Điện trở là gì? Công thức tính điện trở, cách đọc giá trị điện trở chuẩn

Điện trở là một thuật ngữ trong chuyên ngành vật lý. Tuy nhiên, điện trở được sử dụng nhiều khi lắp ráp thiết bị điện, máy móc, motor như máy rửa xe, máy nén khí. Vì thế, qua bài viết này, Lâm Phát sẽ vấn đáp thắc mắc “ điện trở là gì ? ”, vai trò, ứng dụng của điện trở trong ngành công nghiệp điện, ngành điện máy cũng như phân phối những kỹ năng và kiến thức vật lý ứng dụng cho bạn trong đời sống hằng ngày .

Trở kháng là gì

Trước khi khám phá điện trở là gì, cần phải hiểu một chút ít về dòng điện và nó là gì. Về cơ bản, dòng điện chạy trong vật tư gồm có hoạt động của những electron ( hạt điện hay còn gọi là điện tử ) theo một hướng. Trong nhiều vật tư có những điện tử tự do hoạt động ngẫu nhiên trong cấu trúc. Trong khi những hoạt động này ngẫu nhiên thì không có dòng điện, do tại số hoạt động theo một hướng sẽ bằng số hoạt động theo hướng khác. Chỉ khi một thế năng gây ra sự trôi theo một hướng đơn cử thì mới hoàn toàn có thể nói là dòng điện chạy qua .

Trở kháng

Trở kháng là lực cản trở dòng chảy electron trong vật tư dẫn điện. Trong khi dây dẫn tương hỗ dòng electron chạy, trở kháng ngăn những electron này chuyển dời. Tốc độ dòng điện ( hiệu suất tiêu thụ điện ) tích giữa hai thiết bị đầu cuối là sự phối hợp của hai yếu tố này .

Nếu đặt hai vật dẫn khác nhau trong một đoạn mạch thì cường độ dòng điện chạy trong mỗi vật có thể không giống nhau. Có một số lý do cho điều này:

1. Đầu tiên là sự dễ dàng mà các electron (điện tử hay còn gọi là hạt mang điện) có thể di chuyển trong cấu trúc của vật liệu. Nếu các điện tử liên kết chặt chẽ với mạng tinh thể, thì sẽ không dễ dàng để kéo chúng tự do, do đó có thể có sự di chuyển của các điện tử theo một hướng cụ thể. Trong dạt ngẫu các vật liệu khác có rất nhiều electron tự do trôi nhiên xung quanh mạng tinh thể. Chính những vật liệu này cho phép dòng điện chạy qua dễ dàng hơn.
2. Một yếu tố khác ảnh hưởng đến điện trở của một vật dụng là chiều dài của nó. Chiều dài của vật liệu càng ngắn thì sức cản tổng thể của nó càng thấp.
3. Thứ ba là diện tích mặt cắt ngang. Diện tích mặt cắt ngang càng rộng thì điện trở càng thấp vì có nhiều diện tích mà dòng điện có thể chạy qua.

Trong hầu hết những trường hợp, dây dẫn được nhu yếu mang dòng điện với điện trở càng ít càng tốt. Kết quả là đồng được sử dụng thoáng đãng vì dòng điện chạy thuận tiện trong cấu trúc của nó. Ngoài ra, diện tích quy hoạnh mặt cắt ngang của nó được làm đủ rộng để mang dòng điện mà không có điện trở quá mức .
Trong một số ít trường hợp, cần phải có những thành phần chống lại dòng điện. Những vật này được gọi là điện trở và chúng được làm từ vật tư không dẫn điện cũng như vật tư như đồng hoặc những sắt kẽm kim loại khác .

Điện trở là gì

Điện trở là một linh phụ kiện điện tử có tác dụng dễ hiểu nhất là để giảm dòng điện chảy trong mạch ( hạn chế cường độ dòng điện ). Đây cũng là câu vấn đáp cho nhiều người không biết resistor là gì. Trong tiếng Anh, resistor là điện trở .
Khả năng giảm dòng điện của điện trở được gọi là điện trở suất và được đo bằng đơn vị chức năng ohms ( đơn vị chức năng điện trở ) .

Nếu chúng ta tạo ra sự tương tự với dòng nước chảy qua các đường ống, thì điện trở là một ống mỏng làm giảm lưu lượng nước. Cùng tìm hiểu công thức tính điện trở dưới đây nhé !

