Điện Trở Là Gì - Khái Niệm - Phân Loại - Nguyên Lý - Sơ Đồ

Khi nhắc đến điện trở thì chắc nhiều người đã quen với tên gọi này rồi. Vì chính là một thuật ngữ được dùng cho chuyên ngành vật lý. Tuy nhiên, bạn có hiểu rõ điện trở là gì không? Nguyên lý, các loại điện trở, tính ứng dụng… của nó như thế nào? Để giúp bạn có thể hiểu rõ hơn về các vấn đề của điện trở thì chúng ta cùng nhau đi tìm hiểu ở bài viết dưới đây nhé!

1. Định nghĩa điện trở là gì?
   1. Ký hiệu và quy ước của điện trở
   2. Đơn vị của điện trở
   3. Đặc điểm của điện trở
2. Các loại điện trở
   1. Điện trở có giá trị xác định
      1. Điện trở than ép (cacbon film)
      2. Điện trở dây quấn
      3. Điện trở dán
      4. Điện trở xả
   2. Điện trở có giá trị thay đổi
      1. Biến trở
      2. Nhiệt trở
      3. Điện trở quang
3. Nguyên lý hoạt động
4. Sơ đồ mắc điện trở
   1. Sơ đồ điện trở mắc nối tiếp
   2. Sơ đồ mắc điện trở song song
   3. Sơ đồ điện trở mắc hỗn hợp
5. Bảng màu và cách đọc điện trở
   1. Bảng màu điện trở
   2. Cách đọc điện trở
6. Tính ứng dụng của điện trở

Định nghĩa điện trở là gì?

Điện trở hay có tên gọi tiếng Anh là Resistor. Là một linh kiện điện tử thụ động, gồm có hai phần tiếp điểm có khả năng kết nối. Loại linh kiện này thường được sử dụng với mục đích hạn chế cường độ dòng điện chảy trong mạch, có thể điều chỉnh được mức độ tín hiệu, dùng để chia điện áp, kích hoạt các linh kiện điện tử chủ động khác. Đây còn là một đại lượng vật lý cản trở dòng dòng điện của một vật dẫn điện, nếu vật dẫn điện đó tốt thì điện trở của nó lại nhỏ và ngược lại.

Điện trở là gì

Thiết bị còn có công suất để mà có thể tiêu tán được một lượng lớn điện năng chuyển đổi sang nhiệt nặng có trong các bộ điều khiển động cơ, ở những hệ thống phân phối điện. Và trong điện trở thì nó lại có những trở kháng. Các trở kháng này cố định, ít bị thay đổi bởi nhiệt độ hoặc là điện áp hoạt động.

Linh kiện còn được được định nghĩa chính là tỉ số của hiệu điện thế giữa hai đầu vật thể đó với tốc độ của cường độ dòng điện đi qua nó. Và nó được tính theo công thức sau đây: R= U/I, trong đó:

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

Ký hiệu và quy ước của điện trở

Với phần này thì nó sẽ phụ thuộc vào tiêu chuẩn của mỗi quốc gia nên trong sơ đồ mạch điện thì được điện trở cũng được ký hiệu khác nhau. Và điện trở được chia ra làm hai loại ký hiệu phổ biến sau:

• Kiểu ký hiệu điện trở theo tiêu chuẩn Mỹ
• Kiểu ký hiệu điện trở theo IEC

Ký hiệu và quy ước điện trở

Khi đọc các tài liệu thì các giá trị được ghi trên điện trở sẽ được quy ước bao gồm 1 chữ cái xen kẽ với dãy số tiêu chuẩn IEC 6006. Cách dùng này để thuận tiện cho việc đọc ghi các giá trị mà người ta phân cách các số thập phân bằng 1 chữ cái.

Ví dụ: 8k4 có nghĩa là 8.4 kΩ. 1R2 nghĩa là 1.2 Ω và 18R nghĩa là 18Ω

Đơn vị của điện trở

Để có thể hiểu rõ hơn được điện trở thì ta trước hết ta cần hiểu rõ được đơn vị của nó. Điện trở có đơn vị đo là Ohm, được ký hiệu Ω – đây là đơn vị của điện trở trong hệ SI, nó được đặt tên Georg Simon Ohm. Đơn vị này tương đương với vôn/ ampere

Và ngoài ohm ra thì các điện trở còn có nhiều giá trị khác nhau, nhỏ gọn hoặc là lớn hơn gấp nhiều lần. Đơn vị điện trở là:

• Ω (Ohm)
• mΩ (milliohm): 1 mΩ = 0.001
• KΩ (kilohm): 1 KΩ = 1000 Ω
• MΩ (megaohm): 1 MΩ = 1000 KΩ = 1.000.000 Ω

Đặc điểm của điện trở

Điện trở cho những đặc điểm riêng biệt để có thể phân biệt được với các loại khác ở những điểm sau:

