Seorang siswa membuat sebuah transformator dengan menggunakan kawat-kawat tembaga dan sebuah inti besi lunak. Mengapa kawat-kawat tembaga berisolasi seharusnya digunakan sebagai ganti kawat-kawat tembaga tanpa isolasi? Jelaskan.

Transformtor adalah alat yang berfungsi untuk mengubah taraf tegangan listrik arus bolak-balik (AC) ke taraf tegangan listrik AC lainnya. Transformator terdiri dari lilitan-lilitan konduktor tembaga yang disusun sedemikian rupa sehingga dapat digunakan untuk mentransfer daya dari primer ke sekunder menggunakan induksi elektromagnetik.

Berdasarkan taraf tegangannya, ada dua transformator yaitu transformator step up dan step down. Transformator step up adalah transformator yang digunakan untuk menaikkan taraf tegangan listrik. Sedangkan transformator step down adalah transformator yang digunakan untuk menurunkan taraf atau level tegangan listrik.

Jadi, jawaban yang tepat adalah C. 

Pada sebuah transformator idieal berlaku:

$$\frac{V_p}{V_s}=\frac{N_p}{N_s}=\frac{I_s}{I_p}$$ 

Dengan V_p (tegangan kumparan primer), V_s (tegangan kumaran sekunder), N_p (jumlah lilitan kumparan primer), N_s (jumlah lilitan kumparan sekunder), I_p (kuat arus kumparan primer), I_s (kuat arus kumparan sekunder).

Tegangan tinggi menyebabkan arus yang disalurkan lebih kecil. Karena terlihat dari persamaan di atas, bahwa tegangan pada kumparan primer (V_s) berbanding terbalik dengan kuat arus pada kumparan primer (I_p).

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Diketahui:

$$\begin{gathered} P_s=18\mathrm{W} \\ \eta =100\% \\ {N}_P=1500 \\ {N}_s=100 \\ {V}_s=6\mathrm{V} \end{gathered}$$  

Ditanya:

1. I_s = ?

2. V_P

Pembahasan:

Arus yang mengalir dalam kumparan skunder dapat ditentukan dengan persamaan:

$$\begin{gathered} I_s=\frac{P_s}{V_s} \\ {I}_s=\frac{18}{6} \\ {I}_s=3\mathrm{A} \end{gathered}$$ 

Sementara itu tegangan suplai AC (tegangan primer) dapat dihitung dengan hubungan antara jumlah lilitan dan tegangan, yaitu:

$$\begin{gathered} \frac{N_P}{N_S}=\frac{V_P}{V_S} \\ \frac{1500}{100}=\frac{V_P}{6} \\ {V}_P=90\mathrm{V} \end{gathered}$$ 

Jadi, kuat arus dalam kumparan skunder dan tegangan suplai AC pada transformator adalah 3 A dan 90 V.

Diketahui:
$$\begin{gathered} V_i=220\mathrm{V} \\ {N}_i=1000 \\ {N}_o=500\mathrm{lilitan} \end{gathered}$$

Ditanya:
Tegangan output dari transformator?

Penyelesaian:
Perbandingan jumlah lilitan berbanding lurus dengan tegangan dan arus listrik antara kumparan primer dan sekunder. Jumlah lilitan kumparan akan berbanding lurus dengan besarnya tegangan. Sehingga tegangan outputnya dapat dihitung dengan persamaan:
$$\begin{array}{rcl}\frac{V_i}{V_o}& =& \frac{N_i}{N_o}\\ V_o& =& \frac{N_o}{N_i}\cdot V_i\\ V_o& =& \frac{500}{1000}\cdot 220\\ V_o& =& 110\mathrm{V}\end{array}$$

Dengan demikian, tegangan output transformatornya adalah 110 V.

Jadi, jawaban yang tepat adalah B. 

Transformator step-down adalah transformator yang digunakan untuk menurunkan tegangan. Ciri-ciri transformator step-down adalah:

1. Tegangan primer lebih besar dari tegangan sekunder 
2. Lilitan primer lebih banyak dari lilitan sekunder 
3. Arus primer lebih kecil dari arus sekunder  

Dengan demikian, transformator step-down ditunjukkan oleh data nomor 4.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.