Khái quát về điện trở
Điện trở cũng là một phần tử không thể thiếu được trong mạch điện tử, và nó là phần tử chúng ta hay gặp nhất. vì vậy việc nghiên cứu điện trở cũng rất cần thiết, và quan trọng. hôm nay mình sẽ hướng dẫn các bạn khái niệm về điện trở và cách đọc trị số của nó.
1. Khái niệm về điện trở. Điện trở là gì ? Ta hiểu một cách đơn giản – Điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện, nếu một vật dẫn điện tốt thì điện trở nhỏ, vật...
Bài 1 : Khái niệm và cách đọc điện trở
Điện trở cũng là một phần tử không thể thiếu được trong mạch điện tử, và nó là phần tử chúng ta hay gặp
nhất. vì vậy việc nghiên cứu điện trở cũng rất cần thiết, và quan trọng. hôm nay mình sẽ hướng dẫn các bạn
khái niệm về điện trở và cách đọc trị số của nó.
1. Khái niệm về điện trở.
Điện trở là gì ? Ta hiểu một cách đơn giản – Điện trở là sự cản trở dòng điện của
một vật dẫn điện, nếu một vật dẫn điện tốt thì điện trở nhỏ, vật dẫn điện kém thì
điện trở lớn, vật cách điện thì điện trở là vô cùng lớn.
Điện trở của dây dẫn :
Điện trở của dây dẫn phụ thộc vào chất liệu, độ dài và tiết diện của dây. được tính theo công thức sau:
R = ρ.L / S
Trong đó ρ là điện trở xuất phụ thuộc vào chất liệu
L là chiều dài dây dẫn
S là tiết diện dây dẫn
R là điện trở đơn vị là Ohm
2. Điện trở trong thiết bị điện tử.
a) Hình dáng và ký hiệu : Trong thiết bị điện tử điện trở là một linh kiện quan trọng, chúng được làm từ hợp
chất cacbon và kim loại tuỳ theo tỷ lệ pha trộn mà người ta tạo ra được các loại điện trở có trị số khác nhau
Hình dạng của điện trở trong thiết bị điện tử.
Ký hiệu của điện trở trên các sơ đồ nguyên lý.
B) Đơn vị của điện trở
Đơn vị điện trở là Ω (Ohm) , KΩ , MΩ
1KΩ = 1000 Ω
1MΩ = 1000 K Ω = 1000.000 Ω
B) Cách ghi trị số của điện trở
Các điện trở có kích thước nhỏ được ghi trị số bằng các vạch mầu theo một quy ước chung của thế giới.(
xem hình ở trên )
Các điện trở có kích thước lớn hơn từ 2W trở lên thường được ghi trị số trực tiếp trên thân. Ví dụ như các
điện trở công xuất, điện trở sứ.
Trở sứ công xuất lớn , trị số được ghi trực tiếp.
3. Cách đọc trị số điện trở .
Quy ước mầu Quốc tế
Mầu sắc Giá trị Mầu sắc Giá trị
Đen 0
Nâu 1
Đỏ 2
Cam 3
Vàng 4
Xanh lá 5
Xanh lơ 6
Tím 7
Xám 8
Trắng 9
Nhũ vàng -1
Nhũ bạc -2
Điện trở thường được ký hiệu bằng 4 vòng mầu , điện trở chính xác thì ký hiệu
bằng 5 vòng mầu.
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 mầu :
ảnh có bản quyền
* Cách đọc trị số điện trở 5 vòng mầu : ( điện trở chính xác )
Vòng số 5 là vòng cuối cùng , là vòng ghi sai số, trở 5 vòng mầu thì mầu sai số có
nhiều mầu, do đó gây khó khăn cho ta khi xác điịnh đâu là vòng cuối cùng, tuy
nhiên vòng cuối luôn có khoảng cách xa hơn một chút.
