Điện trở là gì ? Cấu tạo và công dụng của điện trở

Điện trở là gì? Cấu tạo và tác dụng của các loại điện trở ? Công thức tính điện trở ? Bài viết dưới đây sẽ cung cấp đầy đủ thông tin về vấn đề này, mời các bạn tham khảo.

1. Điện trở là gì ?

1.1. Khái niệm điện trở

Điện trở ( Resistor ) là một linh kiện điện tử thụ động với 2 tiếp điểm kết nối, chức năng dùng để điều chỉnh mức độ tín hiệu, hạn chế cường độ dòng điện chảy trong mạch, dùng để chia điện áp, kích hoạt các linh kiện điện tử chủ động như transistor, tiếp điểm cuối trong đường truyền điện và có trong rất nhiều ứng dụng khác.

Điện trở công suất giúp tiêu tán một lượng lớn điện năng chuyển sang nhiệt năng trong các hệ thống phân phối điện, trong các bộ điều khiển động cơ. Các điện trở thường có trở kháng cố định, ít bị thay đổi bởi nhiệt độ và điện áp hoạt động.

Biến trở là loại điện trở có thể thay đổi được trở kháng như các núm vặn điều chỉnh âm lượng.

Các loại cảm biến có điện trở biến thiên như: cảm biến nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, lực tác động và các phản ứng hóa học.

Điện trở là đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của vật liệu. Điện trở được định nghĩa là tỉ số của hiệu điện thế giữa hai đầu vật thể đó với cường độ dòng điện đi qua nó

R=U/I

trong đó:

  • U: là hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn điện, đo bằng Vôn (V).
  • I: là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn điện, đo bằng Ampe (A).
  • R: là điện trở của vật dẫn điện, đo bằng Ohm (Ω).

1.2. Ký hiệu và quy ước của điện trở

Tùy theo tiêu chuẩn của mỗi quốc gia mà trong sơ đồ mạch điện thì điện trở được ký hiệu khác nhau. Điện trở có hai loại kí hiệu phổ biến là: Ký hiệu điện trở kiểu Mỹ và Ký hiệu điện trở theo kiểu (IEC). Khi đọc tài liệu nước ngoài, các giá trị ghi trên điện trở thường được quy ước bao gồm 1 chữ cái xen kẽ với các chữ số theo tiêu chuẩn IEC 6006, nó giúp thuận tiện trong đọc ghi các giá trị người ta phân cách các số thập phân bằng một chữ cái. Ví dụ 8k3 có nghĩa là 8.3 kΩ. 1R3 nghĩa là 1.3 Ω, và 15R có nghĩa là 15 Ω.

1.3. Đơn vị của điện trở

Ohm (ký hiệu: Ω) là đơn vị của điện trở trong hệ SI , Ohm được đặt theo tên Georg Simon Ohm. Một ohm tương đương với vôn/ampere.

Ngoài ohm thì các điện trở còn có nhiều giá trị khác nhau, nhỏ hơn hoặc lớn hơn gấp nhiều lần gồm :

Đơn vị điện trở là Ω (Ohm) ,mΩ ( milliohm), KΩ (kilohm) , MΩ (megohm)

  • 1 mΩ = 0.001 Ω
  • 1KΩ = 1000 Ω
  • 1MΩ = 1000 K Ω = 1000.000 Ω

1.4. Phân loại điện trở

phân theo công xuất. Có 3 loại điện trở thông dụng là

  • Điện trở thường : các điện trở có công xuất nhỏ từ 0,125W đến 0,5W
  • Điện trở công xuất : các điện trở có công xuất lớn hơn từ 1W, 2W, 5W, 10W.
  • Điện trở sứ, điện trở nhiệt : các điện trở công xuất , điện trở này có vỏ bọc sứ, khi hoạt động chúng toả nhiệt.

Phân theo chất liệu, cấu tạo. Có 6 loại điện trở là:

  • Điện trở cacbon
  • Điện trở màng hay điện trở gốm kim loại
  • Điện trở dây quấn
  • Điện trở film
  • Điện trở bề mặt
  • Điện trở băng

2. Nguyên lý hoạt động điện trở

Theo định luật Ohm: điện áp (V) đi qua điện trở tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện (I) và tỉ lệ này là một hằng số điện trở (R).

