Điện trở là gì? Công dụng của điện trở

 

Điện trở là gì?

Khái niệm về 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 kháng 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 Ω
• 1 KΩ = 1000 Ω
• 1 MΩ = 1000 KΩ = 1.000.000 Ω

Phân loại điện trở

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

Điện trở thường : các điện trở có công xuất nhỏ từ 0,125W đến 0,5W

Điện trở công xuất : các điện trở có công xuất lớn hơn từ 1W, 2W, 5W, 10W.

Điện trở sứ, điện trở nhiệt : các điện trở công xuất , điện trở này có vỏ bọc sứ, khi hoạt động chúng toả nhiệt.

– Phân theo chất liệu, cấu tạo. Có 6 loại điện trở là:

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

2. 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 một hằng số điện trở (R).

Công thức định luật Ohm: V=I*R

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

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

3. Công 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 quá tải cho phù hợp, Ví dụ có một bóng đèn 9V, nhưng ta chỉ có nguồn 12V, 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 một điện áp theo ý muốn từ một điện áp cho trước.
• Phân cực cho bóng bán dẫn hoạt động
• Tham gia vào các mạch tạo dao động R C
• Điều chỉnh cường độ dòng điện đi 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.

4. 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; U2: 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.