CÁC LOẠI ĐIỆN TRỞ TỶ LỆ VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÁC MẠCH ĐIỆN TỶ LỆ

Điện trở (Resistor) là một linh kiện điện tử cơ bản trong các mạch điện và điện tử. Nó có vai trò rất quan trọng trong việc giảm áp, điều chỉnh dòng điện và bảo vệ các linh kiện khác khỏi quá tải. Bài viết này sẽ giới thiệu về điện trở, các loại điện trở phổ biến và ứng dụng của chúng.

Bạn đang xem: Điện trở tỷ lệ và ứng dụng trong các mạch điện tỷ lệ

I. Điện trở là gì?

Định nghĩa

Điện trở là một đại lượng điện tử được đo bằng đơn vị ohm (Ω). Nó đại diện cho khả năng của một vật liệu hay thiết bị cản trở luồng điện chạy qua nó. Điện trở được xác định bởi tỷ lệ giữa điện áp và dòng điện chạy qua nó. Vật liệu dẫn điện tốt như kim loại có điện trở thấp, trong khi vật liệu cách điện như cao su có điện trở cao. Các ứng dụng của điện trở rất đa dạng, từ bảo vệ vi mạch điện tử đến điều chỉnh độ sáng của đèn.

Điện trở là một thành phần điện tử chuyên dụng được thiết kế để giảm dòng điện và kiểm soát điện áp trong mạch điện. Điện trở có khả năng chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng nhiệt.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Điện trở gồm hai đầu dẫn điện, được chia thành nhiều phần để gia tăng độ chính xác. Thành phần chính của điện trở là vật liệu dẫn điện, bao gồm các kim loại như đồng, thép không gỉ, vàng, bạc, hoặc các vật liệu bán dẫn như graphite hoặc carborundum. Điện trở hoạt động bằng cách chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt, và giúp kiểm soát áp suất và dòng điện trong mạch điện.

Đơn vị đo điện trở

Đơn vị đo điện trở là ohm (Ω), đại diện cho khả năng kháng cự của vật liệu dẫn điện.

II. Phân loại điện trở

Phân loại theo vật liệu

Như chúng ta đã biết Điện trở là một thành phần quan trọng trong các mạch điện và được sử dụng để giới hạn dòng điện hoặc làm giảm điện áp. Nếu dựa theo nguyên liệu làm điện trở chúng ta có thể có một số loại điện trở dưới đây:

Điện trở than: được làm từ than chì hoặc than đồng, có khả năng chịu được dòng điện cao và nhiệt độ lớn.

Điện trở kim loại: được làm từ các kim loại như sắt, đồng, và niken, có khả năng chịu được nhiệt độ cao.

Điện trở công nghiệp: được làm từ chất liệu ceramic hoặc các loại kim loại, được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp vì chúng có khả năng chịu được nhiệt độ và dòng điện cao.

Điện trở gốm sứ: được làm từ các loại gốm sứ như đất sét, thạch cao hoặc thủy tinh, có khả năng chịu được nhiệt độ cao.

Điện trở thanh carbon: được làm từ than hoặc cacbon, có khả năng chịu được nhiệt độ và dòng điện cao.

Điện trở dẫn: được làm từ chất dẫn điện như silicon hoặc germanium, có khả năng điều chỉnh dòng điện tốt.

Điện trở tụ điện: được làm từ các tấm lá nhôm hoặc kim loại khác, được sử dụng trong các ứng dụng tụ điện.

Điện trở màng: được làm từ các màng bán dẫn như Oxide nhôm, có khả năng chịu được nhiệt độ và có tính ổn định cao.

Điện trở dẫn chất: được làm từ các chất dẫn điện như than hoặc đồng oxit, có khả năng chịu được nhiệt độ và dòng điện cao.

Điện trở đốt nóng: được làm từ sợi dây đốt nóng, có khả năng tự điều chỉnh dòng điện và nhiệt độ.

Điện trở bán dẫn: được làm từ các vật liệu bán dẫn như silic hay germani, có khả năng điều chỉnh dòng điện và áp suất điện.

