Suplai listrik yang dialirkan pada berbagai rumah ialah arus AC yang bolak balik bukan DC yang statis. Arus listrik bolak balik yang disalurkan dapat dinaikkan atau diturunkan tegangannya oleh trafo.
Kenapa bukan arus DC dan apakah trafo? Di bawah pengertian trafo dengan mendalam.
Mengapa bukan arus DC yang disalurkan? Sebab tegangan yang timbul akan sangat tinggi, bisa beberapa ribu Volt dan membahayakan makhluk hidup yang kena tegangan tersebut.
Arus AC dimungkinkan tersalur sampai konsumen karena trafo. Mari mempelajari pengertian trafo:
Pengertian Transformator
Kata trafo ialah kata singkatan dari Transformator, merupakan peralatan listrik yang dapat mentransmisi voltage arus bolak-balik (mula-mula 220 V) jadi jauh lebih rendah (12 volt). Tetapi juga bisa memperbesar tegangan, semula 110 V jadi 220 V.
Trafo ini beroperasi dengan dasar prinsip induksi magnet aliran elektron pada arus bolak balik. Trafo memang berperan penting pada distribusi listrik. Terdapat trafo yang meningkatkan voltage listrik alias step up serta trafo yang menurunkan voltase arus atau step down.
Jenis trafo ini ditentukan dari berapa lilitan yang menyelubungi core atau inti yang dibuat dari besi. Jadi jumlah lilitan ini punya peran penting.
Sejarah Transormator
Faraday, di 1831 menyimpulkan induksi elektromagnetik yaitu interaksi yang terjadi antara medan magnet dan rangkaian listrik mengakibatkan adanya gerakan listrik induksi elektromagnetik.
Lebih lanjut J. Henry merumuskan fluks magnet yang berubah dengan cepat di suatu koil sehingga bisa menimbulkan tegangan listrik cukup tinggi. Lima tahun berikut N. Callan memperkenalkan trafo pertama.
Cara Kerja Transformator
Pengertian trafo tidak bisa dipisahkan dari cara kerjanya yang bekerja karena ada dua koil atau kumparan penyelubung inti yang biasa dibuat dari besi. Koil dipisahkan berdasar arus listrik, tapi dihubungkan secara magnetik lewat jalur dengan reluktansi rendah.
Koil primary dan koil secondary ini punya induksi timbal-balik setara. Jika primary koil terhubung dengan arus AC bisa menimbulkan fluks dua arah sesuai prinsip induksi di core yang dibungkus koil. Koil membikin network tertutup yang membuat arus pertama mengalir.
Karena terjadi fluks atau induksi sendiri di primary koil yang membuat secondary koil juga mengalami hal induktif. Hal induktif pada keduanya disebut induksi bersama yang menyebabkan flux magnet dan GGL.
Simbol dan Perumusan Trafo
Simbol dari trafo memuat pengertian trafo yaitu dua lilitan kawat (koil) primer serta secondary koil. Untuk rumusnya, dengan memperbandingkan banyak lilitan koil pertama dan koil kedua akan sesuai dengan perbandingan voltase kedua koil itu.
Tetapi perbandingan jumlah lilitan koil dan perbandingan tegangan tadi berbanding terbalik dengan aliran elektron listrik. Trafo ini memanfaatkan hukum energi yang selalu kekal. Besarnya efisiensi dari trafo diperoleh dengan cara membandingkan output dan input.
Output arus listrik yang keluar dari sebuah trafo dibandingkan dengan input aliran listrik yang masuk ke dalam trafo. Walau tidak pernah mencapai 100%, efisiensi trafo bisa mencapai 99% sehingga trafo bisa dianggap sebagai alat listrik yang efisien dan sangat membantu.
Fungsi Transformator
Setelah pengertian trafo, yang menarik untuk dipelajari ialah penggunaan prinsip trafo itu di dalam kehidupan sehari-hari. Apakah benar banyak kegiatan manusia yang terbantu karena adanya trafo ini? Apa saja alat yang memanfaatkan cara kerja trafo? Ada kegiatan tanpa trafo?