• Có khả năng chống chịu, trở kháng… tất cả đều được nhà sản xuất ký hiệu trên nó.
• Có độ tự cảm, nhiều quá mức và hệ số nhiệt độ trên linh kiện đều phụ thuộc vào công nghệ làm ra nó.
• Hệ số nhiệt độ trên điện trở cũng có thể ảnh hưởng tới tính ứng dụng cần đến độ chính xác cao
• Nhưng trên thực tế thì thiết bị có một loạt cảm điện cảm nối tiếp và một lượng nhỏ điện dung mắc song song. Đây chính là đặc điểm quan trọng để giúp cho điện trở có thể ứng dụng được vào các hoạt động có tần số cao. Và trong bộ khuếch đại thì nó có độ nhiễu thấp, các đặc tính nhiễu do điện trở vẫn có thể xảy ra

Các loại điện trở

Để có thể phân loại được điện trở thì người ta dựa vào nhiều yếu tố và trên thị trường hiện nay thì nó được sử ra làm các loại như sau:

Điện trở có giá trị xác định

Đây là loại có giá trị xác định chính xác và nó có rất nhiều loại với nhiều hình dạng khác nhau tùy theo môi trường sử dụng, mục đích và nó dưới đây là một số loại điện trở được sử dụng phổ biến trong đời sống

Điện trở than ép (cacbon film)

Loại này thì nó có dải giá trị tương đối là rộng từ 1Ω đến 100MΩ, công suất danh định 1/8W – 2W và phần lớn công suất của nó sẽ ở mức 1/4W hoặc là 1/2W. Ưu điểm của loại này thì nó có điện trở than ép có tính thuần trở nên nó được sử dụng trong các hệ thống có phạm vi tần số thấp.

Hình ảnh điện trở than ép

Điện trở dây quấn

Đối với điện trở này thì nó được chế tạo bằng cách quấn một đoạn dây không cần phải dẫn điện tốt, quanh một lõi hình trụ. Trở khánh này nó phụ thuộc vào vật liệu dây dẫn, đường kính và độ dài của dây dẫn.

Loại này có ưu điểm nổi quấn là có giá trị nhỏ, độ chính xác cao và có công suất nhiệt lớn. Nhược điểm, có tính chất điện cảm nên nó không thể sử dụng trong các mạch cao tần mà chỉ dùng được trong các mạch âm tần.

Điện trở dây quấn

Điện trở dán

Đối với loại điện trở này có kích thước nhỏ và cực nhỏ. Nếu bạn làm mảng nghiên cứu và thực hành về mạch điện tử nhỏ gọn sẽ bắt gặp thường xuyên hơn, công suất của nó thì thấp, dưới 0.1W. Nên khi sử dụng bạn cần phải tính toán cẩn thận mạch để điện trở không bị cháy gây ra đứt mạch.

Hình ảnh điện trở dán

Điện trở dán có ưu điểm là có kích thước nhỏ và có thể hàn dán được nên nó thích hợp sử dụng trong các mạch có công suất thấp nhưng có thiết kế nhỏ gọn. Và nhược điểm là giá thành thì khá là cao hơn so với các loại điện trở khác, kích thước nhỏ nên khó hàn vào mạch và lấy ra khó hơn, đòi hỏi kỹ thuật cao

Điện trở xả

Loại này thường được sử dụng cho biến tần. Biến tần điều khiển động cơ thì nó sẽ xuất hiện quán tính lớn hoăc là cầm sự giảm tốc nhanh. Khi dừng quan tính lại, động cơ vẫn quay và nó trở thành máy phát điện, năng lượng này sẽ được cấp ngược lại biến tần và lúc này biến tần cần xả năng lượng dư ra bên ngoài thông qua điện trở xả, nó sẽ biến đổi từ điện năng sang nhiệt năng.

Hình ảnh điện trở xả

Điện trở có giá trị thay đổi

Khác với loại điện trở có giá trị xác định thì loại này giá trị của nó sẽ được thay đổi liên tục, nó có mấy loại như sau:

Biến trở

Đây là loại mà người dùng có thể điều chỉnh, thay đổi được giá trị, nó có ký hiệu là VR. Biến trở thường được lắp trong các máy phục vụ cho quá trình sửa chữa, cân chỉnh của kỹ thuật viên, loại này có con chạy hoặc là núm xoay để có thể thay đổi được giá trị của điện trở.

Hình ảnh biến trở

Nhiệt trở

Để có thể thay đổi được giá trị của điện trở thì cần dựa vào nhiệt độ. Loại nhiệt trở được sử dụng với mục đích là điều khiển được cường độ dòng điện, đo hoặc là điều khiển nhiệt độ, ổn định nhiệt cho các tầng khuếch đại, đặc biệt tầng khuếch đại công suất hoặc là linh kiện cảm biến trong các hệ thống tự động điều khiển theo nhiệt độ.

