3.4 TRANSFORMER

FIZIK T5

3.4 TRANSFORMER

DISEDIAKAN OLEH : CIKGU SUHAAuthNor A: Khairi

Transformer TRANSFORMER

❑ Transformer digunakan bagi
menaikan atau menurunkan
beza keupayaan arus ulang alik (AU)

❑ Contoh :
Sumber elektrik yang dibekalkan
ke rumah ialah 230 V.Radio beroperasi
menggunakan bekalan 12 V.
Transformer digunakan bagi
menurunkan 230 V kepada 12 V.

❑ Contoh :
Output pengecas telefon bimbit ialah
5 V.Transformer digunakan bagi
menurunkan 230 V kepada 5 V.

CIKGU SUHANA
Author : Khairi

TRANSFORMER

CIKGU SUHANA
Author : Khairi

TRANSFORMER

Gegelung primer Gegelung sekunder
Teras besi lembut

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER

Gegelung primer Gegelung sekunder
Teras besi lembut

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER

Gegelung primer Gegelung sekunder
Teras besi lembut

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER

Gegelung primer Gegelung sekunder
Teras besi lembut

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER

Gegelung primer Gegelung sekunder
Teras besi lembut

Simbol of transformer

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER

PRINSIP OPERASI

Soft iron core

Transformer hanya berfungsi menggunakan sumber AU
AU menjana perubahan fluks magnet pada teras besi lembut
Perubahan fluks magnet akan menghasilkan d.g.e teraruh
dalam gegelung sekunder

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER

JENIS TRANSFORMER

Terdapat 2 jenis transformer
TRANSFORMER INJAK NAIK
Fungsi : Menaikkan beza keupayaan atau voltan
TRANSFORMER INJAK TURUN
Fungsi : Menurunkan beza keupayaan atau voltan

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER

PERBANDINGAN KEDUA-DUA TRANSFORMER

INJAK NAIK INJAK TURUN

Beza keupayaan dalam Beza keupayaan dalam
gegelung sekunder,Vs gegelung sekunder,Vs
lebih besar daripada lebih kecil daripada
gegelung primer,Vp gegelung primer,Vp
Vs > Vp Vs < Vp

Bilangan lilitan Bilangan lilitan
gegelung sekunder,Ns gegelung sekunder,Ns
lebih besar daripada lebih kecil daripada
gegelung primer,Np gegelung primer,Np
Ns > Np Ns < Np

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER

FORMULA

Vp Np Ns Vs

Gegelung primer Gegelung sekunder

Teras besi lembut

Voltan sekunder bilangan lilitan gegelung sekunder
Voltan primer =

Bilangan lilitan gegelung primer

Vs = Ns Vp = Np
Vp Np Vs Ns

Formula ini digunapakai bagi kedua-dua jenis transformer

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER

CONTOH

240 V
A.U

2 lilitaGnegelung primer Gegelung sekunder
125 lilitan

Teras besi lembut

Berapakah output yang terhasil ?

Vp = Np Apakah jenis transformer ?
Vs Ns Transformer injak naik
240 = 2
Vs 125

Vs = 15 kV

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER

EXAMPLE

240 V
A.U

2 lilitaGnegelung primer Gegelung sekunder
125 lilitan

Teras besi lembut

Apakah nisbah bilangan lilitan gegelung sekunder
terhadap bilangan lilitan gegelung primer ?

Ns : Np

125 : 2
62.5 : 1

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER

CONTOH

240 V
A.T

Gegelung primer Gegelung sekunder

2 lilitan 125 lilitan

Berapakah output yang terhasil ?

Tiada output
Transformer tidak berfungsi dengan arus terus

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER

LATIHAN

240 V 10 5V
au lilitan

Berapakah nisbah bilangan lilitan gegelung primer
terhadap bilangan lilitan gegelung sekunder ?

Np/Ns = Vp/Vs
Np/10 = 240/5

Np = 480 lilitan
Np : Ns = 48 : 1

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER

LATIHAN

Berapakah nisbah bilangan lilitan gegelung primer terhadap
bilangan lilitan gegelung sekunder bagi transformer injak turun diatas

jika nisbah voltan sekunder terhadap voltan primer ialah
1 : 120 ?

