Điện trở là gì ? Cấu tạo – Ứng dụng của điện trở có trong mạch điện ngày nàyĐiện trở xuất hiện hầu hết rất nhiều nghành từ nghành xe hơi, máy tính, bộ điều khiển và tinh chỉnh … cho tới điện thoại thông minh mà tất cả chúng ta hay sử dụng hằng ngày. Nhìn chung nó chiếm một vai trò rất quan trọng trong những ngành điện tử, điện điện tử, tự động hóa, cơ điện tử. Mặc khác điện trở là dạng linh phụ kiện điện tử cơ bản nhất mà ai ai cũng đều được nhìn thấy, nghe thấy và biết đến nó. Tuy nhiên, để hiểu rõ thực chất về loại linh phụ kiện điện trở này thì không hẳn ai ai cũng hiểu rõ về nó. Bài viết sau sẽ phân phối cho bạn biết từ cơ bản đến nâng cao về nó .
Điện trở là gì? Đây là câu hỏi của rất nhiều người, những người mà lần đầu tiên bắt đầu tìm hiểu kiến thức về mạch điện. Thậm chí là những người có khiếu tò mò về thế giới quanh ta hay tự đặt một câu hỏi đơn giản như vậy.
1.1 Khái niệm về điện trở ?
Điện trở là một dạng linh kiện tử làm giảm dòng điện chạy trong mạch điện. Một cách giải thích khác, là điện trở giúp làm cản trở dòng điện và giảm điện áp có trong mạch điện. Đây là linh kiện điện tử mà mạch điện tử nào từ cơ bản đến nâng cao đều luôn phải có điện trở trong đấy.
Cấu tạo cơ bản của điện trở gồm có hai đầu dây dẫn được gắn ở hai đầu đối lập và ở giữa là một bộ phận dẫn điện tương đối kém. Giá trị của một điện trở được đo bằng Ohm ( Ω ) – đây là một đại lượng thông dụng trên toàn quốc tế được ký bằng tiếng Hy lạp .
1.2 Điện trở tiếng anh là gì ?
Ngày nay, mọi phong cách thiết kế trên một bản thiết kế mạch điện tiêu chuẩn thì người ta đa phần sử dụng tiếng anh là nhiều. Cơ bản là tiếng anh, lúc bấy giờ đang là ngôn từ thông dụng trên quốc tế .
Những ứng dụng dùng trong mọi nghành kỹ thuật đều sử dụng Tiếng Anh làm ngôn từ tiêu chuẩn. Vì thế mà nhiều kỹ sư mới biết chân vào nghề hay những kỹ sư mới biết cách đọc một bản vẽ kỹ thuật mạch điện còn kinh ngạc so với những linh phụ kiện điện tử bằng tiếng anh .
Điện trở trong tiếng anh có tên gọi là Resistor. Nhiều bạn còn nhầm lẫm điện trở là Resistance hay Resistence, nhưng bản chất thực sự thì không phải. Hãy lưu ý điều này nhé, tên gọi quy ước chung của điện trở là Resistor. Mình giám khẳng định điều này là bởi vì trong hầu hết tài liệu tiếng anh liên quan đến mạch điện thì họ chỉ dùng cái tên gọi này.
1.3 Ký hiệu của điện trở trong bản vẽ
Ký hiệu của một con linh phụ kiện điện tử là chìa khóa để hoàn toàn có thể dùng để đọc hiểu một bản vẽ mạch điện. Vì thế, ký hiệu của bất kể con linh phụ kiện điện tử nào thì bắt buộc người dân kỹ thuật nào phải nắm rõ để hoàn toàn có thể đọc hiểu bản vẽ đang nói đến điều gì .
Ký hiệu điện trở trong mạch điện thường sẽ có hai kiểu dạng như hình ảnh minh họa phía trên. Đối với ký hiệu hình gấp khúc phía bên trái là ký hiệu điện trở truyền thống cuội nguồn từ trước đến nay .
Tuy nhiên so với dạng ký hiệu hình chữ nhật trên thì lại phổ cập nhiều ở Châu Âu ( Đây là một kiến thức và kỹ năng nhỏ về nguồn gốc mà ít ai được biết nhé ! ) nhưng rồi nhiều nước trên quốc tế cũng công nhận ký hiệu đấy .
Dẫu vây, thì đây là những ký hiệu mà hầu hết mọi thư viện trong ứng dụng phong cách thiết kế mạch điện như Protues, Altium Designer hay thậm chí còn là Solid Works electronic designer đều dùng cả hai ký hiệu trên. Nhưng mà, trong một bản vẽ kỹ thuật thì những bạn nên như nhau ký hiêu điện trở để dễ nhìn hơn nhé .
