makalah eldas

Download Makalah Eldas

Post on 14-Oct-2015

28 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

pendidikan

TRANSCRIPT

Transformator

Transformator

Transformator adalah alat untuk mengubah tengangan atau arus bolak-balik (AC) menjadi tengangan atau arus searah (DC).Transformator (trafo) terdiri dari dua jenis:

a) Transformator (trrafo) step up, dingunakan untuk memperbesar tengangan sumber.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.

b) Transformator (trrafo) step down, dingunakan untuk memperkecil tengangan sumber.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.

Transformator step up, jika jumlah lilitan sekunder (Ns) lebih besar dari pada jumlah lilitan primer (Np) dan sebaliknya untuk transformator step down.Prinsip kerja transformator

Jika pada kumparan primer terjadi perubahan arus maka gaya akan terjadi perubahan fluks magnetic, dan akhirnya disekunder juga terjadi fluks magnetik dan tengangan (GGL) imbas. Dibangian primer harus terjadi perubahan arus secara terus-menerus untuk itu arusnya harus arus bolak-balik (AC).

a) Transformator ideal

Transformator yang tidak menngalami penurunan (hilanng) energi, jumlah energi dibagian primer sama dengan energi dibagian sekunder.

Persamaan yang berlaku:

atau

Keterangan:

N= Jumlah lilitan

V= Tengangan

b) Transformator non ideal

Transformator ini adalah transformator yang ada dalam kehidupan sehari-hari, kehilangan energi dari primer ke sekunder ini disebabkan:

Panas akibat adanya hambatan pada kumparan

Panas yang disebabkan arus panas

Persamaan untuk transformator ini adalah:

Keterangan :

=Efesiensi transformator

P = Daya

Efisiensi suatu transformator adalah perbandingan antara daya keluaran (daya output = p) dengan daya masukan (daya input =P).

Persamaan efisiensi transformator:

Keterangan : = Efisiensi transformator

(%)

Pp= Daya pada kumparan primer

(W)

Ps= Daya pada kumparan sekunder

(W)

Ip= Kuat arus pada kumparan primer (A)

Is= Kuat arus pada kumparan sekunder (A)

Karena adaya sekunder Ps=Vs.Is, dan daya primer Pp=Vp.Ip, maka perbandingan arus pada trafo adalah:

Khusus untuk trafo ideal ( =100%) berlaku

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 mempengaruhi 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-lapisan.

KapasitorKapasitor merupakan komponen elektronika yang berfungsi sebagai penyimpan muatan listrik selain itu kapasitor juga dapat digunakan sebagai penyaring frekuensi. Kapasitas kapasitor dalam kemampuannya menyimpan muatan listrik disebut Farad (F).Kapasitor memiliki berbagai macam bentuk dan ukuran, tergantung dari kapasitas, tegangan kerja, dan lain sebagainya. Kapasitor terbagi dalam dua kelompok yaitu kapasitor yang memiliki kapasitas yang tetap dan kapasitor yang memiliki kapasitas yang dapat diubah-ubah atau dengan kata lain kapasitor variabel.

a. Kapasitor Nonpolar

Kapasitor nonpolar merupakan jenis kapasitor yang memiliki kapasitas yang tetap, kapasitor ini memiliki kapasitas yang tidak terlalu besar. Untuk menggambarkan sebuah kapasitor dalam sebuah gambar rangkaian elektronika, kapasitor nonpolar digambarkan dengan simbol seperti dibawah ini.

Kapasitor jenis ini biasanya terbuat dari bahan kertas, mica, keramik, mylar dan lain sebagainya. Jenis bahan pembuat kapasitor memiliki karakteristik yang berbeda-beda, sehingga memiliki kekurangan dan kelebihan masing-masing.

Pada umumnya nilai kapasitas dari sebuah kapasitor nonpolar digambarkan dengan kode angka. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada contoh berikut.

Courtesy : www.wima.comPada kode angka yang ditampilkan pada baris A untuk mengetahui berapa nilai kapasitas-nya adalah dengan melihat pada bagian Capacitance/Voltage yang terletak pada bagian depan, disana tertulis 0.01/100 yang artinya kapasitor ini memiliki kapasitas 0,01nF dan tegangan maksimum-nya adalah 100V. Sedangkan untuk nilai toleransi-nya diperlihatkan pada bagian belakang, disana tertulis angka 10 yang artinya 10%.

Pada kode angka yang ditampilkan pada baris B, kode angka dibubuhkan pada bagian atas kapasitor. Pada bagian tersebut tertulis 1,0J63 yang berarti kapasitor tersebut memiliki kapasitas sebesar 1nF, tegangan maksimum-nya 63V, sedangkan toleransi-nya ditandai oleh huruf J yang mana pada keterangan gambar memiliki nilai 5%. Kedua contoh kode diatas nilai kapasitas kapasitor-nya selalu dalam nF (nano Farad). Selain dua contoh diatas ada satu lagi contoh pengkodean pada kapasitor, seperti berikut.

Pada gambar diatas kode yang tertera adalah 101, angka pertama merupakan digit pertama, angka kedua merupakan digit kedua dan angka ketiga merupakan faktor pengali dalam satuan pF (pico Farad). Jadi nilai kapasitor tersebut adalah 10 x 101 = 100pF. Contoh lain; Jika kode yang tertera adalah 223 maka nilai kapasitas-nya adalah 22 x 103 = 22000pF = 22nF

b. Kapasitor Polar atau Kapasitor Elektrolit

Sesuai dengan namanya kapasitor ini memiliki polaritas pada kedua kakinya yaitu polaritas positif (+) dan polaritas negatif (-). Kapasitor ini termasuk dalam kelompok kapasitor yang memiliki nilai kapasitas yang tetap dan memiliki nilai kapasitas yang besar. Pada rangkaian elektronika kapasitor elektrolit disimbolkan seperti gambar berikut.

Untuk C1 merupakan simbol gaya Eropa (Europe Syle) dan C2 adalah simbol gaya Amerika (American Style). Untuk pemberian nilai kapasitas, pada kapasitor elektrolit ditulis secara langsung lengkap dengan satuan dan tegangan maksimum, serta simbol polaritas-nya.

Perhatian : Ledakan dapat terjadi jika pemasangan polaritas-nya terbalik atau tegangan yang diberikan pada kapasitor ini melebihi tegangan maksimum-nya.

Kaki yang memiliki polaritas negatif berdekatan dengan tanda garis vertikal pada bodi kapasitor, atau kaki yang berpolaritas positif memiliki ukuran yang lebih panjang daripada kaki yang berpolaritas negatif. Seperti terlihat pada gambar diatas.

Kapasitor Variabel

Kapasitor variabel adalah kapasitor yang nilai kapasitas-nya dapat diubah-ubah sesuai keinginan. Oleh karena itu kapasitor ini di kelompokan ke dalam kapasitor yang memiliki nilai kapasitas yang tidak tetap.

Simbol kapasitor variabel diperlihatkan seperti gambar sebelah kiri diatas. Seperti potensiometer kapasitor memiliki tuas untuk diputar atau biasa disebut rotor, dan bagian yang diam disebut stator. Kapasitor variabel dibuat dalam berbagai bentuk dan ukuran, nilai kapasitas-nya mulai dari beberapa pF hingga ratusan pF keatas. Kapasitor variabel biasa terdapat pada pesawat radio penerima, biasanya kapasitor variabel digunakan sebagai tuning untuk mencari frekuensi radio dari pemancar.Kapasitor (Kondensator)Kapasitor (Kondensator) yang dalam rangkaian elektronika dilambangkan dengan huruf C adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listr