Transformator adalah perangkat listrik yang digunakan untuk mentransfer energi listrik antara dua rangkaian yang terpisah melalui induksi elektromagnetik. Transformator bekerja berdasarkan prinsip prinsip dasar hukum induksi elektromagnetik dan prinsip kerja trafo bergantung pada perubahan medan magnet yang dihasilkan oleh arus bolak-balik.
Berikut adalah langkah-langkah umum tentang cara kerja transformator dalam mengubah tegangan arus bolak-balik:
1. Prinsip Induksi Elektromagnetik: Transformator terdiri dari dua kumparan kawat yang terisolasi satu sama lain, yang disebut kumparan primer dan kumparan sekunder. Kumparan primer dan kumparan sekunder terhubung oleh inti besi yang berfungsi sebagai jalur medan magnet. Ketika arus bolak-balik mengalir melalui kumparan primer, medan magnet berubah secara periodik di sekitar inti besi.
2. Induksi Medan Magnet: Medan magnet yang berubah di sekitar inti besi menginduksi medan magnet yang berubah pula di kumparan sekunder. Perubahan medan magnet di kumparan sekunder menghasilkan tegangan bolak-balik di kumparan sekunder, sesuai dengan hukum induksi Faraday.
3. Perbandingan Jumlah Lilitan: Transformator dirancang dengan memperhitungkan perbandingan jumlah lilitan pada kumparan primer dan sekunder. Jika jumlah lilitan kumparan primer lebih besar daripada jumlah lilitan kumparan sekunder, maka tegangan output akan lebih rendah daripada tegangan input. Sebaliknya, jika jumlah lilitan kumparan primer lebih kecil daripada jumlah lilitan kumparan sekunder, tegangan output akan lebih tinggi daripada tegangan input.
4. Prinsip Konservasi Energi: Transformator bekerja berdasarkan prinsip konservasi energi. Energi yang masuk ke kumparan primer dalam bentuk energi listrik dikonversi menjadi medan magnet di sekitar inti besi. Medan magnet ini kemudian menginduksi tegangan di kumparan sekunder, yang kemudian dikonversi menjadi energi listrik yang dapat digunakan pada beban yang terhubung ke kumparan sekunder.
Dengan menggunakan langkah-langkah di atas, transformator memungkinkan pengubahan tegangan arus bolak-balik. Transformator step-up mengubah tegangan rendah menjadi tegangan tinggi dengan mempunyai jumlah lilitan primer yang lebih kecil daripada jumlah lilitan sekunder. Sebaliknya, transformator step-down mengubah tegangan tinggi menjadi tegangan rendah dengan mempunyai jumlah lilitan primer yang lebih besar daripada jumlah lilitan sekunder.
Transformator merupakan komponen kunci dalam sistem transmisi dan distribusi daya listrik, yang memungkinkan transfer energi listrik dengan efisiensi tinggi.