16.transformer

Author : Khairi

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.

Transformer

Author : Khairi

TRANSFORMER

Author : Khairi

TRANSFORMER

Teras besi lembut

Gegelung primer Gegelung sekunder

Author : Khairi

TRANSFORMER


Teras besi lembut

Author : Khairi

TRANSFORMER

Gegelung sekunderGegelung primer

Teras besi lembut

Author : Khairi

TRANSFORMER

Simbol of transformer


Teras besi lembut

Author : Khairi

PRINSIP OPERASI

Transformer hanya berfungsi menggunakan sumber AUAU menjana perubahan fluks magnet pada teras besi lembut

Perubahan fluks magnet akan menghasilkan d.g.e teraruh dalam gegelung sekunder

TRANSFORMER

Soft iron core

Author : Khairi

JENIS TRANSFORMER

Terdapat 2 jenis transformer

TRANSFORMER INJAK NAIKFungsi : Menaikkan beza keupayaan atau voltan

TRANSFORMER INJAK TURUNFungsi : Menurunkan beza keupayaan atau voltan

TRANSFORMER

Author : Khairi

PERBANDINGAN KEDUA-DUA TRANSFORMER

TRANSFORMER

INJAK NAIK INJAK TURUN

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

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

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

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

Author : Khairi


Teras besi lembut

FORMULA

Voltan sekunder

Voltan primer=

bilangan lilitan gegelung sekunder

Bilangan lilitan gegelung primer

Vs = Ns

Formula ini digunapakai bagi kedua-dua jenis transformer

Vp Np Ns Vs

Vp = Np

TRANSFORMER

Vp Np Vs Ns

Author : Khairi


Teras besi lembut

CONTOH

2 lilitan 125 lilitan

240 VA.U

Berapakah output yang terhasil ?Vp = Np

240 = 2

Vs = 15 kV

Apakah jenis transformer ?Transformer injak naik

TRANSFORMER

Vs Ns

Vs 125

Author : Khairi

EXAMPLE

240 VA.U

TRANSFORMER

Apakah nisbah bilangan lilitan gegelung sekunderterhadap bilangan lilitan gegelung primer ?

Ns : Np 125 : 2 62.5 : 1


Teras besi lembut 2 lilitan 125 lilitan

Author : Khairi

240 VA.T

Berapakah output yang terhasil ?

Tiada output

Transformer tidak berfungsi dengan arus terus

TRANSFORMER

CONTOH

Gegelung primer Gegelung sekunder 2 lilitan 125 lilitan

Author : Khairi

LATIHAN

Berapakah nisbah bilangan lilitan gegelung primerterhadap bilangan lilitan gegelung sekunder ?

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

Np = 480 lilitanNp : Ns = 48 : 1

TRANSFORMER

240 Vau

10 lilitan 5 V

Author : Khairi

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

jika nisbah voltan sekunder terhadap voltan primer ialah1 : 120 ?

Np/Ns = Vp/VsNp/Ns = 120/1

Np : Ns = 120:1

LATIHAN

TRANSFORMER

Author : Khairi

Rajah menunjukkan sumber elektrik 1000 V.Pilihtransformer yang sesuai bagi membekalkan 125 V kerumah dibawah

TRANSFORMERLATIHAN

1000 V

NP = 200 lilitan

NS = 100 lilitan

NP = 400 lilitanNS = 50 lilitan

125 V

500 V

125 V

Author : Khairi

KUASA DALAM TRANSFORMER

TRANSFORMER

12 Vau

2 200

lilitan1000lilitan

200 A

Kuasa input,Pi= Vp Ip= 12 x 200= 2400 W

Kuasa output,Po= Vs Is= 60 x 30= 1800 W

Vp/Vs = Np/Ns12/Vs = 200/1000

Vs = 60 V

Vs = IsR

60 = Is x 2

Is = 30 A

Author : Khairi

TRANSFORMER

12 Vau

2 200

lilitan1000lilitan

200 A

Kuasa input,Pi= Vp Ip= 12 x 200= 2400 W

Kuasa output,Po= Vs Is= 60 x 30= 1800 W

Kecekapan = Po/Pi x 100%

= 1800/2400 x 100%

= 75 %* Ketidakcekapan kerana 25% tenaga hilang. Tenaga hilang dalam bentuk tenaga haba.

