Mạch Song Song Là Gì 36

Trong cuộc sống thường ngày, chúng ta dễ bắt gặp thuật ngữ về điện trở đặc biệt là trong các lĩnh vực liên quan đến điện năng, máy móc,… Tuy nhiên không phải ai cũng biết điện trở là gì? Cách tính cũng như các loại điện trở khác nhau. Do đó, để hiểu thêm về vấn đề này, chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu về điện trở thông qua bài viết dưới đây.

Điện trở là gì?

Hầu hết mọi người đều đã được tìm hiểu thuật ngữ điện trở ở chương trình vật lý lớp 9. Và từ đó đến hết cấp học phổ thông, điện trở vẫn luôn xuất hiện trong các bài giảng của môn vật lý. Vậy điện trở là gì?

Điện trở là một đại lượng vật lý, được viết tắt là R với tên tiếng anh là Resistor. Điện trở được định nghĩa là đại lượng đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của vật liệu. Ta có thể hiểu đơn giản như sau, nếu một vật có tính dẫn điện tốt thì điện trở nhỏ và khả năng dẫn điện kém thì điện trở lớn.

 

Hình ảnh điện trở

Ví dụ như các chất liệu không dẫn điện như nhựa, vải, giấy,… có điện trở lớn khoảng 1016. Các vật liệu dẫn điện như kim loại thì điện trở khoảng 10-8. Đặc biệt điện trở bằng 0 đối với các vật liệu siêu dẫn điện.

Đơn vị đo của điện trở

Theo hệ đo lường quốc tế (SI) thì đơn vị đo của điện trở được gọn là Ohm có ký hiệu là Ω. Đơn vị đo này được đặt theo tên của nhà vật lý đại tài người Đức – người đã phát biểu định luật Ohm.

Vì là đơn vị đo của điện trở nên Ohm sẽ tương đương với tỉ số giữa hiệu điện thế với cường độ dòng điện. Một Ohm sẽ tương đương với Von/ampe (V/A).

Các điện trở cũng có nhiều giá trị khác nhau gồm Milliohm (m Ω), Kilohm (k Ω), Megohm (M Ω).

1 mΩ = 10-3 Ω

1k Ω = 103 Ω

1M Ω = 106 Ω

Loại trừ trường hợp là một đại lượng vật lý như đã nói ở trên thì trong các thiết bị điện tử, điện trở còn được định nghĩa như sau. Đây là một linh kiện điện tử gồm có 2 tiếp điểm kết nối. Thiết bị này thường được dùng để hạn chế cường độ dòng điện trong mạch điện, dùng để chia điện áp, điều chỉnh mức độ tín hiệu,…

Công thức tính điện trở

Để có thể xác định được đại lượng vật lý này, mọi người có thể áp dụng công thức sau:

R = U/I

Trong đó:

• R: là điện trở của dòng điện đo bằng Ohm (Ω)
• U: là hiệu điện thế đo bằng vôn (V)
• I: là cường độ dòng điện đo bằng ampe (A)

Cùng với đó, đặc tính lý tưởng của một điện trở được biểu diễn bởi định luật Ohm. Đây là một trong những định luật quan trọng nhất trong điện học và có nhắc tới điện trở như sau:

Điện áp đi qua tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện và tỉ lệ này là một hằng số điện trở. Từ đó ta có công thức sau:

V = IR

Trong đó:

• V: là điện áp
• I: là cường độ dòng điện
• R: là điện trở

Ví dụ như: Nếu một điện áp một chiều 12V có điện trở 600 Ω. Khi đó cường độ dòng điện sẽ bằng 12/600 và bằng 0,02A.

Tham khảo thêm: Điện là gì, Dòng điện là gì, các công thức tính dòng điện

Tham khảo thêm: Áp suất là gì, phân loại và công thức tính áp suất

Cách mắc điện trở

Có 3 cách mắc điện trở phổ biến nhất đó là:

Điện trở mắc song song

Trong một đoạn mạch, có thể có nhiều điện trở  và chúng được mắc song song với nhau. Khi đó cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở sẽ tỉ lệ nghịch với điện trở đó.

Cách tính điện trở trung bình sẽ là:

1/Rtb = 1/R1 + 1/R2 +… +1/Rn

Trong đó:

• Rtb: là điện trở trung bình
• R1, R2, Rn: là các điện trở mắc song song

Cách mắc điện trở nối tiếp

Đối với đoạn mạch có các điện trở được mắc nối tiếp nhau thì hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở sẽ tỉ lệ thuận với điện trở đó.

a) Tính hiệu điện thế UAB của đoạn mạch.

b) Tính điện trở R2.

* Lời giải bài 2 trang 17 SGK Vật lý 9:

a) Vì mạch gồm hai điện trở R1 và R2 ghép song song với nhau và song song với nguồn nên:

 UAB = U2 = U1 = R1.I1 = 10.1,2 = 12 (V).

b) Cường độ dòng điện chạy qua R2 là I2 = I – I1 = 1,8 – 1,2 = 0,6 (A).

⇒ Điện trở R2:

° Cách 2: Áp dụng cho câu b).

– Theo câu a, ta tìm được UAB = 12 (V).

⇒ Điện trở tương đương của đoạn mạch là:

– Mặt khác ta có:  

♦ Dạng 3: Định luật ôm cho đoạn mạch mắc hỗn hợp (nối tiếp + song song)

* Phương pháp giải: Phân tích bài toán đoạn nào mạch mắc nối tiếp để áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch mắc nối tiếp, đoạn nào mạch mắc song song để áp dụng Định luật ôm cho mạch mắc song song.

° Bài 3 trang 18 SGK Vật lý 9: Cho mạch điện có sơ đồ như hình 6.3 (hình dưới), trong đó R1 = 15 Ω, R2 = R3 = 30 Ω, UAB = 12 V.

Định luật Ôm cho toàn mạch là định luật được đặt theo tên của nhà vật lý Georg Simon Ohm (1789 – 1854) người Đức nêu lên mối quan hệ giữa cường độ dòng điện trong mạch với suất điện động của nguồn điện và điện trở của toàn mạch.1/ Định luật Ôm đối với đoạn mạch có dòng điện

Công thức tính sẽ là:

Rtb = R1 + R2 +…+ Rn

Các ký hiệu cũng tương tự với kí hiệu tại cách mắc song song.

Mắc điện trở hỗn hợp

Cách mắc này là sự kết hợp của cách mắc song song và mắc nối tiếp. Ví dụ điện trở R1 và R2 mắc song song với nhau và được mắc nối tiếp với R3 thì  chúng ta tính điện trở song song riêng rồi cộng với điện trở nối tiếp. Công thức tính sẽ như sau:

Rtb = (R1R2/R1+R2) + R3

 

Hình ảnh mô phỏng

Phân loại điện trở

Hiện nay, có nhiều cách phân loại điện trở. Tùy vào các tiêu chí mà sẽ có những loại điện trở khác nhau.

Phân loại điện trở dựa theo giá trị của điện trở

Với tiêu chí này, điện trở sẽ được phân ra làm 2 loại riêng biệt:

• Điện trở có giá trị cố định: Đây là loại điện trở đã được cố định giá trị điện trở suất từ khi sản xuất và không thể thay đổi trong quá trình sử dụng. Các loại điện trở có giá trị cố định chính là điện trở hợp chất cacbon và điện trở làm bằng chì.