Tìm hiểu nguyên lý hoạt động và công thức tính điện trở

Tìm hiểu điện trở là gì?

Để hiểu rõ hơn về loại linh kiện này, hãy theo dõi nội dung dưới đây nhé: 

Khái niệm 

Điện trở có tên gọi tiếng anh là Resistor. Đây là một linh kiện điện tử thụ động với 2 tiếp điểm kết nối. Một số chức năng của điện trở có thể kể đến là:

• Điện trở dùng để điều chỉnh mức độ của tín hiệu.
• Hạn chế cường độ dòng điện chảy trong mạch.
• Dùng để chia điện áp.
• Dùng để kích hoạt các linh kiện điện tử chủ động (ví dụ như transistor).

Điện trở công suất giúp phân tán một lượng điện năng lớn. Chuyển sang nhiệt năng trong các hệ thống phân phối điện hoặc trong các bộ điều khiển động cơ. Các điện trở thường có trở kháng cố định, ít bị thay đổi bởi điện áp hoạt động cũng như nhiệt độ của môi trường. 

Biến trở là loại điện trở có thể thay đổi được trở kháng. Ví dụ như các núm vặn điều chỉnh âm lượng. Các loại cảm biến có điện trở biến thiên có thể kể đến như: Ánh sáng, lực tác động, Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, các phản ứng hóa học.

Công thức tính R

Điện trở là đại lượng vật lý tượng trưng cho tính chất cản trở dòng điện của các loại vật liệu. Loại linh kiện này có thể được định nghĩa là tỉ số của hiệu điện thế giữa hai đầu máy với cường độ dòng điện đi qua nó. Vì thế chúng ta có cách tính R như sau: 

R=U/I

Trong đó:

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

Ký hiệu và quy ước 

Tùy theo quy chuẩn của mỗi quốc gia mà điện trở được ký hiệu khác nhau. Có hai loại kí hiệu phổ biến hiện nay là:

• Ký hiệu điện trở theo kiểu Mỹ.
• Ký hiệu điện trở theo tiêu chuẩn IEC.

Khi tham khảo tài liệu nước ngoài thì các giá trị được ghi ở trên điện trở thường được quy ước gồm 1 chữ cái xen kẽ với các con số theo quy ước IEC 6006. Cách ký hiệu này giúp thuận tiện hơn trong quá trình đọc ghi các giá trị được phân cách bằng cách quy đổi các số thập phân bằng một chữ cái.

Ví dụ: Trên điện trở ghi 9k3 có nghĩa là 9.3 kΩ. 1R4 nghĩa là 1.4 Ω.

Đơn vị 

Ohm (ký hiệu là: Ω) là đơn vị của điện trở trong hệ SI. Một ohm tương đương với tỷ lệ vôn/ampe.

Ngoài ohm ra thì các điện trở còn có nhiều giá trị khác, Có thể nhỏ hơn hoặc lớn hơn gấp nhiều lần bao gồm: KΩ (kilohm),mΩ (milliohm), MΩ (megohm). Được quy đổi như sau: 

• 1 mΩ = 0.001 Ω.
• 1KΩ = 1000 Ω.
• 1MΩ = 1000 KΩ = 1000.000 Ω.

Phân loại điện trở

Có 2 cách để chúng ta có thể phân loại điện trở là: 

Phân loại theo công suất

Nếu phân loại theo công suất thì có 3 loại điện trở là: 

• Điện trở thường: Đây là loại có công suất nhỏ từ 0,125W – 0,5W.
• Điện trở công Suất: Đây là loại có công suất lớn hơn từ 1W, 2W, 5W, 10W.
• Điện trở sứ, nhiệt: Đây là các điện trở công suất. Loại này có vỏ bọc sứ, khi hoạt động g sẽ toả ra nhiệt.