1.4 Cách đọc giá trị linh phụ kiện điện trở
Làm thế nào hoàn toàn có thể đọc được giá trị của một con điện trở trong mạch điện ? Vì điện trở có nhiều mẫu mã khác nhau nên mình sẽ hướng dẫn những bạn đọc loại điển trở đại trà phổ thông nhé .
Để hoàn toàn có thể đọc được giá trị loại điện trở này thì những bạn phải dùng đến một bẳng mã quy đổi giá trị điện trở. Loại bảng này hay thường dùng để đọc giá trị điện trở là bao nhiêu .
Đối với loại điện trở có 4 mã vạch màu : cam, cam, nâu, vàng ( màu sắt kẽm kim loại vàng ). 3 vạch màu bắt đầu sẽ dùng cho việc đọc giá trị điện trở Ohm, còn vạch sau cuối sẽ dùng đọc giá trị dung sai .
- a = 3
- b = 3
- c = 10Ω
- d = ±5%
Từ đó ta sẽ có giá trị như sau : 33 * 10 = 330 Ω ( ± 5 % ) .
Điều đấy cũng tựa như với việc đọc dạng điện trở 3, 5 hoặc 6 vạch màu ( Các bạn tìm hiểu thêm thêm phần hỉnh ảnh minh họa bên trên ). Để hoàn toàn có thể đọc nhanh giá trị điện trở thì bạn phải chịu khó tập luyện đọc mỗi ngày. Tuy nhiên, điều này chỉ dùng cho những ai chăm sóc về nghành nghề dịch vụ mạch điện, còn những người tìm hiểu thêm đa phần đọc để hiểu biết thêm .
1.5 Cách đổi đơn vị chức năng điện trở
Đơn vị điện trở là gì ? Hay ký hiệu đơn vị chức năng điện trở là gì ? Cùng với đó là một số ít câu hỏi tương quan đến sự đổi đơn vị chức năng trong điện trở. Phần lý giải dưới đây sẽ giúp bạn giải đáp những vướng mắc này .
Trước hết, ký hiệu đơn vị chức năng điện trở là Ω – một ký hiệu từ Hy lạp. Thế nên việc đổi đơn vị chức năng của điện trở sẽ thuận tiện hơn bất kỳ đơn vị chức năng nào khác. Các bạn chỉ cần nhờ sơ qua một lần là sẽ nhớ được cách đổi đơn vị chức năng của loại linh phụ kiện điện trở này .
Việc quy đổi qua lại giữa đơn vị chức năng điện trở đa phần là Megaohms – Kilohms và Ohms. Các bạn phải hiểu rằng, mình đưa ra cách đọc giá trị điện trở phía trên là do tại có những loại điện trở có giá trị lên đến Megaohms .
Thật là một điều vô lý khi bạn hoàn toàn có thể đọc được giá trị điện trở nhưng lại đãng trí cách đổi điện trở. Nhưng mà việc đổi đơn vị chức năng này cũng không có gì phức tạp, những bạn quan sát hình ảnh minh họa và ví dụ mình viết dưới đây để hiểu thêm nhé .
- 1MΩ = 1000 KΩ = 1 000 000 (Ω)
- 1 Ω = 10-3 K Ω = 10-6 M Ω.
1.6 Công thức tính điện trở là gì ?
Không biết những bạn nào nhớ về định nghĩa của “ Định Luật Ohms ” mà tất cả chúng ta đã từng học ở cấp 2 không nhỉ ?
“ Cường độ dòng điện đi qua 2 điểm của một vật dẫn điện tỷ suất thuận với hiệu điện thế đi qua 2 điểm đó và tỉ lệ nghịch với điện trở của vật dẫn ” – Định luật Ohms .
Trong đó : I là cường độ dòng điện ký hiệu là ( A ) .
U là hiệu điện thế chạy trong mạch ( V ) .
R là điện trở của vật dẫn ( Ω ) .
Vậy để giám sát được giá trị của điện trở trong đó thì chỉ cần đổi lại như sau :
Một bài toán thực tiễn vui như hình ảnh minh họa dưới đây. Về phần này sẽ giúp bạn hiểu hơn về cách sử dụng định luật Ohms trong việc thống kê giám sát phong cách thiết kế mạch điện .
