KOMPONEN ELEKTRONIKA PASIF
A. Pengertian Komponen Elektronika Pasif
Pengertian komponen elektronika pasif adalah komponen elektronika yang tidak memerlukan sumber arus listrik eksternal untuk pengoperasiannya.
1. RESISTOR
a. Pengertian Resistor
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor disebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Selain memiliki nilai resistansi, resistor juga memiliki nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya.
b. Fungsi Resistor
Secara umum fungsi resistor yakni untuk memberikan hambatan atau resistansi dengan nilai-nilai tertentu dalam suatu rangkaian elektronik. Jika dijabarkan terperinci fungsi resistor adalah sebagai berikut:
1) Sebagai komponen pembatas aliran arus listrik.
2) Sebagai komponen yang dapat mengatur arus listrik.
3) Sebagai pembagi tegangan atau voltage devider yang melewatinya.
4) Sebagai penurun tegangan listrik yang tinggi.
c. Macam-macam Resistor
Resistor terbagi menjadi dua macam yakni resistor tetap (fixed resistor) dan resistor tidak tetap (variable resistor).
1) Resistor Tetap (Fixed Resistor)
Resistor jenis ini memiliki nilai resistansi yang tetap dan permanen selama resistor tersebut dalam kondisi baik. Berikut ini adalah jenis-jenis resistor tetap:
a) Resistor Kawat
Gambar 1. Resistor Kawat Resistor kawat
Resistor kawat merupakan resistor pertama kali dibuat. Dahulu resistor ini digunakan dalam rangkaian yang masih menggunakan tabung hampa sebagai transistornya. Dengan ukuran fisik yang cukup besar dan juga bentuknya yang bervariasi pada masanya, resistor ini juga memilki nilai hambatan yang cukup besar pula. Resistor kawat juga mampu beroperasi pada arus kuat dan panas yang tinggi sehingga banyak ditemukan pada rangkaian elektronika bagian power. Rating daya yang terdapat pada resistor jadul yang ini adalah dalam bebrabagi ukuran seperti 1 watt, 2 watt, 5 watt, serta 10 watt.
b) Resistor Batang Karbon
Sesuai dengan namanya tentu saja terbuat dari bahan keramik atau porselen, dengan lapisan kaca dibagian terluar. Meskipun ukuranya cukup mungil, namun resistansinya bervariasi, mulai dari kisaran puluhan ohm hingga kilo ohm. Kemajuan teknologi terutama pada bahan yang dibutuhkan sebagai komponen elektronika, resistor keramik pada saat ini kebanyakan digunakan pada gadget yang memilki ukuran cukup kecil. Coba saja buka perangkat ponsel yang anda miliki, dapat dipastikan akan bisa menemukan resistor jenis ini didalamnya. Resistor ini memiliki rating daya sebesar 1/4 watt, 1/2 watt, 1 watt, dan 2 watt.
d) Resistor Film Karbon
Gambar 4. Resistor Film Karbon Resistor Film Karbon
merupakan sebuah perkembangan dari resistor batang karbon. Resistor ini terbuat dari bahan karbon didalamnya dan diluarnya dilapisi dengan bahan pelindung berupa film. Pelindung ini berguna untuk mnecegah adanya pengaruh eksternal terhadap karakteristik dari resistor jenis ini. Dipermukaanya terdapat gelang-gelang warna yang berguna sebagai indikator besarnya hambatan yang terkandung didalam resistor tersebut. Memiliki rating daya sama dengan resistor keramik tetapi kalah dalam segi keefektifan ukuran komponen. Sehingga lebih banyak resistor keramik yang digunakan untuk peralatan elektronik seperti Smartphone daripada menggunakan resistor film karbon yang ukurannya relatif lebih besar.
e) Resistor Film Metal
Gambar 5. Resistor Film Metal
Penampakan bentuk fisik resistor film metal sekilas terlihat mirip dengan resistor jenis film karbon. Perbedaan hanya pada warna dasar yang berbeda. Namun sebenarnya, kedua resistor ini memiliki karakteristik yang berbeda. Untuk resistor film metal memiliki ketelitian tertinggi dibandingkan dengan resistor tetap lainnya. Toleransinya berkisar antara 1-5%. Resistor film metal memiliki resistansi yang lebih besar jika dibandingkan dengan resistor film karbon. Jika resistor film karbon identic dengan 4 kode warna untuk membacanya, pada resistor film metal terdapat 5 dan 6 kode warna. Dalam aplikasinya, resistor film metal biasa digunakan pada perangkat elektronik yang memerlukan ketelitian tinggi seperti multimeter atau alat ukur lainnya.
