Giới thiệu điện trở là gì, ký hiệu, đơn vị chức năng, những loại điện trở thông dụng trên thị trường lúc bấy giờ cũng như hiệu quả của từng loại .
Điện trở ( tiếng Anh là resistor ) là một linh phụ kiện điện tử giúp số lượng giới hạn hoặc kiểm soát và điều chỉnh dòng điện trong một mạch điện tử. Điện trở cũng hoàn toàn có thể được sử dụng để cung ứng một điện áp mong ước cho thiết bị hoạt động giải trí ví dụ như một bóng bán dẫn .
Đơn vị của điện trở là Ohm (đọc là Ôm).
Công dụng của điện trở
Công dụng của điện trở trong mạch điện hoặc mạch điện tử là “ cản trở ” ( do đó gọi là điện trở ), kiểm soát và điều chỉnh hoặc thiết lập dòng điện qua nó bằng cách sử dụng những loại vật chất dẫn điện tạo nên điện trở. Điện trở cũng hoàn toàn có thể được nối với nhau thành chuỗi dùng để làm mạng điện trở hoàn toàn có thể hoạt động giải trí như bộ giảm điện áp, bộ chia điện áp hoặc bộ số lượng giới hạn dòng điện trong mạch điện .
Điện trở được gọi là ” Thiết bị thụ động “, vì nó không chứa hoặc khuếch đại điện áp nhưng chỉ làm giảm điện áp hoặc dòng điện đi qua nó dẫn đến nguồn năng lượng điện bị mất ở dạng nhiệt .
Cần có sự chênh lệch điện áp giữa 2 đầu điện trở để cho dòng điện đi qua. Sự chênh lệch này giúp cân đối nguồn năng lượng bị mất. Khi được sử dụng trong những mạch điện 1 chiều, sự chênh lệch này, còn được gọi là hiệu điện thế, được đo trên những đầu cuối của điện trở khi dòng điện chạy qua .
Hầu hết những loại điện trở là những thiết bị tuyến tính tạo ra sự sụt điện áp khi dòng điện chạy qua nó và tuân theo Định luật Ohm. Các giá trị điện trở khác nhau tạo ra những giá trị dòng điện hoặc điện áp khác nhau. Điều này rất có ích trong những mạch điện tử, khi muốn kiểm soát và điều chỉnh dòng điện hoặc điện áp ta chỉ cần kiểm soát và điều chỉnh điện trở, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể tạo ra một bộ chuyển đổi điện áp thành dòng điện và dòng điện thành điện áp .
Có hàng ngàn loại điện trở khác nhau và được sản xuất dưới nhiều dạng khắc nhau tùy vào đặc thù và độ đúng mực đơn cử của chúng tương thích với những nghành nghề dịch vụ ứng dụng nhất định, ví dụ điển hình như độ không thay đổi cao, điện áp cao, dòng điện cao, hoặc điện trở sử dụng cho mục tiêu chung .
Một số đặc thù chung tương quan đến điện trở là : Hệ số nhiệt độ, thông số điện áp, độ nhiễu, tần số cung ứng, hiệu suất cũng như mức nhiệt độ, kích cỡ vật lý và độ đáng tin cậy .
Các điện trở thường chỉ có một giá trị điện trở duy nhất, ví dụ 100 Ω, nhưng những điện trở biến thiên ( biến trở ) hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh được giá điện trở giữa 0 và giá trị cực lớn của nó .
Ký hiệu điện trở
Trong những sơ đồ mạch điện và điện tử, điện trở thường được bộc lộ là một hình “ zig-zag ” hoặc một hình chữ nhật với giá trị điện trở của nó theo đơn vị chức năng Ohm ( Ω ). Điện trở có giá trị từ dưới một ohm, ( < 1 Ω ) đến hơn chục triệu ohm, ( > 10M Ω ) về giá trị .