Một mạch điện gồm có những thành phần sau đây : đèn led 30 mA, nguồn pin 9V. Cần xác lập giá trị điện trở sao cho nguồn điện chạy qua led sáng vừa đủ Chúng ta tín như sau :
Ngoài ra, còn có một số ít mạch điện sẽ có cách tính điện trở riêng. Ví dụ nổi bật nhất đó là mạch điện có điện trở tiếp nối đuôi nhau và mạch điện có điện trở nối song song. Đây là hai dạng mạch cơ bản nhất mà bất kể một bài toán khó nào cũng phải đưa về hai loại này .
1.7 Cấu tạo của điện trở là gì ?
Thành phần cấu nên một con điện trở là gồm nhiều thành phần vật tư chung lại với nhau. Nhưng cơ bản sẽ là hỗn hợp của những loại chất dưới đây .
- Hỗn hợp Carbon: Các vật liệu Carbon được trộn kết dính lại với nhau. Giá trị điện trở của loại này thường từ 5 (Ω) đến 10 (MΩ). Tuy nhiên, cách tạo nên điện trở này sẽ làm giảm độ chính xác cho nó (lến đến 10%). Thêm vào đó, hệ số điện trở của loại điện trở này tương đối cao và gây ra tiếng ồn trong các mạch điện nhạy cảm. Nhưng mà lại có ưu điểm đó là dùng để chịu tải tốt và có độ tự cảm thấp.
- Được tổng hợp từ những lá kim loại gắn kết liền kề với nhau. Loại lá để cấu tạo nên điện trở này được làm từ những tấm sứ mỏng dính liền kề nhau. Cứ như vậy sẽ cho ra được giá trị điện trở mong muốn. Ưu điểm của loại điện trở này giúp làm tăng sự ổn định và chính xác. Tên gọi tiếng anh của loại này là “Bulk metal foil”
- Còn một dạng điện trở khác được làm bằng gốm hoặc làm bằng sợi thủy tinh. Sau đó được tráng men thủy tinh hoặc xi măng. Nó sẽ được gắn trong một lớp vỏ nhôm có thể kẹp vào bộ tản nhiệt…Tên tiếng anh loại này gọi là Power wirewound.
- Ngoài ra còn một số loại được làm bằng từ miếng kim loại, miếng carbon…
1.8 Các loại linh phụ kiện điện trở thông dụng
Ngày nay, đã có rất nhiều loại điện trở cùng với những “ biến thể ” mới của chúng. Mỗi loại được sản xuất thì sẽ dùng mới một mục tiêu riêng cho việc phong cách thiết kế của nó. Về cơ bản điện trở sẽ có hai kiểu đó là điện trở tuyến tính và điện trở phi tuyến .
Biến trở tuyến tính là một loại điện trở có giá trị chỉ biến hóa dựa vào nhiệt độ và điện áp. Hay nói cách khác, đó là loại điện trở mà có giá trị dòng điện tỷ suất thuận với điện áp nguồn vào. Có hai loại dạng điện trở cho loại điện trở tuyến đính đó là :
- Điên trở cố định
- Biến trở
Biến trở phí tuyến là một loại điện trở mà dòng điện chạy qua nó có sự biến hóa theo nhiệt độ và điện áp. Tuy nhiên loại điện trở này không tuân theo quy tắc của “ Định luật Ohms ” .
- Thermistor
- Thermocouple
- Quang điện cở – dùng để cảm biến ánh sáng
- Nhiệt điện trở (có trong PT100). Đây là loại cảm biến nhiệt độ có độ chính xác nhỏ nhất (khoảng 0,3% trở xuống)
2, Công dụng của điện trở trong mạch điện
Điều gì đã khiến cho điện trở góp phần một vai trò quan trọng trong bất kể mạch điện tử nào. Dưới đây là một số ít tác dụng của điện trở mà mình tìm hiểu thêm từ nguồn tài liệu quốc tế .
2.1 Bảo vệ đèn Led
Nguyên do tiên phong là dùng để bảo vệ đèn Led. Bởi vì nếu không điện trở kèm theo, thì sẽ khiến cho đèn Led nhanh hư hỏng. Nguyên nhân đa phần là do dòng điện định mức chạy qua Led lớn hơn dòng điện định mức được cho phép của Led. Thế nên, việc mắc nối tiến giữa điện trở với đèn Led dùng cho mục đính chính là vậy .
2.2 Hạn chế dòng điện chạy qua
Một nguyên do khác khiến cho điện trở dùng trong mạch điện là dùng để hạn chế dòng điện chạy qua. Để dễ hiểu hơn thì những bạn xem phần lý giải cùng với ảnh minh họa dưới đây .