2) Resistor Tidak Tetap (Variable Resistor)
Berlawanan dengan resistor tetap, resistor variable dapat berubah nilai resistansinya sesuai pengaruh eksternal yang memang sudah didesain demikian. Pengelompokan jenis resistor variable didasarkan pada bagaimana cara merubah resistansi tersebut. Berikut adalah jenis resistor variable:
a) Potensiometer
Potensiometer merupakan resistor yang dapat kita atur besar resistansinya. Cara mengaturnya cukup dengan memutar bagian tuas tengah potensiometer. Resistor jenis ini cukup sering digunakan dalam rangkaianelektronika semacam fm/am tuner, rangkaian sensor cahaya, dan lain sebagainya. Bagian dalam potensiometer terbuat dari kawat berhambatan yang melingkar. Namun selain terbuat dari bahan kawat, ada juga potensiometer yang tersusun dari karbon sehingga ukurannya dapat diperkecil dan interval resistansi yang cukup besar.
b) Trimpot
Bentuk dan cara kerja trimpot sebenarnya tidak jauh berbeda dengan potensiometer. Namun agar kita bisa merubah nilai hambatanya tidak cukup hanya memutar menggunakan tangan kosong ataupun menggesernya saja. Diperlukan alat semacam obeng -/+ untuk memutarnya sehingga nilai resistansinya berubah sesuai dengan yang kita inginkan. Trimpot sama seperti potensiometer juga terdiri atas dua jenis, yaitu trimpot logaritmik dan linear. Memiliki ciri khusus yang bentuk ukurannya lebih kecil dari potensiometer.
c) LDR (Light Dependent Resistor)
Gambar 8. Resistor LDR
LDR merupakan jenis resistor variabel yang resistansinya dapat berubah seiring dengan intensitas cahaya yang mengenai permukaanya. Dengan sifatnya ini, maka wajar jika LDR biasa digunakan pada lampu-lampu yang bisa mati dan hidup secara otomatis. Sebagai contoh biasanya pada lampu lampu jalan yang akan nyala pada malam hari atau pada saat wilayah sekitar gelap seperti saat mendung dan badai yang menutupi matahari dengan otomatis lampu di jalanan akan nyala dengan sendirinya. Resistansi LDR menurun ketika terpapar cahaya dengan intensitas tinggi. Sebaliknya, semakin kecil intensitas cahaya yang mengenai permukaannya maka resistansi LDR akan semakin besar. Konsep kerja LDR dapat dijelaskan dengan konsep fotolistrik yang dicetuskan oleh Enstein.
d) NTC dan PTC
Untuk kedua jenis resistor ini, dapat mengatur besar resistansinya dengan merubah temperature lingkungan sekitar. Pada resistor NTC (negative temperature coefficient) resisntansi semakin kecil ketika suhu lingkungan naik. Untuk PTC (positive temperature coefficient) berlaku sebaliknya, yaitu semakin tinggi suhu lingkungan semakin besar pula nilai resistansinya. Pada dasarnya resistansi setiap bahan pasti dipengaruhi oleh suhu lingkungan meskipun sangat kecil pengaruhnya. Dalam sebuah rangkaian listrik skala kecil faktor ini bisa kita abaikan. Namun tidak jika sudah masuk ke dunia industri skala besar, semua faktor yang dicurigai berpengaruh sebisa mungkin di hitung dan diteliti efek kedepanya.
e) Rheostat
Gambar 10. Resistor Rheostat
Pastinya sudah tahu jika anda sudah pernah praktikum fisika jikapun belum pernah seharusnya tetap tidak asing dengan jenis resistor variable yang satu ini. Terbuat dari uliran kawat yang rapat dan berdiameter cukup besar, sehingga ukuranya pun besar. Cara mengubah resistansinya cukup mudah, yaitu dengan menggeser kepala bagian atas dari rheostat.
d. Membaca Kode Warna
Cincin warna yang terdapat pada resistor terdiri dari 4 ring 5 dan 6 ring warna. Dari cicin warna yang terdapat dari suatu resistor tersebut memiliki arti dan nilai dimana nilai resistansi resistor dengan kode warna yaitu:
1) Resistor dengan 4 cincin kode warna
Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.
