Pengertian, Fungsi, dan Cara Kerjanya

Ditulis pada November 14, 2023 oleh pbnbigesdi

Halo Sobat Zenius!
Kali ini gue akan bahas topik mengenai konsep, fungsi, dan cara kerja transformator. Nah untuk lebih lengkapnya elo bisa baca artikel ini sampai selesai ya!

Sebelum mulai nih, elo pasti sering lihat gambar di atas kan? Biasanya benda itu sering kita temui di jalan-jalan. Benda itu sering disebut trafo. Nah, benda itulah yang akan kita bahas pada artikel kali ini.

Pengertian Transformator

Transformator adalah alat listrik yang berfungsi untuk mengubah taraf suatu tegangan Alternating Current (AC) ke taraf yang lain sesuai kebutuhannya. Transformator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Transformator dapat memindahkan listrik antara dua buah rangkaian melalui induksi elektromagnetik.

Transformator bisa besar banget seperti gambar pertama tadi, tapi ada juga yang kecil seperti yang ada dalam charger handphone elo. Trafo memiliki perbedaan dari sisi bentuk dan ukuran, namun masih memiliki prinsip kerja yang sama yaitu menaik turunkan tegangan listrik.

Fungsi Transformator

Apa fungsi dari transformator? Transformator berguna untuk menaik-turunkan tegangan AC. Ingat ya, transformator hanya bisa mengubah tegangan AC bukan DC. Itulah fungsi utama transformator. Contohnya adalah charger handphone elo. Coba cek deh di charger handphone elo, di sana ada tulisan tuh misalnya kayak gini input AC: 220 Volt dan Outputnya DC 5 Volt, nah yang mengubah tegangan dari 220 volt ke DC 5 volt nya itu adalah kerja dari trafo.

Transformator - Pengertian, Fungsi, dan Cara Kerjanya — Ilustrasi cara kerja transformator (Arsip Zenius

Contoh lainya adalah tegangan listrik di rumah elo yang sebesar 220V akan digunakan untuk mengecas laptop, Nah karena laptop hanya bisa menahan 19V, maka kita perlu turunkan tegangan yang diterima laptop dari daya listrik rumah, bagaimana caranya? Caranya yakni dengan bantuan transformator. Transformator yang ada di dalam charger laptop akan menurunkan tegangan listrik rumah yang tadinya 229V menjadi 19V, sehingga listrik rumah bisa diterima oleh laptop.

Rumus Transformator

Transformator bekerja menggunakan prinsip induksi elektromagnetik GGL (Gaya Gerak Listrik) induksi.

Ini dia rumusnya:

Keterangan:

N = Jumlah lilitan

DF = Fluks magnetik

Dt = Perubahan waktu/selang waktu

V = GGL Induksi

Seperti yang udah gue jelasin sebelumnya bahwa arus yang bekerja pada transformator itu arus AC (arus yang bolak-balik).

Arus biasa aja itu akan menciptakan medan magnet. Ingat, sebuah kawat lurus yang dialiri dengan arus listrik akan menghasilkan medan magnet. Nah sekarang kalau seandainya arusnya itu berubah ubah, maka medan magnet yang diciptakan akan berubah-ubah juga.

Kata Faraday perubahan medan yang berubah-ubah ini akan menciptakan arus induksi.

Nah, yang perlu kalian pahami adalah V itu sebanding dengan lilitannya, semakin banyak lilitan maka V nya akan semakin besar. Kesimpulan rumus transformator seperti ini:

Keterangan:

Vp = tegangan primer

Vs = tegangan sekunder

Np = jumlah lilitan primer

Ns = jumlah lilitan sekunder

Baca Juga:

4 Rumus Daya Listrik dalam Fisika Beserta 3 Contoh Soal

Bagian-Bagian Transformator

Berikut adalah bagian-bagian transformator yang bisa kita identifikasi, yaitu:

Kumparan Primer (Np) yaitu tempat dimana tegangan awal masuk ke transformator.
Kumparan Sekunder (Ns), pada bagian inilah dialirkan tegangan hasil.
Inti Besi ( iron core) bagian ini terbuat dari lapisan plat dinamo yang tersusun berlapis-lapis. Fungsi dari iron core ini supaya magnetik fluks mengalir tepat sasaran dan meningkatkan efisiensi.