KUASA DALAM TRANSFORMER

Author : Khairi

TRANSFORMER UNGGUL

Suatu transformer yang berupaya memindahkansemua tenaga input kepada tenaga output tanpa kehilangan tenaga

Dimana ; Po = Pi

Maka kecekapan transformer unggul ialah 100 %

VsIs = VpIp

TRANSFORMER

Author : Khairi

LATIHAN

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

TRANSFORMER

240 Vau 200

lilitan2000lilitan

1.0 A

Author : Khairi

LATIHAN

Vs/Vp = Ns/NpVs/240 = 2000/200

Vs = 2400 V

TRANSFORMER

240 Vau 200

lilitan2000lilitan

1.0 A

Vs = 2400 V

Bagi transformer unggulPi = Po

Vp Ip = Vs Is240 x 1 = 2400 Is

Is = 0.1 A

Is = 0.1 A

Author : Khairi

LATIHAN

Rajah menunjukkan sebuah mentol berlabel 12 V 4 W menyaladengan kecerahan biasa apabila disambungkan kepadasebuah transformer berkecekapan 70% Hitungkan :Arus yang mengalir dalam gegelung sekunderKuasa input

TRANSFORMER

12 V 4 W

Author : Khairi

LATIHAN

TRANSFORMER

12 V 4 W

Po = VsIs4 = 12 x IsIs = 0.33 A

Is = 0.33 A

Kecekapan = Po/Pi x 100%

0.7 = 4/PiPi = 5.7 W

Author : Khairi

TRANSFORMERLATIHAN

12 V 8 W240 Vau

IP

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

Author : Khairi

TRANSFORMERLATIHAN

12 V 8 W240 Vau

IP

Keckpn = Po/Pi x 100%0.8 = 8/PiPi = 10 W

Pi = VpIp10 = 240IpIp = 0.04 A

Author : Khairi

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

TRANSFORMER

Author : Khairi

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.

TRANSFORMER

Kecekapan transformer boleh ditingkatkan denganmengatasi masalah ini.Terangkan bagaimana

masalah ini boleh diatasi

Faktor yang mempengaruhi kecekapan transformer.

Author : Khairi

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

A B C D

Ia menjadi transformerinjak naikFrekuensi arus tidak berubah

SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS

Author : Khairi

Penggunaan teras besi berlapis dalam transformer bagi

A. Mengurangkan rintanganB. Mengurangkan arus pusar

C. Mengelak kebocoran fluksD. Memudahkan memagnetkan dan

menyahmagnetkan teras besi


Author : Khairi

Pernyataan manakah benar mengenai kecerahan mentol P dan Q ?

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

C. Mentol Q lebih cerah daripada mentol PTransformer injak turun,voltan output kurang daripada 6.0 V


Author : Khairi

Berapakah beza keupayaan merentasi mentol ?

A. 7 VB. 24 V

C. 30 VD. 60 VE. 160 V

VS/VP = NS/NPVS/240 = 20/80

VS = 60 V


Author : Khairi

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

A. Mentol tidak menyalaB. Kecerahan mentol tidak berubah

C. Kecerahan mentol bertambahD. Mentol rosak

Transformer hanya beroperasi menggunakan a.u


Author : Khairi

a. Namakan jenis transformer.Transformer injak turun

b. Nyatakan mengapa teras besi lembut digunakan dalam transformer.

Memudahkan memagnetkan dan menyahmagnet


Author : Khairi

c. Bilangan lilitan gegelung primer ialah 1000. Hitungkan bilangan lilitan gegelung sekunder.

VS/VP = NS/NP6/240 = NS/1000

NS = 25 lilitan


Author : Khairi

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/VPIP0.75 = Po/(240 x 0.1)

Po = 18 W


Author : Khairi

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 tebal2. Lilitkan gegelung sekunder diatas gegelung primerl3. Gunakan ters besi lebut berlapis


Author : Khairi

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


Author : Khairi

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


Author : Khairi

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 komponendalam kotak X berfungsi.

Aruhan elektromagnet


Author : Khairi

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

Kecekapan = Po/Pi x 100%80 = 65/Pi x 10080 = 6500/(Vp x Ip)80 = 6500/(240 x Ip)Ip = 6500/(240 x 80)

= 0.389 A


Slide 1Slide 2Slide 3Slide 4Slide 5Slide 6Slide 7Slide 8Slide 9Slide 10Slide 11Slide 12Slide 13Slide 14Slide 15Slide 16Slide 17Slide 18Slide 19Slide 20Slide 21Slide 22Slide 23Slide 24Slide 25Slide 26Slide 27Slide 28Slide 29Slide 30Slide 31Slide 32Slide 33Slide 34Slide 35Slide 36Slide 37Slide 38Slide 39Slide 40Slide 41

16.transformer

Documents