Phân theo chất liệu, cấu tạo 

Nếu phân loại theo cấu tạo và chất liệu thì có 6 loại điện trở là:

• Điện trở cacbon.
• Điện trở màng ( còn gọi là điện trở gốm kim loại).
• Điện trở dây quấn.
• Điện trở film.
• Điện trở bề mặt.
• Điện trở băng.

Tìm hiểu nguyên lý hoạt động điện trở 

Theo định luật Ohm: Điện áp ( ký hiệu là V) đi qua điện trở sẽ tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện (ký hiệu là I). Tỷ lệ này là một hằng số điện trở ( ký hiệu là R).

Công thức của định luật Ohm như sau: 

V=I*R

Ví dụ: Nếu một linh kiện điện trở 400Ω được nối vào điện áp một chiều 14V, thì cường độ dòng điện đi qua lúc này sẽ là 14/ 400 = 0.035 Ampe.

Thực tế hiện nay cũng có một số loại điện cảm và điện dung có ảnh hưởng trực tiếp đến mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện xoay chiều trong mạch.

Bảng màu và cách đọc điện trở

Nội dung dưới đây sẽ chia sẻ đến bạn đọc cách đọc và xem bảng màu điện trở:

Cách đọc điện trở

Theo sơ đồ nguyên lý, điện trở thường sẽ được biểu diễn bằng một hình chữ nhật dài. Trên thân sẽ có vạch để dễ dàng phân biệt công suất của điện trở. Cách đọc theo quy ước như sau:

• Hai vạch chéo (//) tương ứng với 0,125w.
• Một vạch chéo (/) tương ứng với 0,25w.
• Một vạch ngang (-) tương ứng với 0,5w.
• Một vạch đứng (|) tương ứng với 1,0w.
• Hai vạch đứng (||) tương ứng với 2,0w.
• Hai vạch chéo vào nhau (\/) tương ứng với 5,0w.
• Còn (X) tương ứng với 10,0w.

Bảng màu điện trở

Ngoài việc nhà sản xuất đã in trị số của điện trở lên linh kiện thiết bị thì chúng ta có thể dùng một quy ước chung khác. Để có thể dễ dàng đọc trị số điện trở và các tham số cần thiết khác. Giá trị được tính ra thành đơn vị Ω.

Công suất tiêu thụ của điện trở

Trong mọi thời điểm, công suất P(W) được tiêu thụ bởi một điện trở có trở kháng R(Ω) sẽ tính bằng công thức dưới đây:

P= U*I =I2*R= U2/R

Trong đó:

• U (V): Là điện áp trên điện trở.
• I (A): Là dòng điện đi qua nó.

Điện trở công suất thường được tính theo công suất tiêu thụ tối đa. Trong hệ thống các linh kiện ở trạng thái rắn thì điện trở công suất được định mức ở mức 1/4 watt, 1/10 và 1/8. Các loại điện trở thường sẽ tiêu thụ thấp hơn giá trị định mức được ghi ở trên điện trở.

Công dụng của điện trở

Một số công dụng phổ biến của loại linh kiện này là: 

• Khống chế dòng điện đi qua tải sao cho ở mức phù hợp nhất.
• Lắp đặt điện trở thành cầu phân áp để có được một điện áp từ một điện áp cho trước.
• Điện trở dùng để phân cực cho bóng bán dẫn hoạt động bình thường.
• Tham gia vào các mạch và tạo ra dao động RC.
• Điều chỉnh cường độ dòng điện đi qua các thiết bị điện.
• Điện trở tạo ra nhiệt lượng trong các ứng dụng.
• Điện trở tạo ra sụt áp trên mạch khi mắc nối tiếp.

Lời kết

Trên đây là toàn bộ thông tin về khái niệm, phân loại nguyên lý hoạt động của điện trở. Hy vọng thông qua bài viết trên, bạn đọc đã hiểu rõ hơn về loại linh kiện này. Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết và hẹn gặp lại bạn trong những bài viết tiếp theo nhé!