Soal Trafomator Kelas X

Jawablah pertanyaan dibawah ini dengan tepat dan benar, kirimkan jawaban ke e-mail difada_aiz@yahoo.co.id, dengan judul SOAL Trafomator 

1.     Apakah yang dimaksud dengan trafomator ? Jelaskan

2.     Jenis trafomator penaik tegangan disebut? . . .

3.     Trafomator yang digunakan diradio penerima AM bernama ?

4.     Trafomator bagian primer biasanya mempunyai tegangan ?

5.     Trafomator CT banyak digunakan untuk catu daya jenis ….

6.     Jumlah lilitan transformator step up, bagian sekunder lebih . . .dari lilitan primer

a     7.     Rumus yang digunakan untuk mengetahui jumlah lilitan sekunder adalah

8.     Satuan untuk Ip adalah . . .

9.     Jika trafomator dialiri arus ac berakibat . . .

10.  Jika sebuah trafo memiliki kumparan primer (Np) 2000 dan kumparan sekunder (Ns) 500, berapakah arus sekunder jika digunakan untuk menyalakan sebuah pemanas 25 Volt 50 Watt.

11.  Tuliskan dua kerugian trafomator yang yang ada ketahui. . .

12.  Kerugian yang dapat dikurangi dengan menggulung lilitan primer dan sekunder secara semi-acak (bank winding)

adalah kerugian . . .

13.  Gambarkan simbol trafomator step up adalah . . .

14.  Trafomattor yang digunakan untuk amplifier adalah jenis . . .

15.  Rumus effiesiensi daya transformator adalah . . .

16.  Apakah yang dimaksud dengan trafo step down 

17.    Jelaskan cara mengukur tegangan 5 volt pada trafomator bagian sekunder 

18.     Salah satu ciri trafomator ct adalah . . . 

19.     Tuliskan rumus untuk arus sekunder . . .
20.   Hitunglah arus primer jika kumparan primer (Np) 2000 dan kumparan sekunder (Ns) 500, jika digunakan untuk menyalakan sebuah pemanas 25 Volt 50 Watt

Sumber Energi listrik

Gaya Gerak Listrik (GGL)

GGL atau yang lebih dikenal lagi dengan gaya gerak listrik adalah suatu perbedaan antara potensial yang terdapat pada ujung dari sumber arus yang terjadi pada saat tidak menghasilkan suatu arus listrik atau disebut juga dengan rangkaian terbuka.

Tegangan Jepit
Tegangan jepit itu adalah beda dari potensial yang terjadi ketika terdapat arus listrik atau pada saat rangkaian tertutup. Sumber tegangan terbagi atas:
1.    Arus searah (DC), yaitu arus yang nilai dan arahnya tetap.
2.    Arus bolak-balik (AC), yaitu arus yang nilai dan arahnya berubah terhadap waktu.

Tegangan Rugi                                                                                                               

Tegangan rugi adalah  tegangan akibat terjadinya hambatan dalam pada sumber tegangan.  Sumber tegangan yang mengeluarkan energi listrik berdasarkan prinsip pasangan logam disebut sel atau elemen.

Elemen Listrik
Elemen listrik itu ialah salah satu sumber yang ada dari arus listrik yang searah (DC).  Ada dua  elemen listrik, yaitu ada elemen primer dan ada juga elemen sekunder.

1.    Elemen sekunder
Elemen sekunder ialah sumber arus listrik yang bisa diisi ulang kembali dengan muatan listriknya yang sudah habis. Reaksi kimia yang udah terjadi di dalam suatu elemen sekunder dapat menjadi bahan kimia seperti semula. Contohnya: aki, baterai isi ulang, Sel NiCad.

2.    Elemen primer
Elemen primer itu ialah sumber dari arus listrik yang tidak bisa diisi ulang lagi apabila muatan listriknya sudah habis. Ini disebabkan akibat adanya suatu reaksi kimia yang terjadi di dalam suatu elemen dan  nggak bisa lagi kembali menjadi bahan kimia seperti semula (irreversible). Contohnya elemen primer adalah baterai, elemen Volta, elemen Lechlance, dan elemen Daniell.

