Sebuah
transformator dikatakan ideal, apabila dalam perhitungan dianggap tidak ada kerugian-kerugian yang terjadi pada transformator tersebut, seperti rugi akibat resistansi, induktansi, arus magnetisasi, maupun akibat fluks bocor. Jika sebuah transformator tanpa beban (Gambar 5.17), kumparan primernya dihubungkan dengan dengan sumber tegangan arus bolak-balik (abb) sinusoid V1, maka akan mengalir arus primer 0 I yang juga mempunyai bentuk gelombang sinusoidal, bila diasumsikan kumparan N1 merupakan reaktif murni, maka 0I akan tertinggal 90 0 dari V1 . Arus primer ini akan menimbulkan fluks sinusoidal yang sefasa,
I Imaks sin Zt
Fluks yang sinusoidal akan mengkibatkan terbangkitnya tegangan induksi E1 dt d e N I 1 1 Volt N t dt d t e N maks maks ZI Z I Z cos ( sin ) 1 1 1 maks maks N f N f E I S I 1 1 1 4,44 2 2 (5.1-4) maka pada sisi sekunder, fluks tersebut akan mengakibatkan timbulnya tegangan E2 . dt d e N I 2 2 Volt e N ZImaks cosZt 2 2 Volt maks E2 4,44N2fI Volt............. (5.1 – 5) Arus primer yang mengalir pada transformator saat sekunder tanpa beban, bukan merupakan arus induktif murni, tetapi terdiri dari dua komponen arus yaitu arus magnetisasi (Im ) dan arus
Bentuk gelombang arus magnetisasi (Gambar 5.18) yang berbentuk sinusoidal akan berubah bentuk akibat pengaruh sifat besi (inti) yang tidak linear, sehingga bentuk gelombang berubah seperti yang diperlihatkan pada Gambar 5.19. Sebuah Transformator Ideal dalam keadaan berbeban, seperti dieperlihatkan pada gambar 5.20. Bila Q 2.V .sin Zt 2 2 , dimana V2 nilai tegangan efektif dari terminal sekunder kemudian 2.( )sin( ) 2 2 Zt M Z V i , M adalah sudut impedansi dari beban. Dalam bentuk phasor : 2 M 2 2 I Z V I
Untuk menjaga agar fluks bersama yang telah ada bisa dijaga dipertahankan nilainya, maka pada sisi kumparan primer arus mengalir arus ' 2 I yang menentang fluks yang dibangkitkan oleh arus beban ' 2 I , sehingga arus yang mengalir pada sisi kumparan primer menjadi : 1 0 2 I I I dimana I0 IC Im , apabila IC (rugi besi) diabaikan, maka nilai 0I = Im , sehingga 1 2 I Im Ic . Untuk menjaga agar fluks bersama yang ada pada inti transformator tetap nilainya, maka : 1 1 1 2 2 N Im N I N I 1 1 2 2 2 N Im N (Im Ic ) N I 1 1 1 2 2 2 N Im N Im N Ic N I , maka 1 2 2 2 N Ic N I , nilai ' 2 I = 1I bila Im dianggap kecil, sehingga 1 2 2 1 N N I I …(5.1 – 7)