Np/Ns = Vp/Vs
Np/Ns = 120/1
Np : Ns = 120:1

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER

LATIHAN

Rajah menunjukkan sumber elektrik 1000 V.Pilih

transformer yang sesuai bagi membekalkan 125 V ke

rumah dibawah NP = 200 lilitan

NS = 100 lilitan 500 V

1000 V NP = 400 lilitan 125 V
NS = 50 lilitan 125 V

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER

KUASA DALAM TRANSFORMER

12 V 200 A 2W
au
200 1000
lilitan lilitan

Kuasa input,Pi Kuasa output,Po Vp/Vs = Np/Ns
= Vp Ip = Vs Is 12/Vs = 200/1000
= 60 x 30 Vs = 60 V
= 12 x 200 = 1800 W
= 2400 W Vs = IsR
60 = Is x 2
Is = 30 A

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER

KUASA DALAM TRANSFORMER

12 V 200 A 2W
au
200 1000
lilitan lilitan

Kuasa input,Pi Kuasa output,Po

= Vp Ip = Vs Is Kecekapan = Po/Pi x 100%
= 12 x 200 = 60 x 30 = 1800/2400 x 100%
= 2400 W

= 1800 W = 75 %

* Ketidakcekapan kerana
25% tenaga hilang.
Tenaga hilang dalam bentuk
tenaga haba.

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER

TRANSFORMER UNGGUL

Suatu transformer yang berupaya memindahkan
semua tenaga input kepada tenaga output
tanpa kehilangan tenaga

Dimana ;

Po = Pi
VsIs = VpIp

Maka kecekapan transformer unggul ialah 100 %

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER

LATIHAN 1.0 A 2000
lilitan
240 V 200
au lilitan

Jika transformer ialah transformer unggul,
Hitungkan :
Voltan output
Arus yang mengalir dalam gegelung sekunder

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER

LATIHAN Is = 0.1 A

240 V 1.0 A 2000 Vs = 2400 V
au lilitan
200
lilitan

Vs/Vp = Ns/Np Bagi transformer unggul
Vs/240 = 2000/200 Pi = Po

Vs = 2400 V Vp Ip = Vs Is
240 x 1 = 2400 Is

Is = 0.1 A

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

LATIHAN TRANSFORMER

12 V 4 W

Rajah menunjukkan sebuah mentol berlabel 12 V 4 W menyala
dengan kecerahan biasa apabila disambungkan kepada
sebuah transformer berkecekapan 70%
Hitungkan :
Arus yang mengalir dalam gegelung sekunder
Kuasa input

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

LATIHAN TRANSFORMER

Is = 0.33 A

12 V 4 W

Po = VsIs Kecekapan = Po/Pi x 100%
4 = 12 x Is
0.7 = 4/Pi
Is = 0.33 A Pi = 5.7 W

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

LATIHAN TRANSFORMER

240 V IP
au
12 V 8 W

Rajah menunjukkan sebuah mentol berlabel 12 V 8 W menyala
dengan kecerahan biasa apabila disambungkan kepada
sebuah transformer berkecekapan 80%
Hitungkan :
Arus yang mengalir dalam gegelung primer

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

LATIHAN TRANSFORMER

240 V IP
au
12 V 8 W

Keckpn = Po/Pi x 100% Pi = VpIp
0.8 = 8/Pi 10 = 240Ip
Pi = 10 W Ip = 0.04 A

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER
Faktor yang mempengaruhi kecekapan transformer.

1. Rintangan gegelung
- Gegelung mempunyai rintangan maka terdapat tenaga
yang hilang dalam bentuk tenaga haba

2. Kesan histerisis
- Ini disebabkan oleh proses memagnetkan dan
menyahmagnetkan

3. Arus pusar dalam teras besi
- Perubahan fluks magnet idalam teras besi
menghasilkan arus pusar.Arus pusar menghasilkan haba
dalam teras besi

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

TRANSFORMER
Faktor yang mempengaruhi kecekapan transformer.