Macam-Macam Elemen

1. Elemen Volta

1. Penemu: Alessandro Volta (1745-1827)

2. Elektroda positif (kutub positif/ anoda) : lempeng tembaga ( Cu ).

3. Elektroda negatif (kutub negatif/katoda): lempeng seng ( Zn )

4. Larutan Elektrolit (penghantar arus listrik): Asam Sulfat encer(H₂SO₄)

5. Arus Listrik: dari tembaga menuju seng

6. Arus Elektron: dari seng menuju tembaga

7. Kelemahan: terjadi polarisasi,  menempelnya gelembung gas pada tembaga.

8. Beda Potensial yang dihasilkan: 1 volt.

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantar listrik.
Arus listrik mengalir dari Gu ke Zn pada rangkaian luar. dalam elemen sendiri, arus listrik mengalir dari Zn ke C H2S04terurai menjadi H+ dan S042. Ion H+  menangkap elektron berubah menjadi gas H2, dan di plat Cu. Hal ini akan menghalangi aliran listrik

2. Elemen Kering (Baterai)

Elemen kering atau baterai adalah sumber tegangan yang dapat lebih lama mengalirkan arus listrik daripada elemen Volta. Elemen kering dibuat pertama kali pada tahun 1866, kimiawan Perancis oleh George Leclanche. Elemen kering ini terdiri atas Zn yang berbentuk bejana dan logam dalam Zn ini dilapisi karbon (batang arang). Karena batang arang memiliki potensial lebih tinggi daripada Zn, maka batang arang sebagai anoda, sedangkan Zn sebagai katoda. Di bagian dalam elemen kering ini terdapat campuran antara salmiak atau amonium klorida (NH4Cl) serbuk arang dan batu kawi atau mangan dioksida (MnO2). Campuran ini berbentuk pasta yang kering. Karena elemen ini menggunakan larutan elektrolit berbentuk pasta yang kering maka disebut elemen kering. Pada elemen kering, NH4Cl sebagai larutan elektrolit dan MnO2 sebagai depolarisator. Kegunaan dispolarisator yaitu dapat meniadakan polarisasi. Sehingga arus listrik pada elemen kering dapat mengalir lebih lama sebab tidak ada gelembunggelembung gas.

Struktur baterai Baterai termasuk elemen primer. GGL yang dihasilkan baterai = 1,5 volt.

3. Aki (Accumulator)

Aki merupakan sumber tegangan yang berasal dari reaksi kimia, sebagaimana elemen Volta dan elemen kering. Aki terdiri atas karet keras atau kaca yang berbentuk bak dan berisi larutan asam sulfat pekat H2SO4 yang berfungsi sebagai larutan elektrolit. Di dalam larutan ini terdapat dua kerangka timbul, yaitu timbal peroksida (PbO2) sebagai anoda dan timbal murni (Pb) sebagai katoda.

Pengisian aki

Karena ada aliran arus listrik dari luar, maka kedua kutub anoda dan katoda dari PbO berubah menjadi PbO2 dan Pb. Peristiwa mengalirkan arus listrik ke dalam aki ini disebut mengisi atau dalam bahasa sehari-hari disebut menyeterum aki.

4.  Elemen Leclanche

1. Penemu: Leclanche

2. Elektroda Positif : batang karbon ( C )

3. Elektroda negatif : seng ( Zn )

4. Larutan Elektrolit: Amonium Klorida ( NH₄Cl )

5. Arus Listrik: dari karbon menuju seng

6. Depolarisator (menghindari polarisasi): Mangan dioksida ( MnO₂ )

7. Beda Potensial yang dihasilkan: 1,5 volt

Sama seperti elemen Volta, arus yang mengalir pada elemen Leclanche hanya mengalir sesaat. Itu disebabkan elektrode positif elemen tertutup oleh gelembung-gelembung gas hidrogen. Dan terjadilah polarisasi pada sel Leclanche. Akan tetapi, gas H₂ Yang terjadi pada kutub positif akan diikat oleh MnO₂ (berfungsi sebagai depolarisator) sehingga polarisasi dapat dihilangkan.

H₂ + MnO₂ menjadi MnO + H₂O

5. Elemen Daniell

1. Penemu: John Daniell ( 1790-1845 )

2. Elektroda Positif : silinder tembaga ( Cu ) dalam larutan sulfat tembaga ( CuSO₄ )

3. Elektroda negatif : batang seng ( Zn ) dalam larutan seng sulfat  ( ZnSO₄ )

4. Arus Listrik: dari tembaga menuju seng

5. Beda Potensial yang dihasilkan: 1,1 volt

6.  Baterai Isi Ulang

Rechargeable battery, yaitu baterai yang dapat diisi ulang, seperti yang biasa terdapat pada telepon genggam.

