Pada transformator ideal, inti lilitan memiliki permeabilitas tak hingga, faktor rugi-rugi nol, total fluks primer sepenuhnya terhubung dengan lilitan sekunder dan sebaliknya, atau dengan kata lain fluks tidak bocor.

Tegangan induksi pada sebuah lilitan.

Sebuah koil dipengaruhi fluks magnetik Φ bolak-balik dengan frekuensi f

Gambar 1. Solenoid dengan N lilitan

(sumber: Theodore Wildi, 2002)

menghasilkan tegangan induksi efektif E_efektif

dengan ∅=sin2πƒt, maka

atau

mengingat , maka

  ………..(1)

Keterangan :

E =  tegangan induksi efektif (Volt)

f = frekuensi fluks (Hz)

N = jumlah lilitan koil

Φ_max= nilai puncak fluks (Wb)

Rasio tegangan pada transformator ideal tanpa beban

Dengan asumsi transformator ideal maka kita dapat menggunakan persamaan (1) untuk menentukan rasio tegangan primer-sekunder. Tegangan efektif  E₁ dan E₂ adalah

dengan membandingkan E₁ dan E₂ diperoleh

………….. (2)

 

Keterangan

E₁ =  tegangan induksi efektif primer (Volt)

E₂ =  tegangan induksi efektif sekunder (Volt)

N₁ = jumlah lilitan primer

N₂ = jumlah lilitan sekunder

a   = rasio lilitan

Rasio tegangan pada transformator ideal dengan beban

Mengingat pada transformator ideal tidak terdapat kebocoran fluks, maka persamaan (2) tetap berlaku walaupun pada kumparan sekunder dihubungkan dengan beban. Gaya gerak magnetik yang dihasilkan koil sekunder N₂I₂ besarnya akan sama dengan primer N₁I₁, yaitu
…. (2)

 

Keterangan

I₁ =  arus primer (Ampere)

I₂ =  arus sekunder (Ampere)

N₁ = jumlah lilitan primer

N₂ = jumlah lilitan sekunder

a   = rasio lilitan

Referensi :

Theodore Wildi, 2002, Electrical machines, drives and power systems.