Brilio.net - Dalam khazanah ilmu fisika, rumus transformator adalah salah satu rumus yang digunakan untuk menghitung hubungan antara tegangan, arus, dan jumlah putaran dari dua kumparan dalam sebuah transformator.

Transformator merupakan perangkat elektromagnetik yang digunakan untuk mengubah tegangan listrik dari satu tingkat ke tingkat lain. Selain itu, transformator adalah komponen penting dalam sistem tenaga listrik dan teknologi modern. Oleh karena itu, memahami rumusnya merupakan langkah penting dalam studi fisika maupun teknik.

Nah, dirangkum brilio.net dari berbagai sumber pada Kamis (26/10), kamu akan mendapatkan pembahasan mengenai pengertian transformator, rumus transformator, memahami contoh soal, serta juga beberapa trik untuk memahami dan mengerjakan rumus transformator dengan mudah.

Rumus transformator dalam fisika Berbagai sumber

foto: freepik.com

Pengertian Transformator dan Rumus Transformator

Sebelum kamu memahami rumus transformator, mari pahami apa itu transformator. Transformator adalah perangkat yang digunakan untuk mentransformasi atau mengubah tegangan listrik dari satu tingkat ke tingkat tegangan yang lain.

Transformator terdiri dari dua kumparan kawat yang ditempatkan di sekitar inti besi atau inti udara. Kumparan pertama disebut kumparan primer. Sementara kumparan kedua disebut kumparan sekunder. Adapun inti besi atau inti udara digunakan untuk meningkatkan transfer energi antara dua kumparan.

Prinsip kerja transformator didasarkan pada hukum elektromagnetik Faraday. Ketika arus bolak-balik mengalir melalui kumparan primer, ia menciptakan medan magnetik yang mengalir melalui inti besi atau udara dan memotong kumparan sekunder.

Cara kerja ini kemudian akan menghasilkan induksi elektromagnetik pada kumparan sekunder, yang pada gilirannya bakal menghasilkan tegangan pada kumparan sekunder. Besarnya tegangan pada kumparan sekunder dibandingkan dengan kumparan primer tergantung pada jumlah putaran kumparan pada masing-masing sisi transformator.

Nah, dengan begitu rumus transformator adalah salah satu alat penting untuk menghitung hubungan antara jumlah putaran, tegangan, dan arus pada kedua kumparan transformator.

Rumus transformator ini berguna untuk merencanakan dan merancang transformator yang sesuai dengan kebutuhan tertentu. Misalnya untuk mendistribusikan daya listrik pada berbagai tingkat tegangan.

Rumus Transformator

Adapun rumus transformator dalam fisika tertulis seperti gambar berikut ini:

Rumus transformator dalam fisika Berbagai sumber

foto: Istimewa

Rumus di atas menyatakan bahwa rasio tegangan pada kumparan primer (V1) dengan tegangan pada kumparan sekunder (V2) sama dengan rasio jumlah putaran pada kumparan primer (N1) dengan jumlah putaran pada kumparan sekunder (N2). Ini mencerminkan prinsip dasar dari hukum Faraday dan hukum transformator.

 

 

Contoh Soal Transformator

Nah, sekarang mari perhatikan beberapa contoh soal transformator untuk lebih memahami penggunaan rumus ini:

Contoh Soal 1:
Sebuah transformator memiliki 1000 putaran pada kumparan primer dan 200 putaran pada kumparan sekunder. Tegangan pada kumparan primer adalah 220 V. Hitunglah tegangan pada kumparan sekunder (V2)!

Pemecahan:
Dalam kasus ini, diketahui nilai (N1 = 1000), (N_2 = 200), dan (V1 = 220 V). Sementara itu, kita ingin mencari (V2), yaitu tegangan pada kumparan sekunder.
Gunakan rumus transformator:

Rumus transformator dalam fisika Berbagai sumber

foto: Istimewa

Sekarang, kita tinggal memecahkan persamaan ini untuk (V2):

foto: Istimewa

Jadi, tegangan pada kumparan sekunder adalah 44 V.

Contoh Soal 2:
Sebuah transformator memiliki 3000 putaran pada kumparan primer dan 150 putaran pada kumparan sekunder. Jika tegangan pada kumparan primer adalah 480 V, hitunglah tegangan pada kumparan sekunder!

