi tetapan jumlah lilitan kumparan yaitu 600 lilitan untuk

primer dan jumlah lilitan sekundernya 1200 lilitan.

Dari percobaan ini kita akan mengetahui bagaimana prinsip kerja trafo. Sesuai dengan

dasar teori yang ada bahwa prinsip kerja pada trafo didasarkan pada kenyataan bahwa

Page 10: Prak.transformator(9)

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. Dalam bentuk yang sederhana,

transformator terdiri dari dua buah kumparan yang secara listrik terpisah tetapi secara

magnet dihubungkan oleh suatu alur induksi. Kedua kumparan tersebut mempunyai

mutual induction yang tinggi. Jika salah satu kumparan dihubungkan dengan sumber

tegangan bolak-balik, fluks bolak-balik timbul di dalam inti besi yang dihubungkan

dengan kumparan yang lain menyebabkan atau menimbulkan ggl (gaya gerak listrik)

induksi (sesuai dengan induksi elektromagnet) dari hukum faraday.

Pada data yang kami ambil pada percobaan kami variasi sebanyak 3 kali untuk besar

tegangan primernya. Yaitu sebesar 2 V, 4 V, dan 6 V. setelah kami analisis dari

perolehan data kami diperoleh data sebagai berikut :

1. Hasil perhitungan kuat arus primer (Ip)

(Ip1Β± Ξ”Ip1) = (1,2Β±0,2)x10-4

A

(Ip2Β± Ξ”Ip2) = (3,9Β±0,3)x10-4

A

(Ip3Β± Ξ”Ip3) = (6,9Β±0,4)x10-4

A

2. Perbandingan antara jumlah lilitan (N) dengan tegangan transformator (V) adalah

1 : 1 untuk semua data percobaan

3. Hubungan jumlah lilitan (N) dengan tegangan transformator (V) adalah berbanding

lurus, sedangkan hubungan besar kuat arus dengan beda tegangan berbanding

terbalik.

4. Perbandingan beda tegangan primer antara hasil dari teori dan percobaan

Hasil teori

(Vp1Β± Ξ”Vp1) = (2,0Β±0,5) V

(Vp2Β± Ξ”Vp2) = (4,0Β±0,4) V

(Vp3Β± Ξ”Vp3) = (6,0Β±0,4) V

Hasil percobaan

(Vp1 Β± Ξ”Vp1) = (2,00 Β±0,25 ) V

(Vp2 Β± Ξ”Vp2) = (4,00 Β±0,25 ) V

(Vp3 Β± Ξ”Vp3) = (6,00 Β±0,25 ) V

5. Perbandingan beda tegangan skunder antara hasil dari teori dan percobaan

Hasil teori

(Vs1Β± Ξ”Vs1) = (4,0Β±1,5) V

(Vs2Β± Ξ”Vs2) = (7Β±1) V

(Vs3Β± Ξ”Vs3) = (11,2Β±0,9) V

Hasil percobaan

(Vs1 Β± Ξ”Vs1) = (3,9840 Β±0,0005 ) V

(Vs2 Β± Ξ”Vs2) = (7,5200 Β±0,0005 ) V

(Vs3 Β± Ξ”Vs3) = (11,2600 Β±0,0005 ) V

6. Besar efisiensi rata-rata dari trafo sebesar 100,22%

Dari perolehan hasil diatas bisa dilihat, sudah sesuai dengan teori yang ada, hanya saja

selisih tidak terlalu jauh. Hal tersebut menunjukkan bahwa praktikum yang kami lakukan

Page 11: Prak.transformator(9)

sudah mendekati benar, meskipun masih banyak kekurangan seperti pada hasil analisis

mengenai efisiensi trafo yang kami dapatkan sebesar 100,22% . Ini sangat berbeda

dengan teori yang ada, seperti pada hukum II termodinamika yang menyatakan β€œtidak

mungkin ada proses yang hasilnya hanya menyerap panas dari reservoir pada satu suhu

dan mengubah seluruh panas ini menjadi usaha mekanik”artinya tidak ada satupun mesin

kalor yang mempunyai efisiensi termal 100% (Weston, Francis. 1962)

Tetapi pada kenyataan analisis yang kami lakukan diperoleh efisiensi yang tidak sesuai

dengan dasar teori yang ada. Hal tersebut disebabkan oleh beberapa faktor antara lain:

1. Karena jumlah lilitan pada transformator tidak dihitung secara langsung, sehingga

kemungkinan besar akan mempengaruhi pada hasil yang diperoleh.

2. Pembacaan hasil ukur pada multimeter yang sering berubah-ubah. Sehingga kami

kesulitan menentukan hasilnya.

3. Ketelitian pada power suplay yang tidak bisa dikalibrasi tepat pada skala nol.

I. Daftar Pustaka

Giancoli, Douglas C. 2001. FISIKA/Edisi kelima, Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Tim Fisika Dasar. 2013. Petunjuk Praktikum Pengantar lastrik magnet dan Optika.

Yogyakarta: Jurusan Pendidikan Fisika FMIPA UNY.

Tipler, Paul A. 2001. Fisika, Jilid 2. Alih bahasa, Bambang Soegijono. Jakarta: Erlangga.

Weston, Fancis. 1962. Fisika Untuk Universitas 1 mekanika, panas, dan bunyi. Jakarta:

Yayasan Buku Dana Indonesia.