Pembahasan Soal UN IPA SMP/MTS 2018 Materi Transformator

Soal UN IPA SMP/MTS 2018 No. 21
Perhatikan gambar transformator berikut!

Soal UN IPA SMP/MTS 2018 No. 21

Kuat arus yang mengalir pada kumparan sekunder adalah ....
A. 0,5 A
B. 1,5 A
C. 2,0 A
D. 4,0 A

Pembahasan

Transfromator ideal adalah transformator yang yang pada kumparan sekundernya tidak kehilangan energi. Seluruh energi listrik pada kumparan masukan didistribusikan ke kumparan keluaran sehingga daya listrik pada kumparan primer sama dengan daya listrik pada kumparan sekunder. 

Transformator Ideal

Jika daya listrik pada kumparan primer disebut P_P dan dan daya listrik pada kumparan sekunder disebut P_S, secara matematis dapat dituliskan:

P_P = P_S

dengan P_P = daya primer (watt)

             P_S = daya sekunder (watt)

Oleh karena daya listrik P = VI maka,

V_PI_P = V_SI_S 

dengan
V_P  = tegangan pada kumparan primer (volt)
V_S  = tegangan pada kumparan sekunder (volt)
I_P    = kuat arus listrik pada kumparan primer (ampere)
I_S    = kuat arus listrik pada kumparan sekunder (ampere)
N_P   = jumlah lilitan masukan
N_S   = jumlah lilitan keluaran

Diketahui:
Tegangan pada kumparan primer (V_P) = 200 V
Jumlah lilitan masukan (N_P) = 800 lilitan
Jumlah lilitan keluaran (N_S) = 200 lilitan
Hambatan luar (R) = 25 Ω

Ditanya : kuat arus listrik pada kumparan sekunder (I_S) = ....? (ampere)

Menentukan nilai tegangan pada kumparan sekunder (V_S)
Oleh karena (V_P/V_S) = (N_S/N_S) maka,
V_S = (N_S/N_S) x V_P = (200 lilitan / 800 lilitan) x 200 V = 50 V

Menentukan nilai kuat arus listrik pada kumparan sekunder (I_S)
Karena diketahui hambatan luar (R) = 25 Ω, berdasarkan Hukum Ohm maka nilai kuat arus listrik pada kumparan sekunder adalah sebagai berikut

I_S = (V_S/R) = (50 V/ 25 Ω) = 2 V/Ω = 2,0 A

Jadi kuat arus listrik pada kumparan sekunder (I_S) adalah 2,0 A (C).