2) Resistor dengan 5 cincin kode warna Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.
3) Resistor dengan 6 cincin kode warna
Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut.
e. Membaca Kode Huruf Resistor
Resistor dengan kode huruf dapat kita baca nilai resistansinya dengan mudah karenanilia resistansi dituliskan secara langsung. Pada umumnya resistor yang dituliskan dengan kode huruf memiliki urutan penulisan kapasitas daya, nilai resistansi dan toleransi resistor. Kode huruf digunakan untuk penulisan nilai resistansi dan toleransi resistor.
Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :
2. CAPASITOR
a. Pengertian Capasitor
Kapasitor adalah sebuah benda yang menyimpan muatan listrik. Kapasitor terdiri dari keeping-keping logam yang disekat satu sama lain dengan isolator. Isolator penyekat disebut dielektrik. Kapasitor ini dapat menyimpan tenaga listrik dan menyalurkannya kembali, kegunaanya. Satuan kapasitor adalah Farad.
b. Fungsi Capasitor
Kegunaan capasitor antara lain, sebagai berikut:
1) Menyimpan muatan listrik
2) Memilih gelombang radio (tuning)
3) Perata arus pada rectifier
4) Komponen rangkaian starter kendaraan bermotor
5) Memadamkan bunga api pada sistem pengapian mobil
6) Filter dalam catu daya (power supply)
c. Jenis –jenis Capasitor
1) Capasitor Nilai Tetap (Fixed Capasitor)
Capasitor nilai tetap adalah capasitor yang nilainya konstan atau tidak berubah-ubah. Berikut jenis capasitor yang nilainya tetap:
a) Capasitor Keramik
Gambar 11. Capasitor Keramik
Capasitor keramik adalah Kapasitor yang Isolatornya terbuat dari Keramik dan berbentuk bulat tipis ataupun persegi empat. Kapasitor Keramik tidak memiliki arah atau polaritas, jadi dapat dipasang bolak-balik dalam rangkaian Elektronika. Pada umumnya, Nilai Kapasitor Keramik berkisar antara 1pf sampai 0.01μF. Kapasitor yang berbentuk Chip (Chip Capasitor) umumnya terbuat dari bahan Keramik yang dikemas sangat kecil untuk memenuhi kebutuhan peralatan Elektronik yang dirancang makin kecil dan dapat dipasang oleh Mesin Produksi SMT (Surface Mount Technology) yang berkecepatan tinggi.
b) Capasitor Polyester
Capasitor Polyester adalah kapasitor yang isolatornya terbuat dari Polyester dengan bentuk persegi empat. Kapasitor Polyester dapat dipasang terbalik dalam rangkaian Elektronika (tidak memiliki polaritas arah).
c) Capasitor Kertas
Capasitor Kertas atau Kondensator kertas adalah kapasitor yang terbuat dari dua ptongan tipis logam penghantar yang dipisahkan oleh kertas lilin yang berfungsi sebagai dielektrikum. Kapasitor kertas biasanya memiliki nilai dari sekitar 300 pico yang biasanya bekerja dengan tegangan di bawah 600 Volt. Biasanya untuk memperbesar kapasitas dan kekuatan dielektrikumnya, kertas lilin tersebut dibasahi dengan sejenis minyak mineral .