Đối diện vòng cuối là vòng số 1
Tương tự cách đọc trị số của 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
Hiện này các nhà sản xuất cho ra nhiều loại điện trở theo quy địn như : 100 – 300
– 1k – 2k2 – 3k3 – 3k9…. ko phải là mua loại nào là có đâu. các giá trị này là các
giá trị chuẩn
Bài 2 : Phân loại và công suất điện trở
Điện trở trên thị trường thì có rất nhiều loại với công suất khác nhau, bài này mình sẽ hướng dẫn các bạn
cách phân loại điện trở và công suất của chúng.
1. Phân loại điện trở.
Điện trở thường : Điện trở thường là các điện trở có công xuất nhỏ từ 0,125W
đến 0,5W
Điện trở công xuất : Là các điện trở có công xuất lớn hơn từ 1W, 2W, 5W, 10W.
Điện trở sứ, điện trở nhiệt : Là cách gọi khác của các điện trở công xuất , điện trở
này có vỏ bọc sứ, khi hoạt động chúng toả nhiệt.
Trở thường Trở sứ
2. Công xuất của điện trở.
Khi mắc điện trở vào một đoạn mạch, bản thân điện trở tiêu thụ một công xuất P
tính được theo công thức
P = U . I = U2 / R = I2.R
Theo công thức trên ta thấy, công xuất tiêu thụ của điện trở phụ thuộc vào dòng điện đi qua điện trở hoặc
phụ thuộc vào điện áp trên hai đầu điện trở.
Công xuất tiêu thụ của điện trở là hoàn toàn tính được trước khi lắp điện trở vào mạch.
Nếu đem một điện trở có công xuất danh định nhỏ hơn công xuất nó sẽ tiêu thụ thì điện trở sẽ bị cháy.
Nên khi mắc điện trở các pác chú ý đến công suất của điện trở.
Thông thường người ta lắp điện trở vào mạch có công xuất danh định > = 2 lần
công xuất mà nó sẽ tiêu thụ.
3. Biến trở, triết áp :
Biến trở Là điện trở có thể chỉnh để thay đổi giá trị, có ký hiệu là VR chúng có
hình dạng như sau :
Hình dạng biến trở vít xaoay
Hình dạng trong các bộ điều chỉnh âm thanh
Hình dạng biến trở Ký hiệu trên sơ đồ
Biến trở thường ráp trong máy phục vụ cho quá trình sửa chữa, cân chỉnh của kỹ thuật viên, biến trở có cấu
tạo như hình bên dưới.
Cấu tạo của biến trở
Triết áp : Triết áp cũng tương tự biến trở nhưng có thêm cần chỉnh và thường bố trí phía trước mặt máy cho
người sử dụng điều chỉnh. Ví dụ như – Triết áp Volume, triết áp Bass, Treec v.v.. , triết áp nghĩa là triết ra
một phần điện áp từ đầu vào tuỳ theo mức độ chỉnh.
Hình ảnh mang tính bản quyền
Ký hiệu triết áp trên sơ đồ nguyên lý.
Trong các mach điện
Bài 3 : Cách mắc điện trở và ứng dụng của chúng
Trong thực tế , khi ta cần một điện trở có trị số bất kỳ ta không thể có được , vì
điện trở chỉ được sản xuất khoảng trên 100 loại có các giá trị thông dụng, do đó
để có một điện trở bất kỳ ta phải đấu điện trở song song hoặc nối tiếp.
1. Điện trở mắc nối tiếp .
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 điệnt trở .
Cách tính giá trị điện trở này ngược so với tụ điện (Các pác chú ý nhé)
2. Điện trở mắc song song.
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
Cái này cũng ngược so với cách mắc của tụ điện
3. Điên trở mắc hỗn hợp
Điện trở mắc hỗn hợp.
Mắc hỗn hợp các điện trở để tạo ra điện trở tối ưu hơn . Các tính mắc hỗn hợp ta
đi tính từng nhánh 1 sau đó dựa vào nối tiếp và song song ta tính được điện trở
tương ứng của nó.
R = (R1.R2)/(R1+R2) + R3
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 .