(1) Baterai isi ulang Nikel-Kadmium (Ni-Cd)

 1. Kutub positif: Nikel Hidroksida (Ni(OH)₂)

2. Kutub negatif: Kadmium Hidroksida ( Cd (OH)₂ )

3. Larutan Elektrolit: Potasium Hidroksida ( KOH )

4. Arus Listrik: dari Nikel Hidroksida ke Kadmium Hidroksida.

5. Beda Potensial yang dihasilkan: 1,25 volt

6. Digunakan pada: kamera digital, radio, laptop,bor listrik.

(2) Baterai isi ulang Nikel-Metal Hidrat ( Ni-MH )

1. Kutub positif: Metal Hidrat ( MH )

2. Kutub negatif: Nikel Oksi Hidroksida ( Ni O (OH) )

3. Larutan Elektrolit: Potasium Hidroksida ( KOH )

4. Arus Listrik: dari Metal Hidrat ke Nikel Oksi Hidroksida.

5. Beda Potensial yang dihasilkan: 1,4 volt

6. Digunakan pada: HP, kamera digital, laptop,bor listrik.

(3) Baterai isi ulang Lithium-Ion

1. Kutub positif: Lithium-Metal Oksida ( LiMn₂O₄ )

2. Kutub negative: lithium ( Li )

3. Larutan Elektrolit: Lithium Perklorat ( Li Cl O₄ )

4. Arus Listrik: dari Lithium-Metal Oksida ke lithium ( Li )

5. Beda Potensial yang dihasilkan: 3.7 volt

6. Digunakan pada: HP, radio, laptop.

Energi Listrik
Energi listrik adalah suatu kemampuan yang disebabkan oleh karena adanya suatu sumber tegangan yang berguna sekali untuk melakukan suatu usaha yaitu memindahkan muatan melalui perbedaan potensial sehingga arus listrik dapat mengalir. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.
 

                                            W = Q.V = V.i.t = i².R.t = v²/R.t


dengan:
W = energi listrik (joule)    1J = 0,24 kal
Q. = muatan listrik (coulomb) 1 kal= 4,2 J
V = beda potensial (volt)
i = kuat arus listrik (ampere)
R = hambatan (ohm)
t = waktu (s)

Daya Listrik

Daya listrik adalah besarnya energi listrik per satuan detik

P=W/t=V.i=i².R=v².t

dengan:

 P = daya listrik (watt)

W = energi listrik (joule)

t = waktu (s)

V = tegangan (volt)

i = kuat arus (ampere)

R - hambatan (ohm)

Pada alat-alat listrik, pasti selalu tercantum tulisan yang menandakan spesifikasi dari alat tersebut. Misalnya sebuah kayak sebuah lampu berkekuatan 220 V, 50 W. Ini berarti lampu tersebut akan menyerap daya sebesar 50 jika dihubungkan dengan sumber tegangan 220 V.

Voltmeter dan basicmeter adalah alat untuk mengukur beda potensial.
Biaya Energi Listrik
Banyaknya energi listrik yang dipakai oleh banyak pelanggan listrik disebut rekening listrik. Besarnya energi listrik yang dipakai dan dinyatakan dalam kWh (kiloWatt-hour).
1 kWh = 3,6 x l06 Joule

Alat untuk mengukur banyaknya suatu energi listrik yang sudah dipakai pelanggan listrik disebut kWh-meter.

Perhitungan biaya energi listrik sebagai berikut.

Biaya energi listrik = Energi listrik x tarif per kWh

Materi Belajar Kelas X

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. Hubungan Primer-Sekunder 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. 6. Kerugian arus eddy (arus olak). Kerugian yang disebabkan oleh GGL masukan yang menimbulkan arus dalam inti magnet yang melawan perubahan fluks magnet yang membangkitkan GGL. Karena adanya fluks magnet yang berubah-ubah, terjadi olakan fluks magnet pada material inti. Kerugian ini berkurang kalau digunakan inti berlapis-lapis. 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 Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus dalam lilitan sekunder selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya yang sama lilitan sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan transformator biasa. Keuntungan dari autotransformator adalah ukuran fisiknya yang kecil dan kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua lilitan. Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikan isolasi secara listrik antara lilitan primer dengan lilitan sekunder. Selain itu, autotransformator tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali). 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 fase Transformator tiga fase sebenarnya adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara delta ( ).

Difada, Mitra Sukses Meraih Masa Depan Lebih Baik