4. Kecoran fluks magnet
- Sebahagian fluks magnet yang dihasilkan dalam
gegelung primer tidak melalui gegelung sekunder,maka
d.g.e yang terhasil berkurang

Faktor-faktor ini menyebabkan transformer tidak cekap.
Kecekapan transformer boleh ditingkatkan dengan
mengatasi masalah ini.Terangkan bagaimana
masalah ini boleh diatasi

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

SOALAN TAHUN LEPAS

Ia menjadi transformer
injak naik
Frekuensi arus
tidak berubah

Manakah diantara surihan berikut benar apabila gegelung tambahan
disambungkan kepada gegelung sekunder secara bersiri ?

A BCD

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

SOALAN TAHUN LEPAS

Penggunaan teras besi berlapis dalam transformer bagi

A. Mengurangkan rintangan
B. Mengurangkan arus pusar
C. Mengelak kebocoran fluks
D. Memudahkan memagnetkan dan

menyahmagnetkan teras besi

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

SOALAN TAHUN LEPAS

Pernyataan manakah benar mengenai kecerahan mentol P dan Q ?

A. Mentol P lebih cerah daripada mentol Q
B. Mentol P dan Q mempunyai kecerahan sama
C. Mentol Q lebih cerah daripada mentol P

Transformer injak turun,voltan output kurang daripada 6.0 V

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

SOALAN TAHUN LEPAS

Berapakah beza keupayaan merentasi mentol ?

A. 7 V VS/VP = NS/NP
B. 24 V VS/240 = 20/80
C. 30 V
D. 60 V VS = 60 V
E. 160 V

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

SOALAN TAHUN LEPAS

Apakah yang berlaku jika input a.u ditukar dengan bateri 3V ?

A. Mentol tidak menyala
B. Kecerahan mentol tidak berubah
C. Kecerahan mentol bertambah
D. Mentol rosak

Transformer hanya beroperasi menggunakan a.u

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

SOALAN TAHUN LEPAS

a. Namakan jenis transformer.
Transformer injak turun

b. Nyatakan mengapa teras besi lembut digunakan dalam transformer.
Memudahkan memagnetkan dan menyahmagnet

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

SOALAN TAHUN LEPAS

c. Bilangan lilitan gegelung primer ialah 1000.
Hitungkan bilangan lilitan gegelung sekunder.
VS/VP = NS/NP
6/240 = NS/1000
NS = 25 lilitan

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

SOALAN TAHUN LEPAS

d. Transformer digunakan bagi satu perkakas elektrik.
Arus dalam gegelung primer ialah 0.1 A dan kecekapan 75%.
Hitungkan kuasa output transformer.

Kecekapan = Po/Pi x 100 %
0.75 = Po/VPIP
0.75 = Po/(240 x 0.1)
Po = 18 W

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

SOALAN TAHUN LEPAS

e. Satu perkakas elektrik menggunakan kuasa 20 W disambungkan
kepada output satu transformer.
Cadangkan ubahsuaian kepada transformer bagi membolehkan
perkakas elektrik berfungsi dengan baik.
1. Gunakan dawai yang lebih tebal
2. Lilitkan gegelung sekunder diatas gegelung primerl
3. Gunakan ters besi lebut berlapis

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

SOALAN TAHUN LEPAS

f. Seorang pelajar menyambungkan sebuah televisyen yang
menggunakan arus terus kepada output sebuah transformer
Apabila televisyen dipasangkan,ia tidak berfungsi.Mengapa ?
Output transformer ialah arus ulang alik

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

SOALAN TAHUN LEPAS

g. Namakan komponen elektrik yang harus disambungkan kepada
output transformer bagi membolehkan televisyen berfungsi.
Nyata bagaimana ia harus disambung.
Rectifier.Ia harus disambung secara selari

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

SOALAN TAHUN LEPAS

Namakan komponen dalam kotak X.
Transformer injak turun

Terangkan mengapa a.u dan bukan a.t yang dibekalkan ke kotak X.
Bagi mengubah arah fluks magnet

Nyatakan konsep fizik yang boleh menerangkan bagaimana komponen
dalam kotak X berfungsi.

Aruhan elektromagnet

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

SOALAN TAHUN LEPAS

Kecekapan komponen dalam kotak X ialah 80%.
Hitungkan arus input apabila kuasa output 65 W

Kecekapan = Po/Pi x 100%
80 = 65/Pi x 100
80 = 6500/(Vp x Ip)
80 = 6500/(240 x Ip)
Ip = 6500/(240 x 80)
= 0.389 A

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi

CIKGU SUHAAutNhorA: Khairi