Các loại điện trở và cấu tạo từng loại
Tất cả những điện trở hoàn toàn có thể được phân loại thành bốn nhóm chính :
- Điện trở cacbon – Được làm từ bụi cacbon hoặc bột graphite, giá trị hiệu suất thấp .
- Điện trở màng hay điện trở gốm sắt kẽm kim loại – Được làm từ bột oxit sắt kẽm kim loại dẫn điện, giá trị hiệu suất rất thấp .
- Điện trở dây quấn – Thân sắt kẽm kim loại để gắn tản nhiệt, giá trị hiệu suất rất cao .
- Điện trở bán dẫn – Công nghệ màng mỏng mảnh có độ đúng mực / tần số cao .
Có nhiều loại điện trở và biến trở khác nhau. Mỗi nhóm, mỗi loại có ưu điểm và điểm yếu kém riêng so với những loại khác. Nếu giới hết tổng thể những loại những loại sẽ làm cho nội dung phần này rất lớn vì thế tôi sẽ số lượng giới hạn nó theo mức độ thông dụng và mục tiêu sử dụng .
Điện trở bội ép
Điện trở cacbon là loại điện trở bội ép phổ cập nhất. Điện trở carbon là điện trở sử dụng cho mục tiêu chung giá rẻ được sử dụng trong những mạch điện và điện tử. Thành phần điện trở được cấu trúc từ hỗn hợp bụi cacbon hoặc than chì mịn ( tựa như như chì trong viết chì ) và bột gốm ( đất sét ) không dẫn điện để link tổng thể với nhau .
Tỷ lệ của bụi cacbon và gốm quyết định hành động giá trị điện trở. Tỷ lệ carbon càng cao thì trở kháng càng thấp và ngược lại. Hỗn hợp được đúc thành dạng hình tròn trụ với dây sắt kẽm kim loại hoặc dây dẫn được gắn vào mỗi đầu để liên kết điện, sau đó được bọc bằng vật tư cách nhiệt bên ngoài và ghi lại mã màu để bộc lộ giá trị điện trở của nó .
Điện trở cacbon
Điện trở cacbon tổng hợp là điện trở hiệu suất thuộc loại trung bình và thấp, có điện cảm thấp tương thích cho những ứng dụng tần số cao nhưng nó cũng hoàn toàn có thể bị nhiễu và không không thay đổi khi nóng. Các điện trở cacbon tổng hợp thường có ký hiệu phía trước là “ CR ” ( ví dụ CR10kΩ ) và ký hiệu E6 ( dung sai ± 20 % ), E12 ( ± 10 % ) và E24 ( ± 5 % dung sai ) với hiệu suất từ 0.250 tới 5 Wat .
Việc tạo điện trở carbon composite rất rẻ, do đó loại này thường được sử dụng trong những mạch điện. Tuy nhiên, do quy trình sản xuất những loại điện trở carbon có dung sai rất lớn nên so với những việc làm cần giá trị điện trở cao và đúng chuẩn, người ta sẽ thay bằng điện trở màng ( film resistor ) .
Điện trở loại màng
“ Điện trở màng ” là một thuật ngữ chung gồm có những loại điện trở màng sắt kẽm kim loại, màng cacbon và màng oxit sắt kẽm kim loại, thường được tạo ra bằng cách đưa những sắt kẽm kim loại nguyên chất ( như niken ) hoặc màng oxit ( như ôxít thiếc ) vào một thanh gốm cách điện .
Giá trị điện trở được trấn áp bằng cách tăng độ dày của lớp màng bên trong, vì vậy tùy theo độ dày sẽ có tên gọi ” điện trở màng dày ” hoặc ” điện trở màng mỏng dính ” .
Khi được đưa vào bên trong, người ta sẽ sử dụng tia laser để cắt đúng chuẩn một hình lò xo xoắn ở trong lớp màng này. Việc cắt lớp màng có công dụng tăng hoặc giảm điện trở, giống như việc từ một cái dây dài, thẳng tạo thành cuộn dây .