4 . Ứng 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 8V, nhưng ta chỉ có nguồn 12V, ta có thể
đấu nối tiếp bóng đèn với điện trở để sụt áp bớt 4V trên điện trở.
Sơ đồ mắc điện trở hạn dòng
Đấu nối tiếp với bóng đèn một điện trở.
- Như hình trên ta có thể tính được trị số và công xuất của điện trở cho phù hợp như sau: Bóng đèn có điện
áp 9V và công xuất 2W vậy dòng tiêu thụ là I = P / U = (2 / 9 ) = Ampe đó cũng chính là dòng điện đi qua điện
trở.
- Vì nguồn là 12V, bóng đèn 9V nên cần sụt áp trên R là 3V vậy ta suy ra điện trở cần tìm là R = U/ I = 3 / (2/9)
= 27 / 2 = 13,5 Ω
- Công xuất tiêu thụ trên điện trở là : P = U.I = 3.(2/9) = 6/9 W vì vậy ta phải dùng điện trở có công xuất P > 6/9
W
Mắc điện trở thành cầu phân áp để có được một điện áp theo ý muốn từ một điện áp cho trước.
Cầu phân áp
Cầu phân áp để lấy ra áp U1 tuỳ ý .
Từ nguồn 12V ở trên thông qua cầu phân áp R1 và R2 ta lấy ra điện áp U1, áp U1 phụ thuộc vào giá trị hai
điện trở R1 và R2.theo công thức .
U1 / U = R1 / (R1 + R2) => U1 = U.R1(R1 + R2)
Thay đổi giá trị R1 hoặc R2 ta sẽ thu được điện áp U1 theo ý muốn.
Phân cực cho bóng bán dẫn hoạt động .thường hay dùng triết áp
Tham gia vào quá trình tạo dao động
Ngoài ra điện trở còn có nhiều ứng dụng khác trong các mạch điện hằng ngày.
Bài 4 : Điện trở của dây dẫn và tổn thất
1. Điện trở của dây dẫn
Điện trở R của dây dẫn có thể tính như sau:
trong đó:
L là chiều dài của dây dẫn, đo theo mét
2
S là tiết diện (diện tích xung quanh,được xem như mặt cắt hình tròn), đo theo m
ρ (tiếng Hy Lạp: rô) là điện trở suất (hay còn gọi là điện trở riêng hoặc suất điện trở) của vật liệu,
được đo bằng ôm·met (Ω·m)
Điện trở suất là thước đo khả năng kháng lại dòng điện của vật liệu.
Lưu ý bổ sung: Có hai lý do giải thích tại sao một vật dẫn có tiết diện ngang nhỏ có xu hướng tăng trở
kháng. Lý do thứ nhất là các điện tử có cùng điện tích âm, đẩy lẫn nhau, do vậy trong một không gian nhỏ
thì sự phản kháng sẽ tăng lên. Lý do thứ hai là các điện tử “va chạm” vào nhau, sinh ra hiện tượng “phân
tán” và do đó chúng bị làm trệch hướng.
2. Tổn thất do điện trở
Khi dòng điện cường độ I chạy qua một vật có điện trở R, điện năng được chuyển thành nhiệt năng với công
suất theo phương trình sau:
trong đó:
P là công suất, đo theo W
I là cường độ dòng điện, đo bằng A
R là điện trở, đo theo Ω
Hiệu ứng này có ích trong một số ứng dụng như đèn điện dây tóc hay các thiết bị cung cấp nhiệt bằng điện,
nhưng nó lại là không mong muốn trong việc truyền tải điện năng. Các phương thức chung để giảm tổn thất
điện năng là: sử dụng vật liệu dẫn điện tốt hơn, hay vật liệu có tiết diện lớn hơn hoặc sử dụng hiệu điện thế
cao. Các dây siêu dẫn được sử dụng trong một số ứng dụng đặc biệt, nhưng có thể sẽ có ngày trở thành
phổ biến.