Prinsip Kerja Transformator

Bagaimana cara kerja transformator? Seperti yang udah gue kasih tau sebelumnya bahwa transformator ini bekerja menggunakan prinsip induksi elektromagnetik GGL induksi. Trafo dapat mengubah tegangan bergantung dengan jumlah lilitan pada kawatnya. Untuk transformator sederhana pada dasarnya terdiri dari 2 lilitan, yakni kumparan primer dan sekunder.

Sebuah transformator dapat mentransmisikan energi. Arti dari mentransmisikan energi adalah ada energi yang masuk melalui kapas transformator dan ada energi yang keluar. Nah biasanya di proses transmisi ini ada energi yang hilang, makanya perlu kita menghitung efisiensi dari transformator. Berikut rumus menghitung efisiensi dari transformator:

Konsep Transformator Lengkap - Materi Fisika Kelas 12 49 — Rumus menghitung efisiensi dari transformator

Berdasarkan efisiensinya, transformator dibagi menjadi dua yaitu transformator ideal dan transformator tak ideal.

Transformator Ideal

Transformator ideal adalah transformator yang efisiensinya 100% artinya Pprimer=Pskunder seperti penjelasan rumus di atas. Transformator ideal energi masuk sama dengan daya yang keluar, jadi nggak ada energi yang hilang. Sayangnya, transformator ini kita tidak menemui di dunia nyata.

Transformator Tak Ideal

Sementara transformator tak ideal efisiensinya 0-100 % yang mana daya yang keluar itu Psekunder < dari energi yang masuk, pada proses pentransmisian energi terdapat energi yang hilang.

Nah gimana? Elo sudah cukup paham kan dengan beberapa konsep transformator dasar yang udah gue jelasin di atas? Nah itu masih belum cukup tuh sob! Yuk kita lanjut pembahasan kali ini ke jenis transformator

Jenis Transformator

Berdasarkan jenis, banyak lilitan, dan fungsinya transformator terbagi menjadi 2 yaitu transformator step up dan transformator step down. Apa perbedaan antara transformator step up dan transformator step down? Nah supaya elo lebih paham, coba elo perhatikan deh gambar transformator step down di bawah!

Konsep Transformator Lengkap - Materi Fisika Kelas 12 50 — Ilustrasi transformator step up dan transformator step down (Arsip Zenius)

Dari gambar tersebut terlihat ada transformator step down dan transformator step up. Nah, perbedaan dari gambar tersebut yang paling mencolok menurut elo apa? Yup, banyaknya lilitan. Pada bagian primer transformator step down terdapat lebih banyak lilitan daripada step up. Lebih detailnya ini adalah perbandingan transformator step up dan transformator step down:

Transformator step up berfungsi untuk menaikan tegangan, sedangkan transformator step down berfungsi untuk menurunkan tegangan.
Transformator step down biasanya ditemui pada adaptor, sementara transformator step up untuk menaikan tegangan biasanya kita temui di generator listrik.
Selanjutnya dari banyak lilitan dan voltasenya, untuk transformator step down selalu Ns < Np dan selalu Vs < Vp karena fungsinya menurunkan tegangan, sehingga Vs harus lebih kecil dan Vp. Sedangkan step up untuk lilitan sekundernya lebih besar daripada lilitan primer dan voltase tegangan sekundernya lebih besar daripada tegangan primer, karena fungsi step up untuk menaikan tegangan.
Lalu arusnya gimana? Nah untuk arus berbanding terbalik nih, untuk transformator step down arus sekundernya lebih besar dari arus primer, sementara step up itu arus sekundernya justru lebih kecil daripada primer.