Phương pháp sản xuất này tạo ra những điện trở có dung sai nhỏ hơn ( 1 % hoặc ít hơn ) so với những loại điện trở cacbon. Dung sai của điện trở được bộc lộ bằng Phần Trăm, ví dụ 5 %, 10 % … Điện trở loại màng cũng có giá trị cao hơn nhiều so với những loại khác và giá trị hoàn toàn có thể vượt qua 10M Ω ( 10 triệu Ohm ) .
Điện trở màng
Điện trở màng sắt kẽm kim loại không thay đổi nhiệt độ tốt hơn nhiều so với điện trở cacbon tương tự, độ nhiễu thấp hơn và nói chung là tốt hơn cho những ứng dụng tần số cao hoặc tần số vô tuyến điện. Điện trở oxit sắt kẽm kim loại có năng lực tăng cường dòng điện cao hơn với nhiệt độ cao hơn nhiều so với những điện trở màng sắt kẽm kim loại tương tự .
Một loại khác của điện trở phim thường được gọi là điện trở màng dày được sản xuất bằng cách đưa một lớp gốm và sắt kẽm kim loại dày hơn vào chất nền gốm nhôm. Điện trở gốm sắt kẽm kim loại có những đặc thù tựa như như điện trở màng sắt kẽm kim loại và thường được sử dụng để sản xuất những loại điện trở chip dán, những điện trở tần số cao và pcb. Loại này có độ không thay đổi nhiệt độ tốt, độ nhiễu thấp, và mức điện áp tốt nhưng đặc thù dòng điện tăng thấp .
Điện trở màng sắt kẽm kim loại có ký hiệu ở phía trước là “ MFR ” ( ví dụ, MFR100kΩ ) và ký hiệu CF cho điện trở màng cacbon. Điện trở màng sắt kẽm kim loại có những loại E24 ( ± 5 % và ± 2 % dung sai ), E96 ( ± 1 % dung sai ) và E192 ( ± 0,5 %, ± 0,25 % và ± 0,1 % dung sai ) với mức hiệu suất 0,05 đến 0,5 Wat. Nói chung điện trở màng và đặc biệt quan trọng là điện trở màng sắt kẽm kim loại là linh phụ kiện hiệu suất thấp có độ đúng chuẩn .
Điện trở loại dây quấn
Một loại điện trở khác, được gọi là Điện trở dây quấn, được tạo thành bằng cách quấn dây sắt kẽm kim loại mỏng dính ( Nichrome ) hoặc dây tương tự như vào một lớp gốm cách điện dưới dạng lò xo xoắn tương tự như như điện trở màng phía trên .
Loại điện trở này thường chỉ có giá trị rất thấp ( từ 0,01 Ω đến 100 kΩ ), tương thích để sử dụng trong những mạch đo và ứng dụng kiểu cầu Wheatstone .
Loại này cũng hoàn toàn có thể dùng cho dòng điện cao hơn nhiều so với những điện trở khác có cùng giá trị với hiệu suất vượt quá 300 Wat. Những điện trở hiệu suất cao được đúc hoặc ép vào một thân tản nhiệt bằng nhôm nhằm mục đích tản nhiệt tốt
Một loại khác của điện trở dây quấn là điện trở dây quấn hiệu suất. Đây là những loại điện trở không phản ứng với nhiệt độ cao, hiệu suất cao và thường được phủ một lớp men epoxy thủy tinh hoặc thủy tinh để sử dụng trong điều khiển và tinh chỉnh động cơ DC / servo và những ứng dụng phanh động lực .
Dây điện trở không cảm ứng được quấn xung quanh một ống gốm hoặc sứ được phủ mica để ngăn những dây kim loại tổng hợp di dời khi nóng. Điện trở dây quấn có nhiều loại và một trong những ứng dụng chính của điện trở dây quấn là quy đổi dòng điện đi qua nó thành nhiệt năng với nguồn năng lượng lên đến 1000 Wat .