Định luật Ohm

Dòng điện I của ampe kế ( A ) bằng điện áp V của điện trở tính bằng vôn ( V )
chia cho điện trở R tính bằng ohms ( Ω ) :
Công suất tiêu thụ của điện trở P. tính bằng watt ( W ) bằng với I hiện tại của điện trở trong ampe ( A )
lần điện áp V của điện trở tính bằng vôn ( V ) :
P. = I × V
Công suất tiêu thụ của điện trở P. tính bằng watt ( W ) bằng với giá trị bình phương của dòng điện I của điện trở trong ampe ( A )
nhân điện trở R của điện trở trong ohms ( Ω ) :
P. = I 2 × R
Công suất tiêu thụ của điện trở P. tính bằng watt ( W ) bằng với giá trị bình phương của điện áp V của điện trở tính bằng vôn ( V )
chia cho điện trở R của điện trở trong ohms ( Ω ) :
P. = V 2 / R

Điện trở song song

Tổng điện trở tương tự của điện trở song song R Tổng được cho bởi :

Vì vậy, khi bạn thêm các điện trở song song, tổng điện trở bị giảm (Nhìn vào công thức điện trở ta thấy, tổng điện trở song song tỉ lệ nghịch với các điện trở R1, R2, R3).

Điện trở nối tiếp

Tổng điện trở tương tự của điện trở trong tổng R của mạch điện trở tiếp nối đuôi nhau là tổng những giá trị điện trở :
Tổng R = R 1 + R 2 + R 3 + …
Vì vậy, khi bạn thêm những điện trở tiếp nối đuôi nhau, tổng điện trở được tăng lên .

Kích thước và vật liệu ảnh hưởng

Điện trở của dây dẫn là điện trở suất của vật tư của dây dẫn nhân với chiều dài của dây dẫn chia cho diện tích quy hoạnh mặt phẳng cắt của dây dẫn .
Điện trở R được tính bằng ohms ( Ω ) ( ký hiệu ôm ) của điện trở bằng điện trở suất ρ tính bằng ohm-mét ( ∙ m ) nhân với chiều dài của điện trở l tính bằng mét ( m ) chia cho diện tích quy hoạnh mặt cắt ngang của điện trở A tính bằng mét vuông ( m 2 ) :
Công thức tính điện trở suất

Hình ảnh điện trở

Các biến thể của điện trở

Điện trở trong là gì

Điện trở trong đề cập đến sự trái chiều với dòng điện được cung ứng bởi chính những electron và pin dẫn đến việc sinh nhiệt. Điện trở trong được đo bằng Ohms. Mối quan hệ giữa nội trở ( r ) và emf ( e ) của tế bào quang điện ( cell trong tiếng Anh ) được cho bởi .
e = I ( r + R )
Trong đó, e = EMF hoàn toàn có thể coi tựa như như hiệu điện thế ( Volts ), I = dòng điện ( A ), R = Điện trở tải, và r là điện trở bên trong của tế bào được đo bằng ohm .
Sắp xếp lại phương trình trên ta nhận được ;
e = IR + Ir hoặc, e = V + Ir
Trong phương trình trên, V là hiệu điện thế ( đầu cuối ) trên tế bào khi dòng điện ( I ) chạy qua mạch .

Lưu ý: Emf (e) của một cell điện luôn lớn hơn chênh lệch tiềm năng (đầu cuối) trên toàn ô

Ví dụ : 1 Hiệu điện thế trên tế bào điện ( cell điện ) khi không có dòng điện chạy qua mạch là 3 V. Khi cho dòng điện I = 0,37 Ampe chạy qua, hiệu điện thế đầu cuối giảm xuống 2,8 Vôn. Xác định nội trở ( r ) của tế bào ?
Dung dịch :
e = V + Ir
Hoặc, e – V = Ir
Hoặc, ( e – V ) / I = r
Do đó, r = ( 3.0 – 2.8 ) / 0.37 = 0.54 Ohm .
Do nội trở của tế bào, những điện tử vận động và di chuyển trong tế bào biến một phần nguồn năng lượng điện thành nhiệt năng. Do đó, hiệu điện thế có sẵn cho phần còn lại của mạch là :
V = E ( EMF của ô ) – Ir ( pd trên điện trở bên trong )

Biểu tượng điện trở

	Điện trở (IEEE)	Điện trở làm giảm dòng chảy hiện tại.
	Điện trở (IEC)
	Máy đo điện thế (IEEE)	Điều chỉnh điện trở – có 3 thiết bị đầu cuối.
	Máy đo điện thế (IEC)
	Biến trở / Biến trở (IEEE)	Điều chỉnh điện trở – có 2 cực.
	Biến trở / Biến trở (IEC)
	Điện trở trimmer	Điện trở trước
	Nhiệt điện trở	Điện trở nhiệt – thay đổi điện trở khi nhiệt độ thay đổi
	Điện trở quang / điện trở phụ thuộc ánh sáng (LDR)	Thay đổi điện trở theo ánh sáng