Nah itulah perbedaan antara transformator step up dengan transformator step down atau biasa kita sebut trafo step up dan step down.

Simbol Transformator

Ngebahas konsep transformator tak lengkap jika kita nggak membahas terkait simbol transformator. Dalam teori elektronika dasar, ada beberapa jenis trafo (simbol transformator) yang mana setiap simbolnya itu berbeda dan memiliki fungsi masing-masing, seperti skema transformator step-down, lambang transformator step-up, skema autotransformator, skema autotransformator variabel. Namun untuk bentuk simbol transformator yang paling umum adalah berupa rangkaian yang memiliki 2 lilitan kawat, yakni primer dan sekunder.

Konsep Transformator Lengkap - Materi Fisika Kelas 12 51 — Ilustrasi simbol transformator (Arsip Zenius)

Keterangan gambar simbol transformator:

Air Core Transformer (Transformator Indi Udara). Trafo jenis ini tidak memakai bahan apapun sebagai inti (hampa). Jadi proses induksi magnetnya melalui medium udara.
Iron Core Transformer (Inti Besi). Jenis trafo ini memakai plat-plat berbahan besi yang lunak sebagai intinya, sehingga medan magnet yang terinduksi akan lebih kuat dan efisiensinya juga meningkat.
Transformator CT (Center Tapped). Trafo ini memiliki dua gulungan sekunder yang sama dan terhubung secara seri.
Transformator Step-UP. Transformator ini menaikan tegangan primer menjadi sekunder. Hal ini dikarenakan trafo step up mempunyai lilitan sekunder lebih banyak daripada primer. Seperti namanya transformator step up berfungsi untuk menaikan tegangan.
Transformator Step-Down. Trafo ini memiliki lilitan primer lebih banyak, menjadikan trafo ini dapat digunakan sebagai penurun tegangan.

Contoh Soal Transformator

Setelah mengetahui konsep dasar hingga rumus transformator, mari kita belajar lebih lanjut dengan mengerjakan beberapa contoh soal transformator berikut tentu dengan pembahasannya juga yang udah gue tulis juga di bawah!

Soal Transformator No 1

Terdapat trafo yang digunakan untuk menghubungkan sebuah alat listrik dengan tegangan 6 volt dan tegangan sumber 120 volt. Jika banyak lilitan sekundernya 40, berapa banyak lilitan pada transformator primernya?

Soal Transformator No 2

Terdapat transformator power supply komputer yang dihubungkan dengan PLN pada tegangan 216 Volt dan tegangan diturunkan pada 12 Volt. Jika diketahui banyak lilitan primernya pada komputer power supply sebanyak 1.800 lilitann, cari berapa banyak lilitan sekundernya?

Jawaban dan Pembahasan Soal Transformator

Pada soal no 1 dapat kita cari pembahasan dengan menggunakan persamaan trafo ideal sob! Sedangkan soal no 2 bisa kita cari dengan mensubstitusikan nilai tegangan primer dan sekunder dan lilitan primer ke dalam rumusnya. Berikut grafis pembahasan kedua soal di atas!

Konsep Transformator Lengkap - Materi Fisika Kelas 12 52 — Pembahasan Soal (Arsip Zenius)

Belajar Konsep Transformator Lebih Dalam Bareng Zenius!

Nah sekian pembahasan gue tentang konsep transformator. Kalau Sobat pengen belajar lebih dalam tentang transformator ini, elo bisa klik banner di bawah ini, disana terdapat materi lengkapnya Sob! Pastiin elo udah log in akun Zenius ya.

Konsep Transformator Lengkap - Materi Fisika Kelas 12 53

Selain itu, buat elo yang mau eksplore lebih dalam lagi, di Zenius tuh kita nyediain berbagai pilihan paket belajar yang bisa elo pilih sesuai kebutuhan. Apa aja yang bakal elo dapet? Dengan berlangganan Zenius Aktiva Sekolah elo bakal dapetin ratusan soal, akses ribuan video premium, dan bisa ngikutin live class dari Zenius. Klik link di bawah ini untuk lebih lengkapnya!