Do những dây của điện trở dây quấn được quấn vào một cuộn bên trong thân điện trở nên nó hoạt động giải trí như một cuộn cảm khiến chúng có điện cảm cũng như điện trở. Khi đó nó sinh ra một trở kháng mới ( Z ) so với mạch điện xoay chiều .
Trở kháng ( Z ) gồm có điện trở ( R ) và điện cảm ( X ), được đo bằng ohm và được tính theo công thức, Z = R + X .
Khi được sử dụng trong những mạch AC, giá trị điện cảm này biến hóa theo tần số ( điện trở cảm ứng, XL = 2 πƒL ) và do đó, giá trị tổng thể và toàn diện của điện trở biến hóa. Còn so với mạch DC do tần số bằng không nên không sống sót điện trở cảm ứng. Do đó, điện trở dây quấn không được phong cách thiết kế hoặc sử dụng trong những mạch AC hoặc bộ khuếch đại nơi mà tần số trên những điện trở đổi khác. Tuy nhiên, điện trở dây quấn không cảm ứng vẫn được sử dụng .
Điện trở dây quấn
Các loại điện trở dây quấn có ký hiệu phía trước là “ WH ” hoặc “ W ” ( ví dụ WH10Ω ) và có sẵn trong gói vỏ nhôm WH ( ± 1 %, ± 2 %, ± 5 % và ± 10 % dung sai ) hoặc gói thủy tinh tráng men W ( ± 1 %, ± 2 % và ± 5 % dung sai ) với hiệu suất định mức từ 1W đến 300W hoặc cao hơn .
Tổng kết
Có nhiều loại điện trở khác nhau từ giá rẻ, dung sai lớn, sử dụng cho mục tiêu chung như điện trở cacbon cho đến loại mắc tiền, hiệu suất cao và đúng mực như điện trở màng, điện trở gốm dây quấn. Một điện trở hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh, cản trở hoặc thiết lập dòng điện cũng như điện áp trong một mạch điện .
Giá trị điện trở hay năng lực số lượng giới hạn dòng điện ( trở kháng ) được đo bằng Ohm ( Ω ) giao động từ dưới một Ohm đến mỗi triệu Ohm, ( Mega-Ohm ). Điện trở hoàn toàn có thể có giá trị cố định và thắt chặt hoặc biến thiên ( biến trở ) .
Trong mạch điện một chiều, một điện trở sẽ luôn có cùng giá trị bất kể tần số nguồn cung ứng từ DC cao hay thấp và tổng thể những điện trở có một điểm chung, giá trị điện trở của nó trong mạch sẽ luôn dương và không khi nào âm .
Việc sử dụng và ứng dụng điện trở trong một mạch điện hoặc điện tử là rất lớn và đa dạng. Hầu hết các mạch điện tử sử dụng một hoặc nhiều loại điện trở. Điện trở thường được sử dụng cho các mục đích giới hạn dòng điện, cung cấp điện áp điều khiển thích hợp cho các thiết bị bán dẫn, chẳng hạn như bóng bán dẫn lưỡng cực, bảo vệ đèn LED hoặc các thiết bị bán dẫn khác khỏi hư hại dòng điện, cũng như điều chỉnh hoặc hạn chế phản ứng tần số trong mạch âm thanh hoặc bộ lọc .
Trong những mạch kỹ thuật số, những loại điện trở khác nhau hoàn toàn có thể được sử dụng để set điện áp mức cao hoặc mức thấp tại chân đầu vào của chip điều khiển và tinh chỉnh hoặc kiểm soát và điều chỉnh điện áp tại một điểm nào đó trong mạch bằng cách đặt hai điện trở khác nhau để tạo mạng chia điện áp, … những ứng dụng của nó là vô tận .