Công thức định luật Ohm: V=I*R

Ví dụ: Nếu một điện trở 400 Ohm được nối vào điện áp một chiều 14V, thì cường độ dòng điện đi qua điện trở là 14 / 400 = 0.035 Amperes.

Điện trở thực tế cũng có một số điện cảm và điện dung có ảnh hưởng đến mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện trong mạch xoay chiều hiện nay.

3. Bảng màu điện trở và cách đọc điện trở

3.1. Bảng màu điện trở

Bảng màu của điện trở

Trong thực tế, để đọc được giá trị của một điện trở thì ngoài việc nhà sản xuất in trị số của nó lên linh kiện thì người ta còn dùng một quy ước chung để đọc trị số điện trở và các tham số cần thiết khác. Giá trị được tính ra thành đơn vị Ohm (sau đó có thể viết lại thành ký lô hay mêga cho tiện).

3.2. Cách đọc điện trở

Trên sơ đồ nguyên lý, điện trở được biểu thị bằng một hình chữ nhật dài. Trên thân có vạch để phân biệt công suất của điện trở. Cách đọc theo quy ước sau:

  • Hai vạch chéo (//)= 0,125w
  • Một vạch chéo (/)= 0,25w
  • Một vạch ngang (-)= 0,5w
  • Một vạch đứng (|)= 1,0w
  • Hai vạch đứng (||)= 2,0w
  • Hai vạch chéo vào nhau (\/)= 5,0w
  • Còn (X)= 10,0w

Bên cạnh ghi trị số điện trở. Nhiều khi không ghi đơn vị. Cách đọc theo quy ước sau:

Từ 1 ôm đến 999 ôm ghi là 1 đến 999
Từ 1000 ôm đến 999 000 ôm ghi là 1K đến 999K
Từ 1 Mêgaôm trở lên ghi là 1,0; 2,0; 3,0… 5,0… 10,0… 20,0…

Điện trở thường được ký hiệu bằng 4 vòng mầu , điện trở chính xác thì ký hiệu bằng 5 vòng mầu.

Cách đọc trị số điện trở 4 vòng màu

Có 4 vòng lần lượt thứ tự là 1,2,3 và 4. Trong đó vòng số 1 là hàng chục, vòng số 2 là hàng đơn vị, vòng số 3 là bội số của cơ số 10.

Trị số = (vòng 1)(vòng 2) x 10 ( mũ vòng 3)

Vòng số 4 là vòng ở cuối luôn luôn có mầu nhũ vàng hay nhũ bạc, đây là vòng chỉ sai số của điện trở, khi đọc trị số ta bỏ qua vòng này. Nếu có màu nhũ thì là chỉ có ở vòng sai số hoặc vòng số 3, nếu vòng số 3 là nhũ thì số mũ của cơ số 10 là số âm.

Cách đọc trị số điện trở 5 vòng màu 

Bảng màu của điện trở

Điện trở có 5 vòng lần lượt thứ tự là 1,2,3 và 4, 5. Trong đó vòng số 1 là hàng trăm, vòng số 2 là hàng chục, vòng số 3 là hàng đơn vị, và hàng số 4 là bội số của cơ số 10. Vòng số 5 là vòng cuối cùng , là vòng ghi sai số, trở 5 vòng mầu thì mầu sai số có nhiều màu, do đó gây khó khăn cho ta khi xác định đâu là vòng cuối cùng, tuy nhiên vòng cuối luôn có khoảng cách xa hơn một chút.

Tương tự cách đọc trị số của điện trở 4 vòng mầu nhưng ở đây vòng số 4 là bội số của cơ số 10, vòng số 1, số 2, số 3 lần lượt là hàng trăm, hàng chục và hàng đơn vị.

