Tổng hợp kiến thức cơ bản về điện trở – Điện tử căn bản – Linh kiện AIoT

Trong bài viết này, linhkienaiot.com sẽ giới thiệu tới các bạn một linh kiện điện tử thụ động khác ngoài tụ điện và cuộn cảm đó là điện trở.

1. Điện trở là gì?

Như đã đề cập ở trên, điện trở là một linh kiện điện tử thụ động. Hiểu một cách đơn giản thì điện trở chính là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện. Nếu một vật dẫn điện tốt thì điện trở của vật đó nhỏ. Ngược lại, nếu vật dẫn điện kém thì điện trở sẽ lớn. Điển hình là đối với vật cách điện thì có điện trở vô cùng lớn.

Điện trở có rất nhiều ứng dụng trong đời sống. Đầu tiên, điện trở là một linh kiện không hề thiếu trong mọi thiết bị điện tử. Còn so với mạch điện, điện trở có những tác dụng như sau :

– Khống chế dòng điện qua tải sao cho phù hợp.

– Mắc điện trở thành cầu phân áp để có được một điện áp theo ý muốn từ một điện áp cho trước .
Trong những thiết bị điện tử, điện trở là là một linh kiện quan trọng được làm từ hợp chất cacbon và sắt kẽm kim loại. Tùy thuộc theo tỷ suất trộn lẫn mà người ta hoàn toàn có thể tạo ra được những loại điện trở với trị số khác nhau. Đơn vị của điện trở là Ω ( Ohm ), KΩ, MΩ .
Ngoài ra, những điện trở có size nhỏ được ghi trị số bằng những vạch màu theo quy ước chung của quốc tế. Các điện trở có kích cỡ lớn hơn từ 2WW trở lên thường được ghi trị số trực tiếp trên thân. Ví dụ như so với những loại điện trở hiệu suất, điện trở sứ .

2. Công thức tính điện trở

Điện trở của một vật dẫn điện phụ thuộc vào vào vật liệu tạo ra sự vật dẫn điện đó. Ta có công thức như sau :

R = ρ.L/S

Trong đó :

R là điện trở (Đơn vị: Ohm).

ρ là điện trở suất phụ thuộc vào chất liệu.

L là chiều dài dây dẫn.

S là tiết diện của dây dẫn.

Công thức trên đúng chuẩn cho dòng điện một chiều. Còn so với dòng điện xoay chiều thì trong mạch điện chỉ có điện trở. Tại thời gian cực lớn của điện áp thì dòng điện đạt cực lớn. Khi điện áp bằng không thì dòng điện trong mạch cũng bằng không. Điện áp và dòng điện cùng pha .
Tất cả những công thức dùng cho mạch điện một chiều đều hoàn toàn có thể dùng cho mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở mà những trị số dòng điện xoay chiều lấy theo trị số hiệu dụng .

3. Phân loại và cấu tạo của điện trở

Trên thị trường lúc bấy giờ có rất nhiều loại điện trở với những thành phần, size, đặc tính và cấu trúc trọn vẹn khác nhau. Vì thế để phân loại chúng một cách đúng mực nhất là điều cực kỳ khó khăn vất vả. Chính vì thế, trong bài viết này Học viện iT. vn sẽ san sẻ tới những bạn những cách phân loại phổ cập nhất .

3.1 Dựa theo vật liệu cấu thành

Căn cứ theo vật tư cấu thành của điện trở, ta chia điện trở thành 3 loại như sau :

– Điện trở carbon: Đây là loại điện trở sử dụng vật liệu là bột carbon, bột graphite… Nó có công suất thấp.

– Điện trở film hoặc gốm: Đây là các loại điện trở có thành phần làm từ bột oxit kim loại như thiết, hoặc niken kết tủa. Điện trở film hoặc gốm cũng là những loại điện trở có công suất thấp nhất.

– Điện trở dây quấn: Đây là loại điện trở được cấu thành từ hợp kim Niken-Crom nên có công suất rất cao.