Mã màu điện trở

Điện trở của điện trở và dung sai của nó được đánh dấu trên điện trở với các dải mã màu biểu thị giá trị điện trở. Mã hóa màu điện trở sử dụng các dải màu để dễ dàng xác định giá trị điện trở của điện trở và dung sai phần trăm của nó. Các mã màu được xem như là ký hiệu điện trở.

Có nhiều loại Điện trở khác nhau có sẵn hoàn toàn có thể được sử dụng trong cả mạch điện và điện tử để tinh chỉnh và điều khiển dòng điện hoặc tạo ra sụt áp theo nhiều cách khác nhau. Nhưng để làm được điều này, điện trở trong thực tiễn cần phải có một số ít dạng giá trị điện trở của dòng điện tử hoặc điện trở. Điện trở có sẵn trong một loạt những giá trị điện trở khác nhau từ những phần phân đoạn của một Ohm ( Ω ) cho hàng triệu Ohms .
Rõ ràng, sẽ không trong thực tiễn nếu có những điện trở có sẵn của mọi giá trị hoàn toàn có thể, ví dụ, 1 Ω, 2 Ω, 3 Ω, 4 Ω, v.v., chính do theo nghĩa đen, hàng chục ngàn, nếu không phải hàng chục triệu điện trở khác nhau sẽ sống sót những giá trị khả thi. Thay vào đó, những điện trở được sản xuất theo cái được gọi là giá trị ưa thích của người dùng với giá trị điện trở được in trên thân bằng mực màu .
4 dải màu điện trở cơ bảnGiá trị điện trở, dung sai và định mức hiệu suất thường được in trên thân điện trở dưới dạng số hoặc vần âm khi thân điện trở đủ lớn để đọc bản in, ví dụ điển hình như điện trở hiệu suất lớn. Nhưng khi điện trở nhỏ như carbon 1/4 watt hoặc loại phim, những thông số kỹ thuật kỹ thuật này phải được bộc lộ theo một cách khác vì bản in sẽ quá nhỏ để đọc .
Vì vậy, để khắc phục điều này, những điện trở nhỏ sử dụng những dải sơn màu để bộc lộ cả giá trị điện trở và dung sai của chúng với kích cỡ vật lý của điện trở biểu lộ mức hiệu suất của nó. Các dải màu được sơn màu này tạo ra một mạng lưới hệ thống nhận dạng thường được gọi là Mã màu điện trở .
Một sơ đồ mã màu điện trở quốc tế và được đồng ý thoáng đãng đã được tăng trưởng từ nhiều năm trước như thể một cách đơn thuần và nhanh gọn để xác lập giá trị ohmic của điện trở mặc dầu size hay thực trạng của nó. Nó gồm có một tập hợp những vòng hoặc dải màu riêng không liên quan gì đến nhau theo thứ tự phổ đại diện thay mặt cho từng chữ số của giá trị điện trở .
Các dấu mã màu điện trở luôn được đọc một dải tại một thời gian khởi đầu từ bên trái sang phải, với dải dung sai chiều to lớn hơn được khuynh hướng ở phía bên phải biểu lộ dung sai của nó. Bằng cách phối hợp màu của dải tiên phong với số link của nó trong cột chữ số của biểu đồ màu bên dưới chữ số tiên phong được xác lập và chữ số này bộc lộ chữ số tiên phong của giá trị điện trở .
Một lần nữa, bằng cách khớp màu của dải thứ hai với số link của nó trong cột chữ số của biểu đồ màu, tất cả chúng ta sẽ có được chữ số thứ hai của giá trị điện trở, v.v. Sau đó, mã màu điện trở được đọc từ trái sang phải như minh họa dưới đây :
Có 3 loại mã màu :

• 4 dải: chữ số, chữ số, số nhân, dung sai.
• 5 dải: chữ số, chữ số, chữ số, số nhân, dung sai.
• 6 dải: chữ số, chữ số, chữ số, số nhân, dung sai, hệ số nhiệt độ.