Trị số = (vòng 1)(vòng 2)(vòng 3) x 10 ( mũ vòng 4)

Có thể tính vòng số 4 là số con số không “0” thêm vào

4. Sơ đồ mắc điện trở

4.1. Sơ đồ điện trở mắc nối tiếp

Các điện trở mắc nối tiếp có giá trị tương đương bằng tổng các điện trở thành phần cộng lại.

Rtd = R1 + R2 + R3

Dòng điện chạy qua các điện trở mắc nối tiếp có giá trị bằng nhau và bằng

I I = ( U1 / R1) = ( U2 / R2) = ( U3 / R3 )

Từ công thức trên ta thấy rằng , sụt áp trên các điện trở mắc nối tiếp tỷ lệ thuận với giá trị điện trở.

Cách mắc điện trở nối tiếp:

sơ đồ điện trở mắc nối tiếp

4.2. Sơ đồ điện trở mắc song song

Các điện trở mắc song song có giá trị tương đương (Rtd) được tính bởi công thức:

(1 / Rtd) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3)

Nếu mạch chỉ có 2 điện trở song song thì

Rtd = R1.R2 / ( R1 + R2)

Dòng điện chạy qua các điện trở mắc song song tỷ lệ nghịch với giá trị điện trở .

I1 = ( U / R1) , I2 = ( U / R2) , I3 =( U / R3 )

Điện áp trên các điện trở mắc song song luôn bằng nhau

Cách mắc điện trở song song:

sơ đồ điện trở mắc song song

4.3. Sơ đồ điện trở mắc hỗn hợp

Mắc hỗn hợp các điện trở để tạo ra điện trở tối ưu hơn . Ví dụ: nếu ta cần một điện trở 9K ta có thể mắc 2 điện trở 15K song song sau đó mắc nối tiếp với điện trở 1,5K .

Cách mắc điện trở hỗn hợp:

sơ đồ điện trở mắc hỗn hợp

5. Công suất tiêu thụ trên điện trở

Trong mọi thời điểm, Công suất P(W) tiêu thụ bởi một điện trở có trở kháng R(Ω) được tính bởi công thức:

P= U*I =I2*R= U2/R ( I2: I bình phương; U2: U bình phương)

Với U (V) là điện áp trên điện trở và I (A) là dòng điện đi qua nó.

Sử dụng định luật Ohm. Điện năng bị chuyển hóa tiêu tán thành nhiệt năng điện trở.

Điện trở công suất thường được định mức theo công suất tiêu tán tối đa, trong hệ thống các linh kiện điện ở trạng thái rắn, điện trở công suất được định mức ở 1/10, 1/8 và 1/4 watt. Điện trở thường tiêu thụ thấp hơn giá trị định mức ghi trên điện trở.

6. Công dụng của điện trở

Điện trở có mặt ở mọi nơi trong thiết bị điện tử và như vậy điện trở là linh kiện quan trọng không thể thiếu được , trong mạch điện , điện trở có những tác dụng sau :

  • Khống chế dòng điện qua tải cho phù hợp, Ví dụ có một bóng đèn 9V, nhưng ta chỉ có nguồn 12V, ta có thể đấu nối tiếp bóng đèn với điện trở để sụt áp bớt 3V trên điện trở.
  • Mắc điện trở thành cầu phân áp để có được một điện áp theo ý muốn từ một điện áp cho trước.
  • Phân cực cho bóng bán dẫn hoạt động
  • Tham gia vào các mạch tạo dao động R C
  • Điều chỉnh cường độ dòng điện đi qua các thiết bị điện.
  • Tạo ra nhiệt lượng trong các ứng dụng cần thiết.
  • Tạo ra sụt áp trên mạch khi mắc nối tiếp.

Qua bài viết này các bạn đã hiểu hơn về khái niệm điện trở là gì cũng như biết được các loại điện trở thông dụng hiện nay. Thế giới điện cơ chúc cho tất cả mọi người có được thêm nhiều kiến thức bổ ích, nếu còn thắc mắc hãy để lại bình luận dưới.

 

 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Website này sử dụng Akismet để hạn chế spam. Tìm hiểu bình luận của bạn được duyệt như thế nào.

Hotline: 0938.441.404
Chat Facebook
Gọi điện ngay