Capasitor kertas merupakan jenis kapasitor yang lahir pada generasi pertama dimana pada waktu itu rangkaian masih menggunakan tabung hampa (Vacum Tube). Kapasitor mempunyai keistimewaan yaitu dapat di gunakan pada rentang suhu yang sangat luas. Namun sayangnya, kapasitor seperti ini sudah jarang dipakai sehingga tidak di produksi lagi.
d) Capasitor Mika
e) Capasitor Elektrolit
2) Capasitor Nilai Variabel
a. Varco
Gambar 15. Capasitor Mika
Kapasitor variabel sering disebut dengan varco. Varco singkatan dari variable condensator. Dalam sebuah skematik elektronik, komponen varco diberi notasi VC. Struktur dari Varco adalah sama dengan kapasitor tetap, yaitu terdiri atas dua buah plat yang diletakkan berdekatan namun diberi pemisah (isolator). Varco tidak memiliki kutub atau polaritas negatif (-) atau posistif (+) seperti pada kapasitor elektrolit (elco). Di pasaran, varco dapat ditemui dalam satuan pico-farad (pF) dan memiliki nilai antara 100 pF hingga 500 pF.b. Trimmer
3. INDUKTOR
a. Pengertian Induktor
Induktor atau lilitan atau coil merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya. Biasanya sebuah induktor adalah sebuah lilitan kawat penghantar yang dibentuk menjadi kumparan. Dasar dari sebuah induktor berdasarkan Hukum Induksi Faraday.
Gambar 16. Induktor
Induktor adalah salah satu komponen elektronik dasar yang digunakan dalam rangkaian yang arus dan tegangannya berubah-ubah dikarenakan kemampuan induktor untuk memproses arus bolak balik.
b. Fungsi Induktor
Fungsi utama dari induktor dalam suatu rangkaian adalah untuk melawan fluktuasi arus yang melewatinya. Berikut adalah beberapa fungsi dari induktor diantaranya adalah:
1) Menyimpan arus listrik dalam bentuk medan magnet.
2) Menahan arus bolak balik (AC).
3) Meneruskan atau meloloskan arus searah (DC).
4) Sebagai penapis (filter) sebagai penalaan (tunning).
5) Kumparan atau koil (lilitan) ada yang memiliki inti besi, inti ferit, inti udara.
6) Tempat terjadinya gaya magnet.
7) Bersama kapasitor induktor dapat berfungsi sebagai rangkaian resonator yang dapat beresonansi pada frekuensi tinggi.
8) Dua induktor atau lebih yang terkopel secara magnetic membentuk transformator.
9) Pelipat ganda tegangan yang dialirkan.
10) Sebagai pembangkit getaran.
c. Cara Kerja Induktor
Ketika arus mulai dialirkan ke induktor maka induktor akan mulai menghasilkan medan magnet yang diakibatkan oleh perubahan arus listrik ke medan magnet dengan tidak mengubah tegangan listriknya. Perubahan yang terjadi biasa disebut dengan fluks magnet.
Perubahan arus listrik yang mengalir pada lilitan inti besi akan menghasilkan medan magnet disekitar kumparan tersebut sehingga inti besi tersebut akan berubah menjadi magnet selama mendapat arus magnetik dari sumber daya baik berupa arus bolak balik (AC) maupun arus searah (DC).
Agar lebih jelas, kita akan membuat suatu rangkaian listrik yang tediri dari baterai, lampu pijar, switch yang terhubung parallel dengan sebuah induktor. Saat menekan switch pada rangkaian maka lampu akan menyala dengan terang pada awalanya sebelum mengalami peredupan pada intensitas cahaya yang lebih rendah. Efek yang sama saat switch dimatikan atau tidak ditekan yaitu lampu mengalami berhenti memancarkan cahaya sepenuhnya.
Hal ini disebabkan oleh adanya induktansi. Dimana, ketika adanya arus yang mulai mengalir melalui kumparan induktor akan menimbulkan reaksi perubahan menjadi medan magnet yang mencoba menghentikan arus yang mengalir melalui kumparan dengan menghasilkan arus ke dia tetapi dalam arah yang berlawanan.
Namun, ketika medan magnet terbentuk, arus kembali ke kondisi normal atau saat arus dimatikan medan magnet yang terbentuk mencoba untuk mempertahankan aliran arus listrik yang terdapat pada coil sampai arus yang dihasilkan tidak bisa dipertahankan dan menghilang akibat tidak ada lagi arus yang mengalir membuat lampu hanya menyala sebentar.
d. Sifat-sifat Induktor
1) Induktor (dinyatakan dalam Henry, miliHenry, microHenry).