Các loại điện trở này có ứng dụng rộng rãi trong các mạch điện tử, điện công nghiệp và các thiết bị điện tử khác. Việc lựa chọn loại điện trở phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và độ bền của hệ thống điện.

Phân loại theo cấu tạo

Trong các mạch điện tử dù trong công nghiệp hay dân dụng thì chúng ta đều thấy những điện trở trên mạch. Điện trở là một linh kiện điện tử rất quan trọng, được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau. Điện trở được cấu tạo từ nhiều loại nguyên khác nhau và chúng có nhiều kiểu cấu tạo khác nhau nhằm đáp ứng về mặt vật liệu cũng như về mặt sử dụng. Dưới đây là một số cấu tạo của điện trở

Điện trở băng: Được tạo thành bởi một dải băng kim loại, có khả năng chịu được nhiệt độ và dòng điện lớn. Điện trở băng thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp.

Điện trở khối: Được tạo thành từ một khối kim loại, có khả năng chịu được nhiệt độ và dòng điện lớn. Điện trở khối thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và trong các thiết bị điện tử.

Điện trở màng: Được tạo thành bởi một lớp màng bán dẫn, có khả năng chịu được nhiệt độ và áp suất điện. Điện trở màng thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử như điện thoại di động, máy tính bảng và máy tính.

Điện trở thanh: Được tạo thành từ một thanh kim loại, có khả năng chịu được nhiệt độ và dòng điện lớn. Điện trở thanh thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp.

Điện trở đốt nóng: Được tạo thành bởi một sợi dây đốt nóng, có khả năng tự điều chỉnh nhiệt độ và dòng điện. Điện trở đốt nóng thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử như máy ảnh kỹ thuật số và máy quay phim.

Việc lựa chọn loại điện trở phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và độ bền của hệ thống điện tử.

Phân loại theo giá trị trở

Điện trở được phân loại theo giá trị trở của chúng, được đo bằng đơn vị Ohm (Ω). Các phân loại điện trở chính theo giá trị trở bao gồm:

Điện trở rất nhỏ (sub-ohm): Giá trị trở của loại điện trở này thường dưới 1 ohm. Điện trở này được sử dụng trong các ứng dụng điện tử mạnh như vape và các ứng dụng điện tử khác.

Điện trở thấp (low-ohm): Điện trở này có giá trị trở từ 1 ohm đến 10 ohm. Điện trở thấp thường được sử dụng trong các ứng dụng điện tử như đèn LED, bảng điện tử và các mạch điều khiển tốc độ động cơ.

Điện trở trung bình (medium-ohm): Điện trở trung bình có giá trị trở từ 10 ohm đến 1 Megaohm (1 triệu ohm). Điện trở trung bình được sử dụng trong các ứng dụng điện tử như vi mạch, điều khiển ánh sáng và các ứng dụng y tế.

Điện trở cao (high-ohm): Điện trở cao có giá trị trở từ 1 Megaohm đến 100 Megaohm. Điện trở cao được sử dụng trong các ứng dụng như điều khiển nhiệt độ và các ứng dụng y tế như đo nhiệt độ cơ thể.

III. Sơ đồ điện trở

Sơ đồ điện trở là một biểu đồ mô tả các thành phần điện trở và kết nối giữa chúng trong một mạch điện. Nó cho phép người dùng biết được giá trị điện trở của mỗi thành phần và cách chúng được kết nối với nhau để tạo ra một mạch hoàn chỉnh.

Các thành phần điện trở được biểu diễn bằng các ký hiệu đặc biệt. Thông thường, điện trở được biểu diễn bằng hình chữ nhật với các dấu gạch ngang trên và dưới, thể hiện cho các đầu vào và đầu ra của nó. Các điện trở cũng có giá trị điện trở được ghi rõ trên hình chữ nhật.

Sơ đồ điện trở còn có thể bao gồm các thành phần khác như nguồn điện, công tắc, bóng đèn, và các thành phần điện tử khác. Tất cả các thành phần này được kết nối với nhau để tạo ra một mạch điện hoàn chỉnh.