Một mạch điện dùng Transistor – hầu hết được Open trong những mạnh quy đổi hay khuếch đại dòng điện. Tuy nhiên, chân giữa ( Chân số 2 ) của Transistor lại không hề chịu được dòng điện quá mức chạy qua .
Đôi khi có 1 số ít trường hợp, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể không dùng thêm điện trở. Nhưng mà để cho mạch điện bảo đảm an toàn, thì hãy nên mắc tiếp nối đuôi nhau con điện trở với transistor. Như vậy, hoàn toàn có thể bảo vệ mạch điện khỏi việc cháy nổ .
2.3 Pullup and Pulldown resistors
Có 2 trường hợp dùng điện trở với những chip điện tử đó là Pullup và Pulldown. Việc sử dụng kiểu liên kết này thì sẽ tùy thuộc vào loại chip bạn đang sử dụng có nhu yếu như vậy nàoĐể hiểu rõ về nó thì bạn phải bắt buộc khám phá Datasheet của nó rồi từ đó mới quyết định hành động được nên dùng kiểu mắc như thế nào .
Trường hợp khi sử dụng những kiểu mắc thế này đa phần cho những dạng chân Digital ( 0 và 1 ). Mục đích dùng kiểu mắc Pullup và Pulldown là dùng để đổi khác giá trị giữa 0 và 1. Và tránh trường hợp trong mạch xảy ra trường hợp ngắn mạch
- Pullup được hiểu là điện trở kéo lên. Việc mắc nối như này thì tại ngõ vào của chip điện tử sẽ đang ở giá trị định mức HIGH (0). Sau khi nhấn công tắc, thì tín hiệu dòng điện từ mức cao thành mức thấp. Tuy nhiên nếu bạn để ý thì nó lại không sảy ra hiện tưởng đoản mạch. Vì theo định luật Ohm, dòng điện chạy từ nguồn rồi đến điện trở sau đó mới chạm đất.
- Pulldown được hiểu là điện trở xuống. Tương tự với cách giải thích của cách nối điện trở kéo lên. Thì điện trở kéo xuống dùng để thay đổi giá trị thấp thành giá trị cao.
2.4 Điều khiển âm thanh
Ứng dụng tiếp theo của điện trở dùng để tinh chỉnh và điều khiển âm thanh. Sự tích hợp điện trở với tụ điện thường dùng để số lượng giới hạn tần số cao trong một mạch tinh chỉnh và điều khiển âm thanh. Giống như hình ảnh minh họa dưới đây .
Mục đích cho mạch này dùng để truyền tần số cao xuống đất. Một tên gọi khác của kiểu nối này là bộ lọc thông thấp ( Low-pass filter ) .
2.6 Trong mạch điện RC
Điện trở dùng trong mạch điện RC dùng để kiểm soát và điều chỉnh thời hạn xạc / xả khi được tiếp nối đuôi nhau với tụ điện. Khi công tắc nguồn đóng, thì điện trở sẽ hạn chế dòng điện chạy đến tụ. Dẫn đến nó sẽ số lượng giới hạn vận tốc sạc từ nguồn điện cho tụ .
Đây chỉ là một ứng dụng cơ bản mà mình hoàn toàn có thể lý giải. Bởi vì kiểu liên kết này có muôn vàn ứng dụng khá hay cho dòng điện một chiều DC. Chung quy lại, sư phối hợp giữa tụ điện và điện trở sẽ được gọi là mạch RC .
2.7 Cầu phân áp
Đây là dạng mạch điện cơ bản, mạch này dùng để kiểm soát và điều chỉnh điện áp lớn thành điện áp nhỏ hơn. Nó hay được nhìn thấy ở những mạch điện hồi tiếp không thay đổi điện áp. Việc mắc nối thế này thì tất cả chúng ta sẽ không cần sử dụng những con Transistor hay Mosfet gì cả .
Có một công thức hay dùng cho loại mạch điện như thế này :
Video về cấu tạo của điện trở
Kết luận
Tóm lại, so với bài viết trên đã cung ứng cho những bạn một lượng kiến thức và kỹ năng cơ bản về điện trở. Đây là bài hầu hết dành cho người mới khởi đầu khám phá về những linh phụ kiện điện tử. Cảm ơn những bạn đã theo dõi !
Đăng bởi : trung học phổ thông Lê Hồng Phong
Chuyên mục : Tổng hợp
Bản quyền bài viết thuộc THPT Lê Hồng Phong. Mọi hành vi sao chép đều là gian lận!
Nguồn san sẻ : https://vvc.vn https://vvc.vn/dien-tro-la-gi-cau-tao-ung-dung-cua-dien-tro-co-trong-mach-dien-ngay-nay/