2) Perlawanan ohm kumparan (perlawanan ini membangkitkan medan listrik, jika ada rus yang mengalir pada kumparan berarti perlawanan ini merupakan kerugian.
3) Induktor kumparan bergantung pada suhu.
4) Perubahan suhu berakibat pada perubahan ukuran fisik kumparan (panjang dan penampangnya) karena itu induksi pun berubah.
5) Suhu naik induktor akan menurun.
6) Pada kumparan inti besi, induktor bergantung pada kuat arus yang mengalir.
7) Pada suatu harga arus tertentu, induktor menurun. Hal ini disebabkan karena inti sudah jenuh.
8) Agar tidak terjadi penjenuhan inti maka diterapkan inti yang memiliki celah udara.
9) Celah udara menentukan kuat arus kemagnetan (fluks), sebab kuat arus gaya yang lewat celah udara pasti berubah oleh perubahan arus listrik tersebut.
e. Karakteristik Induktor
Kapasitansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan H (Henry) = 1000 mH (miliHenry). Kapasitas induktor dilambangkan dengan L, sedangkan reaktansi induktifnya diberi lambing XL.
Formulanya : XL = 2 π. F. L
Dimana XL = reaktansi induktif (Ω)
π = 3,14
f = frekuensi (Hz)
L = kapasitas induktor (Henry)
Pada induktor terdapat unsur resistansi (R) dan induktif (XL) jika digunakan sebagai beban sumber tegangan AC. Jika digunakan sebagai beban sumber tegangan DC, maka hanya terdapat unsur R saja. Dalam tegangan AC berlaku rumus :
Induktor yang ideal terdiri dari kawat yang dililit, tanpa adanya nilai resistansi. Sifat-sifat elektrik dari suatu induktor ditentukan oleh panjang induktor, diameter induktor, jumlah lilitan dan bahan yang mengelilinginya.
Rumus untuk menentukan induksi sendiri dari sebuah induktor gulungan tunggal adalah :
Dimana
L = induktansi sendiri dalam satuan Henry (H)
r = jari-jari koker lilitan
d = diameter tebal kawat dalam cm
n = jumlah lilitan
Induktor dengan gulungan berlapis nilai induksi sendiri dapat dicari dengan rumus :
L = n2 x d x ( x 10-9
Dimana L = induktansi sendiri dalam satuan Henry (H)
n = jumlah lilitan
l = panjang gulungan dalam cm
d = diameter koker dalam cm
( = nilai perbandingan
h = tinggi (tebal) lapisan dalam cm
f. Jenis-jenis Induktor
Berdasarkan bentuk dan bahan intinya, induktor dapat dibagi menjadi beberapa jenis, diantaranya adalah :
1) Air Core Inductor = menggunakan udara sebagai intinya
2) Iron Core Inductor = menggunakan bahan besi sebagai intinya
3) Ferite Core Inductor = menggunakan bahan ferit sebagai intinya
4) Torroidal Core Inductor = menggunakan inti yang berbntuk O Ring (bentuk donat)
5) Laminated Core Induction = menggunakan inti yang terdiri dari beberapa lapis lempengan logam yang ditempelkan secara parallel. Masing-masing lempengan logam diberikan isolator
6) Variable Inductor = induktor yang nilai induktansinya dapat diatur sesuai dengan keinginan. Inti dari variable inductor pada umumnya terbuat dari bahan ferit yang dapat diputar-putar.
4. TRANSFORMATOR
a. Pengertian Transformator
Transformator (trafo) ialah alat listrik elektronika yang dapat memindahkan tenaga (daya listrik) dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder. Gulungan primer itu adalah suatu gulungan yang menerima listrik dari luar dan gulungan sekunder adalah suatu gulungan yang harus mengeluarkan tenaga listrik yang aliran dan tegangannta atau dayanya telah dirubah harganya. Pemindahan daya listrik primer ke sekunder disertai dengan perubahan tegangan baik naik maupun turun.
Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (step up transformator) dan trafo penurun tegangan (step down transformator). Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan sekunder maka dinamakan trafo step up. Tetapi jika tegangan primer lebih besar dari tegangan sekunder maka dinamakan trafo step down.
b. Prinsip Kerja
Bila pada lilitan primer diberi arus bolak balik (AC), maka gulungan primer akan menjadi magnet yang arah medan magnetnya juga bolak balik. Medan magnet ini akan menginduksi gulungan sekunder dan mengakibatkan pada gulungan sekunder mengalir arus bolak-balik (AC). Dimisalkan pada gulungan primer mengalir arus berfasa positif (+), maka pada gulungan sekundernya mengalir arus berfasa negatif (-). Karena arus yang mengalir di gulungan primer bolak balik, maka pada gulungan sekunder pun mengalir arus bolak balik. Besarnya daya pada lilitan primer sama dengan daya yang diberikan pada lilitan sekunder.
Jadi Pp = Ps atau Up . Ip = Us . Is
Dimana Pp = daya primer (Watt)
Ps = daya sekunder (Watt)
Up = tegangan primer (Volt)
Us = tegangan sekunder (Volt)
Ip = arus primer (Ampere)
Is = arus sekunder (Ampere)
c. Jenis-jenis Transformator
1) Step-Up
Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak dari 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.
Gambar 22. Simbol Trafo Step Down
3) 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).
4) Autotransformator Variabel
Autotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator biasa yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah.
5) 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.
6) 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.
7) Transformator Tiga Fase
Transformator tiga fase (3-phase) sebenarnya adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara delta (Δ).
d. Kerugian-kerugian dalam Transformator
Besarnya hambatan listrik dari gulungan kawat transformator ditentukan oleh panjang, tebal kawat dan perlawanan jenis dari kawat tersebut. Cara menghitung besarnya hambatan dari kawat-kawat tembaga adalah dengan menggunakan rumus
Dimana :
R = hambatan (Ω)
ρ = hambatan jenis tembaga (0,0175)
P = panjang kawat (meter)
D = diameter tebal kawat (mm)
Dalam praktiknya, terjadi beberapa kerugian yaitu :
1) Kerugian tembaga. Kerugian I2 R dalam lilitan tembaga yang disebabkan oleh resistansi tembaha dan arus listrik yang mengalirinya.
2) Kerugian kopling. Kerugian yang terjadi antara 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 histeris. 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. 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 tolakan fluks magnet pada material inti. Kerugian ini berkurang kalau digunakan inti berlapis-lapis.
e. Fungsi dan Kegunaan Transformator
Dalam perkembangan dunia kelistrikan, transformator atau trafo banyak sekali digunakan dalam berbagai bidang, seperti:
1) Distribusi dan Transmisi Listrik Seperti kita ketahui bahwa jarak antara pembangkit listrik dengan beban listrik yang digunakan oleh pelanggan relatif jauh. Sehingga akan terjadi drop tegangan. Untuk itu kita perlu untuk menaikkan tegangan sebelum distribusi dan transmisi listrik jarak jauh agar drop tegangan tidak terlalu besar serta lebih murah karena kabel yang digunakan lebih kecil (semakin besar tegangan besar maka arus semakin kecil sesuai dengan Hukum kekekalan energi).
Gambar 24. Trafo yang sering digunakan untuk menurunkan dan menaikan tegangan
2) Rangkaian Kontrol
Pada peralatan seperti komputer, charger dan berbagai macam peralatan lainnya, transformator digunakan untuk menurunkan tegangan agar dapat digunakan pada tegangan kontrol (5 Volt, 12 Volt,dsb). Begitu juga pada rangkaian kontrol motor pada pabrik, Trafo digunakan untuk mengenergize dan meng dienergize kontaktor yang digunakan untuk menghidupkan dan mematikan motor induksi.
3) Rangkaian Pengatur Frekuensi
Dalam dunia radio frekuensi, transformator juga digunakan untuk mengatur besaran frekuensi yang dihasilkan. Hanya saja bentuk dan dimensinya jauh lebih kecil dibandingkan trafo yang digunakan pada rangkaian kontrol apalagi transformator / trafo transmisi listrik.
Nama: Tri Puspita Aruni
BalasHapusKelas :X TEI 3
Nama: Amelda Triharsa
BalasHapusKelas: X TEI 1
Hadirrr
Nama: Raesky Safitri
BalasHapusKelas: X TEI 1
Hadir