Konsep Transformator Lengkap - Materi Fisika Kelas 12 54

Baca Juga:

Rumus Energi Mekanik dalam Fisika

Materi Energi dan Listrik untuk Kelas 12 Lengkap!

Penulis: Adjie Sumantri

…

Sistem Otot Manusia dan Cara Kerjanya

Ditulis pada November 8, 2023 oleh pbnbigesdi

Balas

Sobat Zenius, coba deh elo tekuk lengan elo. Kalo elo pegang bagian atas lengan elo, rasanya pasti keras dan kaku. Kalo elo lurusin lagi lengan elo, rasanya pasti nggak sekaku sebelumnya. Nah, hal ini terjadi karena adanya otot di lengan elo.

Terus, kok bisa, ya, lengan kita mengeras dan meregang kayak gitu? Gimana, ya, cara sistem otot manusia bekerja di tubuh kita?

Nah, di artikel kali ini gue akan membahas tentang sistem otot manusia dan cara kerjanya dalam tubuh kita. Gue akan bahas mulai dari apa itu sistem otot manusia, strukturnya, hingga cara kerja, dan jenis-jenis otot di tubuh kita. Yuk, simak artikel ini sampai selesai, ya!

Struktur dan Organisasi Sistem Otot Manusia

Sobat Zenius, apa yang elo ketahui soal otot? Apakah otot adalah bagian keras di lengan? Lebih dari itu, otot ada di seluruh tubuh kita. Otot adalah bagian dalam sistem pergerakan tubuh.

Otot menempel pada tulang dengan jaringan ikat bernama tendon. Otot sebagai sistem gerak tubuh bertugas untuk menggerakkan tulang sehingga bagian-bagian tubuh ikut bergerak.

Jadi, seperti apa struktur otot?

struktur otot rangka — Struktur Otot Rangka (Arsip Zenius)

Kalo kita bedah, otot ini terdiri atas banyak serabut otot (muscle fiber). Di dalam serabut otot ini terdapat banyak sel otot (miosit) yang juga menyimpan banyak serat otot (miofibril). Miofibril juga terdiri atas banyak unit sarkomer atau unit kontraktil otot.

Lebih jauh tentang sarkomer, tiap unit terdiri atas dua komponen, yaitu filamen tebal (miosin) dan filamen tipis (aktin). Miosin adalah protein yang memiliki tonjolan. Kontraksi dan relaksasi pada otot terjadi karena pergerakan miosin.

Sementara itu, aktin adalah protein yang terlapisi oleh dua komponen, yaitu troponin dan tropomiosin. Ibaratkan gembok dan rantai, tropomiosin mengelilingi aktin seperti rantai dan troponin menjadi gembok pengunci rantai tersebut sehingga aktin nggak bisa bergerak.

Pada sarkomer juga terdapat beberapa garis dan zona, seperti garis M, garis Z, dan zona H. Garis dan zona ini juga akan terlibat dalam aktivitas kontraksi dan relaksasi pada otot.

Mekanisme Kerja Sistem Otot Manusia

Terus, gimana cara bagian-bagian dalam sistem otot manusia bekerja sehingga otot bisa bergerak? Kontraksi dan relaksasi pada otot terjadi karena aktivitas miosin. Miosin yang berkontraksi akan membuat kepala miosin menonjol dan menarik aktin.

Aktivitas ini menyebabkan zona H menyempit dan garis Z tertarik sehingga sarkomer memendek. Sarkomer yang memendek ini menyebabkan struktur otot lainnya ikut memendek dan otot menjadi kaku ketika berkontraksi.

Seluruh aktivitas ini bisa terjadi karena dua hal, yaitu sinyal impuls dan energi.

Sinyal impuls datang dari sistem saraf yang terhubung dengan sistem otot manusia. Suatu neurotransmitter bernama asetilkolin akan diproduksi oleh sistem saraf menuju sistem otot manusia ketika terdapat sinyal untuk bergerak.