Hình ảnh nhiệt trở

Điện trở quang

Là loại linh kiện nhạy cảm với bức xạ điện từ quanh phổ ánh sáng nhìn thấy. Để có thể thay đổi được giá trị thì nó phụ thuộc vào cường độ ánh sáng chiều vào nó. Cường độ ánh sáng càng mạnh thì giá trị điện trở càng giảm và ngược lại

Điện trở quang

Hoặc ta có thể phân loại theo công suất và hiện nay thì nó được chia ra làm 3 loại:

• Điện trở thường: là các điện trở có công suất nhỏ từ 0,125W đến 0,5W
• Điện trở công xuất: các điện trở có công suất lớn hơn 1W, 2W, 5W, 10W
• Điện trở sứ, điện trở nhiêt: các điện trở có công suất, có vỏ bọc sứ, hoạt động tỏa ra nhiệt

Nguyên lý hoạt động

Để có thể làm cho điện trở hoạt động được ta cần dựa vào định luật Ohm. Theo định Ohm thì ta sẽ có điện áp (V) đi qua điện trở với tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện (I) và tỉ lệ này sẽ có một hằng số điện trở (R). Và nó được tính theo công thức: V= I*R

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

Tuy nhiên trong thực tế thì điện trở sẽ có một số điện cảm và điện dung làm ảnh hướng đến mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện bên trong mạch xoay chiều.

Sơ đồ mắc điện trở

Để có thể lắp sơ đồ một cách dễ dàng và tránh có sự sai sót dẫn đến cháy thì bạn có thể lắp theo các sơ đồ dưới đây:

Sơ đồ điện trở mắc nối tiếp

Đối với điện trở mắc nối tiếp có giá trị tương đương bằng tổng các điện trở thành phần cộng lại, nó được tính theo công thức: Rtd= R1 + R2 + R3

Còn dòng điện mà chạy qua các điện trở mắc nối tiếp thì có giá trị bằng nhau và được tính bằng giá trị: I = (U1/R1) = (U2/R2) = (U3/R3)

Và từ công thức trên thì ta thấy được sự sụt áp trên các điện trở mắc nối tiếp tỷ lệ thuận với giá trị của điện trở. Ta sẽ có sơ đồ mắc điện như sau:

Sơ đồ mắc nối tiếp

Sơ đồ mắc điện trở song song

Với các điện trở song song thì ta sẽ có những giá trị tương đương (Rtd), được tính bằng công thức: (1/Rt) = (1/R1) + (1/R2) + (1/R3)

Còn muốn mắc hai điện trở song song thì ta có: Rtd= R1.R2/ (R1 + R2) và I1 = (U / R1), I2 = (U/ R2), I3 = (U/R3)

Điện áp trên các điện trở mắc song song luôn bằng nhau. Và cách mắc như sau:

Sơ đồ mắc song song

Sơ đồ điện trở mắc hỗn hợp

Với sơ đồ mắc hỗn hợp thì các điện trở để tạo điện trở tối ưu hơn. Ví dụ: ta cần lắp 1 điện trở 9K và ta có thể mắc 2 điện trở 15K song song đó thì ta lắp nối tiếp với điện trở 15K

Cách lắp điện trở hỗn hợp:

Sơ đồ mắc hỗn hợp

Bảng màu và cách đọc điện trở

Bảng màu điện trở

Trong điện trở thì nó được đánh dấu bằng các dải màu để thể hiện giá trị điện trở. Mỗi màu có chức năng làm cho người xem dễ nhận diện được giá trị chính xác của điện trở và dung sau phần trằm của nó. Và các dải màu được xem như là ký hiệu của điện trở..

Bảng màu điện trở qua hình ảnh

Trong thực tế thì việc đọc được các giá trị của điện trở thì nó còn một quy ước chung để đọc giá trị điện trở và các tham số cần thiết khác.

Ngoài ra, còn được chia ra làm 3 dải màu:

• 4 dải: chữ số, chữ số, số nhân, dung sai
• 5 dải: chữ số, chữ số, chữ số, số nhân, dung sai
• 6 dải: chữ số, chữ số, chữ số, số nhân, dung sai, hệ số nhiệt độ

Cách đọc 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

Ngoài ra, còn có thể 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.

Tính ứng dụng của điện trở

Nhắc đến điện trở thì đây chính là linh kiện quan trọng không thể thiếu được trong các mạch điện của máy móc, thiết bị điện tử. Vì nó mang đến một tác dụng như sau:

• Giúp kiểm soát được dòng điện, làm cho dòng điện qua tải là dòng điện thích hợp nhất. Ví dụ: ta có một 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
• Điện trở còn được làm cầu phân áp, nhằm có được điện áp đúng với nhu cầu sử dụng từ một điện áp cho trước
• Thiết bị giúp cho phân chia cực để bóng bán dẫn hoạt động
• Nó sẽ trực tiếp tham gian vào các mạch điện sản sinh ra dao động RC
• Điều chỉnh cường độ dòng điện đi qua các thiết bị điện
• Và trong những trường hợp cần nhiệt lượng thì điện trở có thể làm được
• Nó còn tạo ra sự sụt áp trên mạch khi mắc nối tiếp

Qua bài viết trên thì chắc hẳn bạn đã hiểu rõ được Điện trở là gì? Nguyên lý hoạt động, công dụng của điện trở trong cuộc sống. Cảm ơn bạn đã quan tâm và theo dõi bài viết tại vanphukien. Chúc bạn có một ngày an lành!