Pemecahan:
Dalam kasus ini, Diketahui (N1 = 3000), (N2 = 150), dan (V1 = 480 V). Kita ingin mencari (V2), yaitu tegangan pada kumparan sekunder.

Nah, gunakan kembali rumus transformator:

Rumus transformator dalam fisika Berbagai sumber

foto: Istimewa

Sekarang, kita tinggal memecahkan persamaan ini untuk mencari (V2):

Rumus transformator dalam fisika Berbagai sumber

foto: Istimewa

Jadi, tegangan pada kumparan sekunder adalah 24V.

 

Trik Pengerjaan Soal dengan Rumus Transformator

Mengerjakan rumus transformator bisa menjadi lebih mudah dengan memahami beberapa trik dan tips berikut:

1. Perhatikan Arah Arus

Penting untuk memperhatikan arah arus pada kedua kumparan. Jika arus masuk pada kumparan primer, maka arah arus di kumparan sekunder juga harus dihitung dengan benar, karena ini dapat mempengaruhi tanda tegangan pada kedua kumparan.

2. Pahami Faktor Penguatan

Rumus transformator menggambarkan prinsip penguatan tegangan atau arus. Jika (N2) lebih besar dari (N1), tegangan pada kumparan sekunder akan lebih besar dari tegangan pada kumparan primer, dan sebaliknya. Ini bergantung pada jumlah putaran dan dapat digunakan untuk memperkuat atau melemahkan tegangan.

3. Perhatikan Satuan

Pastikan bahwa satuan yang digunakan untuk tegangan dan jumlah putaran konsisten. Misalnya, jika jumlah putaran dinyatakan dalam ribu (seperti 1000), pastikan bahwa tegangan juga dinyatakan dalam V (Volt).

4. Jangan Lupakan Perbandingan

Ingat bahwa rumus transformator adalah rumus perbandingan. Tegangan dan jumlah putaran pada kumparan primer dan sekunder berada dalam hubungan yang tetap.

5. Pastikan Konsistensi

Saat mengerjakan soal-soal transformator, pastikan semua nilai yang diberikan sesuai dengan konvensi yang digunakan dalam rumus. Misalnya, tegangan dan jumlah putaran pada kumparan primer dan sekunder telah diidentifikasi dengan benar.

6. Pahami Aplikasi

Penting untuk memahami bagaimana rumus transformator digunakan dalam aplikasi dunia nyata. Ini akan membantu kamu dalam memecahkan masalah transformator di dunia nyata, seperti merancang atau memahami sistem distribusi listrik.

7. Praktekkan Soal

Praktek adalah kunci untuk menguasai penggunaan rumus transformator. Cobalah untuk mengerjakan berbagai jenis soal untuk memperkuat pemahamanmu dan mengasah keterampilan perhitungan.

Dengan memahami konsep dan trik-trik di atas, kamu akan dapat menghitung tegangan atau jumlah putaran pada transformator dengan lebih mudah dan akurat.

Rumus transformator dalam fisika Berbagai sumber

foto: freepik.com

Kesimpulan

Rumus transformator dalam fisika adalah rumus penting yang digunakan untuk menghitung hubungan antara tegangan, arus, dan jumlah putaran dalam transformator. Transformator adalah perangkat elektromagnetik yang digunakan untuk mengubah tingkat tegangan listrik dari satu tingkat ke tingkat lain.

Rumus transformator membantu dalam perencanaan, perancangan, dan pemahaman berbagai aplikasi transformator di dunia nyata. Dalam contoh soal transformator, kamu dapat melihat bagaimana rumus ini digunakan untuk menghitung tegangan pada kumparan sekunder ketika jumlah putaran pada kumparan primer dan sekunder diketahui.

Dengan pemahaman yang baik tentang prinsip-prinsip ini dan beberapa trik, kamu dapat mengerjakan rumus transformator dengan lebih mudah dan akurat. Transformator adalah komponen penting dalam sistem tenaga listrik dan teknologi modern, dan memahami rumusnya merupakan langkah penting dalam studi fisika dan teknik.