Cách tính điện trở của 4 dải điện trở

R = ( 10 × chữ số 1 + chữ số 2 ) × số nhân

Tính toán điện trở của điện trở 5 hoặc 6 băng tần

R = ( 100 × chữ số 1 + 10 × chữ số 2 + chữ số 3 ) × số nhân

Biểu đồ mã màu điện trở chuẩn

Biểu đồ mã màu điện trở

Bảng mã màu điện trở

Màu sắc	Chữ số	Số nhân	Sai số
Đen	0	1
nâu	1	10	± 1%
Màu đỏ	2	100	± 2%
trái cam	3	1.000
Màu vàng	4	10.000
màu xanh lá	5	100.000	± 0,5%
Màu xanh da trời	6	1.000.000	± 0,25%
màu tím	7	10.000.000	± 0,1%
Xám	số 8		± 0,05%
trắng	9
Vàng		0,1	± 5%
Bạc		0,01	± 10%
không ai			± 20%

Các loại điện trở

Biến trở	Biến trở có điện trở điều chỉnh (2 cực)
Chiết áp	Potentiometer có điện trở điều chỉnh (3 cực)
Điện trở hình ảnh	Giảm sức đề kháng khi tiếp xúc với ánh sáng
Điện trở	Điện trở công suất được sử dụng cho các mạch công suất cao và có kích thước lớn.
Bề mặt gắn kếtĐiện trở (SMT / SMD)	Điện trở SMT / SMD có kích thước nhỏ. Các điện trở được gắn bề mặt trên bảng mạch in (PCB), phương pháp này nhanh và đòi hỏi diện tích bảng nhỏ.
Mạng điện trở	Mạng điện trở là một con chip chứa một số điện trở có giá trị tương tự hoặc khác nhau.
Điện trở carbon
Chip điện trở
Điện trở oxit kim loại
Điện trở gốm

Tính giá trị điện trở

Chúng ta cần phải hiểu làm thế nào để vận dụng mã màu điện trở để có được giá trị đúng của điện trở. Đọc từ trái sang phải như sau :
Chữ số, Chữ số, Số nhân = Màu, Màu x 10 màu trong Ohm’s ( Ω )
Ví dụ, một điện trở có những dấu màu sau đây ;
Vàng tím Đỏ = 4 7 2 = 4 7 x 10 2 = 4700 Ω hoặc 4 k7 Ohm .
Dải thứ tư và thứ năm được sử dụng để xác lập dung sai Tỷ Lệ của điện trở. Dung sai của điện trở là thước đo đổi khác điện trở từ giá trị điện trở được chỉ định và là hệ quả của quy trình sản xuất và được bộc lộ bằng Phần Trăm của giá trị danh nghĩa tiên phong hoặc giá trị ưa thích .
Dung sai điện trở nổi bật cho điện trở màng xê dịch từ 1 % đến 10 % trong khi điện trở carbon có dung sai tới 20 %. Điện trở có dung sai thấp hơn 2 % được gọi là điện trở đúng mực với điện trở dung sai thấp hơn hoặc đắt hơn .
Hầu hết điện trở 5 dải màu là điện trở đúng mực với dung sai 1 % hoặc 2 % trong khi hầu hết bốn điện trở băng tần có dung sai 5 %, 10 % và 20 %. Mã màu được sử dụng để biểu lộ mức dung sai của điện trở được đưa ra là :
Nâu = 1 %, Đỏ = 2 %, Vàng = 5 %, Bạc = 10 %
Nếu điện trở không có dải dung sai thứ tư thì dung sai mặc định sẽ ở mức 20 % .

Điện trở kéo lên

Trong những mạch kỹ thuật số, điện trở kéo lên là một điện trở thường thì được liên kết với nguồn điện áp cao ( ví dụ + 5V hoặc + 12V ) và đặt mức đầu vào hoặc đầu ra của thiết bị thành ‘ 1 ’ .

Điện trở kéo lên đặt mức thành ‘1’ khi ngắt kết nối đầu vào / đầu ra. Khi đầu vào / đầu ra được kết nối, mức được xác định bởi thiết bị và ghi đè lên điện trở kéo lên.

Điện trở kéo xuống

Trong những mạch kỹ thuật số, điện trở kéo xuống là điện trở thường thì được liên kết với mặt đất ( 0V ) và đặt mức đầu vào hoặc đầu ra của thiết bị thành ‘ 0 ’ .
Điện trở kéo xuống đặt mức thành ‘ 0 ’ khi ngắt liên kết đầu vào / đầu ra. Khi đầu vào / đầu ra được liên kết, mức được xác lập bởi thiết bị và ghi đè lên điện trở kéo xuống .

Source: https://thomaygiat.com
Category : Điện Tử