3.2 Dựa vào ứng dụng thực tế

Căn cứ theo tác dụng và ứng dụng vào thực tiễn của điện trở, ta phân loại điện trở như sau :

– Điện trở thường (Hay còn được gọi với những cái tên thông dụng như điện trở 1k, điện trở 10k, điện trở 100k…): Loại điện trở có công suất nhỏ từ 0,125W đến 0,5W.

– Điện trở công suất: Loại điện trở có công suất lớn hơn điện trở thường. Công suất của loại điện trở này từ 1W, 2W, 5W, 10W.

– Điện trở chính xác: Những điện trở có giá trị dung sai thấp sẽ được xếp vào loại này. Chúng được dùng trong các mạch điện tử cao cấp, mạch âm thanh…

– Điện trở nóng chảy: Đây là loại điện trở có thiết kế bị nung hỏng khi công suất qua điện trở vượt mức cho phép.

– Điện trở nhiệt: Những điện trở được phân vào loại điện trở nhiệt đều nhạy cảm với nhiệt độ và có giá trị điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ. Ứng dụng tiêu biểu của điện trở nhiệt là làm cảm biến nhiệt độ.

– Quang điện trở: Đây là loại điện trở có giá trị trở kháng thay đổi dựa trên ánh sáng chiếu vào bề mặt của nó. Chúng còn được gọi là cảm biến ánh sáng.

3.3 Dựa vào giá trị của điện trở

Nếu địa thế căn cứ vào giá trị của điện trở thì tất cả chúng ta hoàn toàn có thể phân loại đơn thuần hơn .

3.3.1 Điện trở có trị số cố định

Đây là loại điện trở có giá trị cố định và thắt chặt được nhà phân phối gán cho và giá trị này sẽ không biến hóa trong suốt thời hạn hoạt động giải trí .
Một số điện trở thuộc loại điện trở có trị số cố định và thắt chặt là điện trở than ép ( cacbon film ), điện trở dây quấn ( Là loại điện trở được sản xuất bằng cách quấn một đoạn dây không phải là chất dẫn điện tốt xung quanh 1 lõi hình tròn trụ ), điện trở màng mỏng dính ( Là loại điện trở được sản xuất bằng cách ngọt ngào Cacbon, sắt kẽm kim loại hoặc oxit sắt kẽm kim loại dưới dạng màng mỏng mảnh trên lõi hình tròn trụ ) .

3.3.2 Điện trở có trị số thay đổi 

Trái ngược với loại điện trở có trị số cố định và thắt chặt, điện trở có trị số biến hóa có năng lực kiểm soát và điều chỉnh giá trị được trong quy trình sử dụng. Ứng dụng thông dụng của loại điện trở này trong trong thực tiễn là trên những nút volume kiểm soát và điều chỉnh âm lượng trên những bộ loa, amply …

Một số loại điện trở thuộc loại điện trở có trị số thay đổi:

– Biến trở (Variable Resistor): Có cấu tạo gồm 1 điện trở màng than hoặc dây quấn có dạng hình cung, có trục xoay ở giữa nối với con trượt. Con trượt tiếp xúc động với vành điện tử tạo nên cực thứ 3, nên khi con trượt dịch chuyển điện trở giữa cực thứ 3 và 1 trong 2 cực còn lại có thể thay đổi.

– Nhiệt trở: Là linh kiện có giá trị điện trở thay đổi theo nhiệt độ. Hiện nay có 2 loại nhiệt trở đó là nhiệt trở có hệ số âm và nhiệt trở có hệ số dương.

– Điện trở quang: Là linh kiện nhạy cảm với bức xạ điện từ quang phổ ánh sáng nhìn thấy. Quang trở có giá trị điện trở thay đổi phụ thuộc vào cường độ ánh sáng chiếu vào nó. Cường độ ánh sáng càng mạnh thì giá trị điện trở càng giảm và ngược lại. Quang điện trở thường được sử dụng trong các mạch tự động điều khiển bằng ánh sáng như cửa tự động, điều chỉnh độ nét, độ sáng ở camera, tự động bật đèn khi trời tối…

4. Ký hiệu và đơn vị của điện trở trong mạch

4.1 Ký hiệu của điện trở trong mạch

Thông thường ký hiệu của điện trở trong mạch sẽ là một đường zigzag hoặc một hình hộp hình chữ nhật ( Phổ biến hơn ) .