Asetilkolin dalam sel otot akan membuat sel melepaskan ion kalsium (Ca²⁺) dari retikulum sarkoplasma. Ion Ca²⁺ ini akan menempel pada troponin sehingga gembok tersebut terbuka. Troponin yang terbuka membuat rantai tropomiosin bergeser dan memberikan ruang bagi aktin untuk bergerak.

mekanisme kerja sistem otot manusia dengan impuls — Mekanisme Kerja Sistem Otot dengan Sinyal Impuls (Arsip Zenius)

Terus, gimana caranya aktin bergerak?

Aktin bergerak karena miosin menariknya. Pergerakan ini bisa terjadi karena adanya energi berbentuk ATP (adenosine triphosphate). ATP yang terurai menghasilkan ADP dan Pi kemudian keduanya berikatan kepala miosin. Hal ini membuat kepala miosin berkontraksi untuk berikatan dengan aktin.

Energi yang dihasilkan dari penguraian ATP kemudian menghasilkan gerakan pada miosin dan miosin pun ikut menggerakkan aktin. Pergerakan ini membuat zona H menyempit dan garis Z tertarik sehingga otot pun berkontraksi.

Mekanisme kerja sistem otot manusia dengan energi (Arsip Zenius)

Siklus ini terus terjadi secara berulang. Tapi, otot nggak akan berkontraksi selamanya. Kondisi-kondisi yang membuat otot nggak berkontraksi di antaranya adalah ketika berkurangnya ATP dan kadar ion Ca²⁺.

Ketika ATP berkurang, penguraiannya pun menjadi terbatas sehingga nggak akan ada ADP dan Pi yang membuat miosin mengikat aktin serta energi yang menggerakkannya. Selain itu, kadar ion Ca²⁺yang berkurang juga membuat troponin dan tropomiosin kembali mengunci aktin.

Baca juga:

Mekanisme Kerja Sistem Otot – Materi Biologi Kelas 11

Jenis-Jenis Otot

Sobat Zenius, otot yang dari tadi gue jelasin di atas adalah otot rangka atau lurik. Otot ini merupakan salah satu dari tiga jenis otot dalam tubuh manusia. Nah, gue akan ngenalin elo ke ketiga jenis otot yang ada dalam sistem otot manusia.

1. Otot Rangka atau Otot Lurik

Otot rangka merupakan otot yang terletak di atas tulang dengan jaringan ikat tendon. Otot ini merupakan otot utama yang berfungsi dalam gerak tubuh, seperti berjalan, berlari, mengangkat barang, dan banyak lagi.

Secara struktur, otot rangka juga memiliki ciri khas. Otot rangka memiliki sel otot berbentuk silindris. Nukleus atau inti sel ototnya pun banyak dan tersebar di tepi sel.

otot rangka lurik — Otot Rangka (Arsip Zenius)

2. Otot Polos

Kalau otot rangka ada pada rangka/tulang, otot polos terletak pada organ dalam tubuh, misalnya lambung dan usus. Otot ini berfungsi untuk membuat pergerakan pada organ tubuh. Misalnya pada lambung, otot polos bisa membantu proses pencernaan.

Secara struktur, sel otot polos berbentuk seperti gelendong dan memiliki satu inti sel di bagian tengah. Otot polos juga bekerja di luar kesadaran, artinya pergerakannya nggak bisa kita kontrol secara sadar melalui sistem saraf pusat.

3. Otot Jantung

Sesuai namanya, otot jantung terletak hanya pada jantung. Otot jantung ini bertugas dalam pergerakan pada jantung, seperti memompa jantung untuk mengalirkan darah ke seluruh tubuh.

Secara struktur, sel otot jantung memiliki bentuk silinder seperti otot rangka. Otot jantung juga bekerja di luar kesadaran seperti otot polos. Artinya, kita nggak akan bisa secara sadar memerintahkan otot jantung untuk berhenti ataupun terus bergerak.

