Soal Transformator (Trafo) dan Pembahasan
Soal 1
Sebuah trafo step up mengubah tegangan 20 volt menjadi 160 volt. Jika efisiensi trafo tersebut 75% dan kumparan sekundernya dihubungkan ke lampu 160 volt 60 watt. Tentukan kuat arus dalam komponen primernya!
Jawab:
Trafo step-up (menaikkan tegangan) maka tegangan primer VP = 20 V, tegangan sekunder VS = 160 V, efisiensi η = 75%, tegangan lampu VL = 160 V, daya lampu PL = 60 W.
Hambatan lampu adalah
R = VL2/P = (160)2/60
Kuat arus pada rangkaian sekunder (IS) adalah
IS = VS/R = 160/[1602/60] = 3/8 A
Maka dengan menggunakan persamaan efisiensi trafo kita peroleh kuat arus yang melalui kumparan primer adalah
η = (Ps/Ppr) x 100% = (ISVS/IPVP) x 100%
0,75 = (3/8 x 160)/(IP x 20)
0,75 = 60/(20IP)
IP = 4 A
Soal 2
Gambar berikut menunjukkan transformator dengan efisiensi 65% dan dengan kumparan sekundernya dihubungkan dengan sebuah lampu L. Tentukan besarnya hambaran listrik pada lampu L jika kuat arus pada rangkaian sekunder sebesar 2 A.
Jawab:
Diketahui: jumalh lilitan primer NP = 4000, jumlah lilitan sekunder NS = 2000, kuat arus sekunder IS = 2 A, tegangan primer VP = 200 V,
Tegangan pada kumparan sekunder adalah
η = Pout/Pinput
0,65 = Pout/(2 x 200)
Pout = 260 W
Jadi hambatan lampu adalah
Pout = Is2R
R = 260/(2)2 = 65 Ω
Soal 4
Perbandingan jumlah lilitan kawat pada kumparan primer dan sekunder sebuah transformator adalah 1 : 5. Tegangan dan kuat arus masuknya masing masing 30 V dan 2 A. Jika daya rata-rata yang berubah menjadi kalor pada transformator tersebut adalah 5 W dan tegangan keluarannya adalah 40 V, tentukan: (a) daya keluaran trafo, (b) efisiensi trafo dan (c) arus keluaran trafo.
Jawab:
Diketahui: perbandingan jumlah kumparan NP : NS = 1 : 5, tegangan primer VP = 30 V, kuat arus primer IP 2 A, jumlah kalor Q = 5 W dan tegangan sekunder VS = 40 V.
(a) daya keluaran dapat kita peroleh dari
Pinput – Poutput = Q
IPVP – Poutput = 5
30 x 2 – Poutput = 5
Poutput = 55 watt
(b) efisiensi trafo
η = (Pout/Pin) x 100%
η = (55/60) x 100% = 91,67%
(c) arus keluaran adalah
Pout = VSIS
55 = 40 x IS
IS = 1,375 A
Soal 5
Untuk menguji sebuah trafo, seorang siswa melakukan pengukuran tegangan dan arus dari kumparan primer maupun kumparan sekunder. Hasil pengukuran dituangkan dalam tabel berikut.
Tentukan nilai X dan Y sesuai data pada tabel di atas!
Jawab:
Kita gunakan hubungan antara jumlah lilitan N, kuat arus I dan tegangan listrik V, yaitu
NP/NS = VP/VS = IS/IP
Maka
VP/VS = IS/IP
X/(9,6) = 50/2
X = 240 V
Dan
NP/NS = IS/IP
1250/Y = 50/2
Y = 50 lilitan
Sebuah trafo step up mengubah tegangan 20 volt menjadi 160 volt. Jika efisiensi trafo tersebut 75% dan kumparan sekundernya dihubungkan ke lampu 160 volt 60 watt. Tentukan kuat arus dalam komponen primernya!
Jawab:
Trafo step-up (menaikkan tegangan) maka tegangan primer VP = 20 V, tegangan sekunder VS = 160 V, efisiensi η = 75%, tegangan lampu VL = 160 V, daya lampu PL = 60 W.
Hambatan lampu adalah
R = VL2/P = (160)2/60
Kuat arus pada rangkaian sekunder (IS) adalah
IS = VS/R = 160/[1602/60] = 3/8 A
Maka dengan menggunakan persamaan efisiensi trafo kita peroleh kuat arus yang melalui kumparan primer adalah
η = (Ps/Ppr) x 100% = (ISVS/IPVP) x 100%
0,75 = (3/8 x 160)/(IP x 20)
0,75 = 60/(20IP)
IP = 4 A
Soal 2
Gambar berikut menunjukkan transformator dengan efisiensi 65% dan dengan kumparan sekundernya dihubungkan dengan sebuah lampu L. Tentukan besarnya hambaran listrik pada lampu L jika kuat arus pada rangkaian sekunder sebesar 2 A.
Diketahui: jumalh lilitan primer NP = 4000, jumlah lilitan sekunder NS = 2000, kuat arus sekunder IS = 2 A, tegangan primer VP = 200 V,
Tegangan pada kumparan sekunder adalah
η = Pout/Pinput
0,65 = Pout/(2 x 200)
Pout = 260 W
Jadi hambatan lampu adalah
Pout = Is2R
R = 260/(2)2 = 65 Ω
Soal 4
Perbandingan jumlah lilitan kawat pada kumparan primer dan sekunder sebuah transformator adalah 1 : 5. Tegangan dan kuat arus masuknya masing masing 30 V dan 2 A. Jika daya rata-rata yang berubah menjadi kalor pada transformator tersebut adalah 5 W dan tegangan keluarannya adalah 40 V, tentukan: (a) daya keluaran trafo, (b) efisiensi trafo dan (c) arus keluaran trafo.
Jawab:
Diketahui: perbandingan jumlah kumparan NP : NS = 1 : 5, tegangan primer VP = 30 V, kuat arus primer IP 2 A, jumlah kalor Q = 5 W dan tegangan sekunder VS = 40 V.
(a) daya keluaran dapat kita peroleh dari
Pinput – Poutput = Q
IPVP – Poutput = 5
30 x 2 – Poutput = 5
Poutput = 55 watt
(b) efisiensi trafo
η = (Pout/Pin) x 100%
η = (55/60) x 100% = 91,67%
(c) arus keluaran adalah
Pout = VSIS
55 = 40 x IS
IS = 1,375 A
Soal 5
Untuk menguji sebuah trafo, seorang siswa melakukan pengukuran tegangan dan arus dari kumparan primer maupun kumparan sekunder. Hasil pengukuran dituangkan dalam tabel berikut.
| VP (V) | IP (mA) | NP (lilitan) | VS (V) | IS (mA) | NS (lilitan) |
| X | 2,0 | 1250 | 9,6 | 50 | Y |
Tentukan nilai X dan Y sesuai data pada tabel di atas!
Jawab:
Kita gunakan hubungan antara jumlah lilitan N, kuat arus I dan tegangan listrik V, yaitu
NP/NS = VP/VS = IS/IP
Maka
VP/VS = IS/IP
X/(9,6) = 50/2
X = 240 V
Dan
NP/NS = IS/IP
1250/Y = 50/2
Y = 50 lilitan
 dan Pembahasan){kind=link}
Post a Comment for "Soal Transformator (Trafo) dan Pembahasan"
Sobat Fisika! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!