Việc sử dụng sơ đồ điện trở rất hữu ích trong việc thiết kế và sửa chữa các mạch điện. Nó cho phép người dùng dễ dàng kiểm tra và xác định các thành phần và kết nối của mạch điện một cách chính xác và nhanh chóng.

IV. Ứng dụng của điện trở

Giảm áp và điều chỉnh dòng điện

Điện trở được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện để giảm áp và điều chỉnh dòng điện. Nó được sử dụng để bảo vệ các linh kiện khác khỏi quá tải và giữ cho mạch điện ổn định.

Xem thêm: Nội soi dạ dày qua đường mũi có đau không, quy trình nội soi bao tử

Sử dụng trong công nghiệp

Điện trở được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp, bao gồm điều khiển nhiệt độ, cảm biến áp suất, điều khiển độ ẩm, điều khiển tốc độ và các hệ thống đo lường.

Sử dụng trong thiết bị điện tử

Điện trở được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử, bao gồm điện thoại di động, máy tính, máy ảnh, máy tính bảng và các thiết bị khác.

V. Tổng kết

Điện trở là một thành phần điện tử rất quan trọng trong các mạch điện và điện tử. Nó được sử dụng để giảm áp, điều chỉnh dòng điện và bảo vệ các linh kiện khác khỏi quá tải. Các loại điện trở phổ biến bao gồm điện trở carbon, điện trở kim loại và điện trở bán dẫn. Điện trở được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp, thiết bị điện tử và trong nhiều hệ thống điện tử khác.

VI. Các câu hỏi thường gặp

Điện trở có những ứng dụng nào?

Điện trở được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm giảm áp, điều chỉnh dòng điện, bảo vệ các linh kiện khác khỏi quá tải và trong nhiều hệ thống đo lường.

Điện trở phân loại như thế nào?

Điện trở được phân loại theo vật liệu, cấu tạo và giá trị trở.

Ohm là đơn vị đo gì?

Ohm là đơn vị đo điện trở, đại diện cho khả năng kháng cự của vật liệu dẫn điện.

Tại sao điện trở lại quan trọng trong các mạch điện và điện tử?

Điện trở là một thành phần quan trọng trong các mạch điện và điện tử vì nó giúp giảm áp, điều chỉnh dòng điện và bảo vệ các linh kiện khác khỏi quá tải. Nó cũng được sử dụng để kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm trong các ứng dụng công nghiệp.

Điện trở là gì? Nó có cấu tạo như thế nào? Công dụng của điện trở? Công thức tính điện trở? Sau đây, Evn
Bam
Bo sẽ cung cấp cho các bạn đầy đủ những thông tin về điện trở. Cùng tham khảo ngay bây giờ nhé!

Điện trở là gì?

Khái niệm điện trở

Điện trở (Resistor) là một linh kiện điện tử thụ động với 2 tiếp điểm nối. Chức năng của nó 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 đồng thời có trong nhiều ứng dụng khác.

Điện trở công suất sẽ giúp tiêu tán 1 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 khang và các núm vặn của nó đều có thể điều chỉnh được 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 chính là tỉ số của hiệu điện thế giữa 2 đầu vật thể đó với cường độ dòng điện đi qua nó.

R=U/I

Trong đó:

U: là hiệu điện thế giữa 2 đầu vật dẫn điện, đo bằng Vôn (V)I: là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn điện, được đo bằng Ampe (A)R: chính là điện trở của vật dẫn điện, đo bằng Ohm (Ω).

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 2 loại ký hiệu phổ biến đó là: kiểu 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 hơn trong việc đọc ghi các giá trị ngời ta phân cách các số thập phân bằng 1 chữ cái. Ví dụ 8k3 có nghĩa là 8.3 kΩ. 1R3 nghĩa là 1.3 Ω, và 15R có nghĩa là 15Ω.