4.2 Đơn vị của điện trở

Đơn vị điện trở là Ω ( Ohm ), KΩ, MΩ. Trong đó, ta hoàn toàn có thể quy đổi :
1K Ω = 1000 Ω
1M Ω = 1000 K Ω = 1000.000 Ω

5. Cách đọc giá trị điện trở

Cách đọc điện trở đơn giản và phổ biến nhấn đó là cách đọc điện trở theo vạch màu. Bạn có thể tìm hiểu hướng dẫn chi tiết qua bài viết: “Hướng dẫn cách đọc điện trở theo vạch màu”.

6. Công suất của điện trở

Khi điện trở được mắc vào mạch, điện trở đó sẽ tiêu thụ một hiệu suất :

P = U.I = U2/R =  I2.R

Trong đó :

P là công suất (W).

U là hiệu điện thế (V).

I là cường độ dòng điện (A).

R là điện trở (Ω).

Từ công thức trên ta hoàn toàn có thể thấy, hiệu suất tiêu thụ của điện trở sẽ phụ thuộc vào vào hai yếu tố đó là dòng điện đi qua điện trở hoặc điện áp ở hai đầu điện trở ( Công suất tiêu thụ của điện trở tỉ lệ thuận với hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua điện trở ) .
Ngoài ra, trong trường hợp ta lắp điện trở có hiệu suất danh định nhỏ hơn mức hiệu suất tiêu thụ thì sẽ làm cho điện trở bị cháy. Cho nên tốt nhất ta nên lắp điện trở có hiệu suất danh định lớn hơn hoặc bằng 2 lần hiệu suất tiêu thụ .

7. Cách mắc điện trở thông dụng

Thông thường, ta có 3 cách mắc điện trở thông dụng như sau :

Cách 1: Mắc nối tiếp

Công thức tính điện trở trong trường hợp mắc tiếp nối đuôi nhau như sau :

Rtd = R1 + R2 + R3

Dòng điện đi qua điện trở trong trường hợp mắc tiếp nối đuôi nhau như sau :

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

Từ công thức tính dòng điện ta hoàn toàn có thể rút ra Kết luận rằng dòng điện tỉ lệ nghịch với điện trở. Điều này cũng có nghĩa là sụt áp trên những điện trở mắc tiếp nối đuôi nhau sẽ tỷ suất thuận với giá trị điện trở .

Cách 2: Mắc song song

Công thức tính điện trở trong trường hợp mắc song song như sau :

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

Đối với trường hợp mạch chỉ lắp 2 điện trở song song thì ta có công thức tính điện trở như sau :

Rtd = R1.R2 / (R1+R2)

Dòng điện đi qua điện trở trong trường hợp mắc song song như sau :

I1 = (U/R1), I2 = (U/R2), I3 = (U/R3)

Lưu ý: Mức điện áp của các điện trở trên mạch lắp song song luôn bằng nhau.

 

Cách 3: Mắc tự do

Bạn hoàn toàn có thể tính điện trở trong trường hợp mắc tự do bằng cách sử dụng công thức trong trường hợp mắc tiếp nối đuôi nhau và mắc song song .
Ví dụ như nếu bạn cần điện trở 12 Ω thì bạn chỉ cần mắc song song hai điện trở 20 Ω với một điện trở 2 Ω .
Trên đây là san sẻ của Học viện iT. vn về những kiến thức và kỹ năng tương quan đến điện trở. Hy vọng những kỹ năng và kiến thức này hoàn toàn có thể giúp ích cho bạn trong quy trình học tập và thao tác. Nếu có bất kỳ vướng mắc nào thì hãy để lại phản hồi ngay bên dưới bài viết này hoặc inbox trực tiếp cho Học viện iT. vn để được giải đáp tốt nhất. Chúc bạn thành công xuất sắc !