Contoh Soal

Sobat Zenius, setelah elo memahami penjelasan gue tentang sistem otot manusia dan strukturnya, gue mau elo melatih pemahaman elo dengan mengerjakan soal-soal berikut ini.

Contoh Soal 1

Perhatikan gambar struktur otot di bawah ini!

Struktur tendon dan miofibril secara berturut turut ditunjukan oleh nomor ….

a. 1 dan 3

b. 2 dan 5

c. 3 dan 2

d. 4 dan 1

e. 5 dan 4

Pembahasannya:

Dari soal di atas, elo inget-inget dulu apa itu tendon dan miofibril. Tendon adalah jaringan ikat yang mengikat otot dengan tulang. Sementara itu, miofibril adalah serat otot yang mengandung unit kontraktil otot (sarkomer).

Kalo gitu, coba kita tentuin masing-masing bagiannya biar gampang. Dari gambar, hal pertama yang bisa kita tentuin adalah bagian nomor 3. Bagian itu jelas adalah otot. Kenapa? Elo lihat daerah yang terbuka di sampingnya. Ada banyak bundle-an, kan?

Nah, darisini elo bisa tentuin bagian nomor 4 sebagai miosit atau sel otot. Karena sel otot ini terdiri dari banyak miofibril, maka elo bisa tentuin bagian nomor 5 adalah miofibril.

Masih dari bagian nomor 3, elo coba mundur ke belakang. Kalo kita lihat, bagian nomor 1 dan nomor 3 adalah bagian yang terpisah. Artinya, bagian nomor 1 ini bukan bagian dari otot. Di antara kedua bagian itu, ada bagian nomor 2 yang kelihatannya mengikat keduanya.

Dari sini, kita bisa tentuin bahwa bagian nomor 1 adalah tulang dan bagian nomor 2 adalah tendon. Oleh karena itu, jawaban untuk soal ini adalah (B) 2 dan 5.

Masih gampang, kan? Kita coba satu soal lagi deh!

Contoh Soal 2

Perhatikan struktur sarkomer di bawah ini!

Apabila otot mengalami kontraksi, maka bagian yang akan menghilang adalah ….

a. A

b. B

c. C

d. D

e. E

Pembahasannya:

Dari materi tentang mekanisme kerja otot, kita tau bahwa otot berkontraksi mulai dari miosin. Kepala miosin akan mengikat aktin dan menggerakkannya sehingga aktin-aktin ini akan menarik garis Z.

Ketika aktivitas tarik-menarik ini terjadi, akan ada bagian yang memendek atau menyempit. Bagian ini disebut sebagai zona H yang berada di sekitar miosin.

Ketika miosin menggerakkan aktin dan aktin menarik garis Z mendekat, zona H yang ditunjukkan oleh bagian B juga ikut menyempit, bahkan menghilang. Oleh karena itu, jawaban dari soal ini adalah (B) bagian B.

Gimana? Ngerjain soal tentang sistem otot manusia gampang, kan? Atau elo butuh contoh soal yang lebih menantang? Ada kok! Elo bisa download aplikasi Zenius untuk dapetin lebih banyak contoh soal beserta video pembahasannya.

Elo juga bisa belajar materi tentang sistem otot manusia atau materi biologi lainnya dengan klik banner dan ketik materi yang diinginkan di kolom pencarian ya.

Nah, supaya pemahaman elo makin dalam, ikuti terus review materi dan kerjain berbagai latihan soal di Zenius, yuk! Ada berbagai paket yang bisa elo beli sesuai kebutuhan elo. Klik banner di bawah ini untuk info selengkapnya!

Oke, pembahasan gue tentang materi sistem otot manusia kelas 11 sampai sini dulu ya! Kalau elo ada pertanyaan, bisa langsung tulis di kolom komentar.

Sampai bertemu di artikel selanjutnya. Semangat terus ya, Sobat Zenius!

Penulis: Trisnajaya Shalsabila

…

carinsurancexyz.top

informasi gacor? ya carinya disini dong

Arsip Tag: Kerjanya