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 bao gồm:

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

1 mΩ = 0.001 Ω1 KΩ = 1000 Ω1 MΩ = 1000 KΩ = 1.000.000 Ω

Phân loại điện trở

Phân theo công xuất. Có 3 loại điện trở thông dụng đó là:

Điện trở thường: những loại điện trở có công suất nhỏ từ 0.125W tới 0.5WĐiện trở công xuất: các điện trở có công xuất lớn từ 1W, 2W, 5W và 10W.Điện trở sứ, điện trở nhiệt: các loại điện trở công xuất, điện trở này có vỏ bọc sứ khi hoạt động thì chúng tỏa nhiệt.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

Nguyên lý hoạt động của 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 1 hằng số điện trở (R).

Công thức định luật Ohm: V=I*R

Ví dụ: nếu 1 điện trở 400 Ohm được nối vào điện áp 1 chiều 14V, thì cường độ dòng điện đi qua điện trở là 14/400 = 0.035 Amperes.

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

Bảng màu điện trở và cách đọc điện trở

Bảng màu điện trở

Trong thực tế, để đọc được giá trí của 1 điện trở thì ngoài việc nhà sản xuất in trị số của nó lên linh kiện thì chũng ta còn dùng 1 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.

Cách đọc điện trở

Trên sơ đồ nguyên lý, điện trở được biểu thị bằng 1 hình chứ nhật dài. Trên thân của nó 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 1Ω tới 999Ω ghi là 1K tới 999K

Từ 1 MΩ trở lên thì ghi là 1,0; 2,0; 3,0,… 10,0…20,0…

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

Cách đọc trị số điện trở 4 vòng màu

Có 4 vòng lần lượt theo thứ tự là 1, 2, 3, và 4. Trong đó thì vòng số 1 là hàng chục, vòng số 2 là hàng đơn vị, vòng số 3 là bộ 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 màu nhũ vàng hay nhũ bạc, đây là vong chỉ sai số của điện trở, khi đọc trị số ta bỏ qua vòng này. Nếu có màu nhũ thì 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

Điện trở có 5 vòng màu lần lượt theo thứ tự là 1, 2, 3, 4, và 5. Trong đó, vòng số 1 là hàng trăm, vòng số 2 là hàng chục, vòng số 3 là hàng đơn vị, 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 màu thì màu sai số có nhiều màu. Do đó, gây khó khăn cho ta khi xác định đâu là vòng cuối cùng, nhưng vòng cuối cùng luôn có khoảng cách xa hơn 1 chút

Tương tự cách đọc trị số của điện trở 4 vòng màu nhưng ở đây vòng số 4 là bội số cơ số 10, vòng số 1, vòng số 2, số 3 lần lwotj sẽ 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 “0” thêm vào.

Sơ đồ mắc điện trở

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

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

Từ công thức trên thì chúng 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 mắc điện trở song song

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

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

Nếu như mạch chỉ có 2 điện trở song song thì:

Rtd = R1.R2 / (R1 + R2)

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 hỗn hợp

Mắc hỗn hợp các điện trở để tạo điện trở tối ưu hơn. Ví dụ như: nếu chúng ta cần 1 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:

Công suất tiêu thụ trên điện trở

Trong mọi thời điểm, công suất P(W) tiêu thụ bởi 1 điện trở có trở kháng R(Ω) được tính teo công thức:

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

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

Sử dụng định luật Ohm. Điện năng bị chuyển hóa tiêu 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 định mức ở 1/10, 1/8 và ¼ watt. Điện trở thường tiêu thụ thấp hơn giá trị định mức ghi trên điện trở.

Công dụng của điện trở

Điện trở có mặt ở mọi nơi trong thiết bị điện tử và như vậy thì 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 1 bóng đèn 9V, nhưng ta chỉ có nguồn 12V. Chúng 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 1 điện áp theo ý muốn từ 1 điện áp cho trước.Phân cực cho bóng bán dẫn hoạt động
Tham gia vào các mạch tạo dao động R CĐiều chỉnh cường độ dòng điện 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, bạn đã hiểu hơn về khái niệm điện trở là gì cũng như biết được các loại điện trở thông dụng hiện nay. Evn
Bam
Bo chúc mọi người có được thêm nhiều kiến thức bổ ích, nếu còn thắc mắc thì hỹ để lại bình luận bên dưới.