1. Perangkat Elektronik
Serangkaian alat listrik yang tidak terpisahkan dari kehidupan manusia seperti televisi, bel pintu listrik, personal komputer, radio ternyata memanfaatkan pengertian trafo serta cara trafo step up bekerja.
Di dalam sebuat TV, trafo step up dipasang supaya menghasilkan high voltage. Berbekal dengan low voltage yang diperoleh dari pasokan listrik 220 volt (AC).
2. Las listrik
Benda lain yang memanfaatkan pengertian trafo dan cara kerjanya ialah las dengan listrik. Las pakai arus listrik memanfaatkan step down trafo dengan 800 lilitan kawat di koil utama dan lima lilitan di koil kedua. Perbandingannya ialah 800:5 atau 160:1.
Bila satu ampere aliran arus listrik dialirkan pada koil kedua, arus listrik sebesar 160 ampere diperoleh di koil sekunder. Untuk mengelas, listrik 160 ampere bisa meleburkan besi. Dua buah paku besi akan dapat dilebur las pakai listrik ini.
3. Tungku Induksi
Pada tungku induction, pengertian trafo dimanfaatkan dengan dipakainya step down trafo. Bila koil kedua cuma ada satu lilit kawat maka aliran listrik yang lewat secondary coil akan teramat besar.
Aliran listrik yang banyak ini digunakan untuk melebur solder alias patri dan dapat mendidihkan air dengan sangat cepat. Tungku ini menghasilkan pemanasan induksi di suatu industri.
4. Transmisi Daya Listrik Jarak Jauh
Daya listrik telah dibangkitkan oleh suatu generator raksasa di suatu pembangkit listrik yang jauh dari kota dengan output enam sampai sepuluh kiloVolt. Guna menyalurkan daya listrik dari luar kota ke kota yang memerlukan listrik itu dipakailah tegangan tinggi.
Tegangan itu sedikitnya 150 kiloVolt sampai 500 kiloVolt. Arus listrik berbanding dengan power daya tetapi berbanding terbalik bagi voltage. High voltage arusnya rendah, low voltage arus listriknya tinggi.
Jadi supaya aliran listrik dari pusat pembangkit listrik yang kecil tadi dapat tiba pada pemakai di rumah masing-masing, pengertian trafo dan cara kerjanya diterapkan. Mulanya di pembangkit listrik tegangan dinaikkan pakai trafo step up dengan perbandingan lilitan koil 1:15.
Listrik kemudian akan disalurkan lewat transmission network pada beberapa kota yang terletak jauh dari pembangkit. Di kota, tegangan diturunkan dengan trafo yang menurunkan tegangan.
5. Induktor Ruhmkorff
Penginduksi Ruhmkorff yang nama lainnya kumparan pengapian punya dua koil utama dan kedua berdasar pengertian trafo itu. Koil sekunder dililit diatas koil primer yang mengelilingi core besi lunak yang berguna sebagai magnet listrik. Cara kerja koil pengapian mirip bel listrik.
Ada pemutus arus yang berguna untuk menyambung atau memutus kontak arus listrik dari baterai. Peristiwa putus sambung arus utama dengan cepat membuat medan magnet pada koil primary berubah-ubah.
Ini membuat GGL arus induksi di koil secondary yang punya banyak lilitan jumlah besar sampai ribuan jumlahnya. Jadi voltase primer yang amat kecil menghasilkan tegangan sekunder yang teramat tinggi menghasilkan percikan bunga api saat disambungkan busi kendaraan bermotor.
Begitulah pengertian trafo yang meliputi definisi, macam, sejarah, cara kerja, simbol dan rumus trafo. Ada pula pembahasan kegunaan trafo di dalam kehidupan yang berhubungan dengan listrik yaitu peralatan listrik seperti TV, radio, bel listrik, komputer, las listrik, tungku di pabrik.
Trafo dipakai pula untuk menyalurkan listrik jarak jauh. Jadi tidak bisa dipungkiri trafo ini punya peranan besar dalam kehidupan manusia sehari-hari. Jangan lupa pula pelajari magnet dan induksinya dalam kaitannya dengan trafo ini.