Điện tử cơ bản : Điện trở

GIỚI THIỆU

Điện trở là linh kiện được dùng nhiều nhất trong các mạch điện tử. Công dụng chính của nó là hạn chế hoặc điều chỉnh dòng điện và phân chia điện áp trong mạch điện.

Người ta thường dùng dây kim loại có điện trở suất cao hoặc dùng bột than phun lên lõi sứ để làm điện trở. Một số loại điện trở, biến trở được minh họa trong hình 1.

Hình 1. Hình dạng một số loại điện trở, biến trở

PHÂN LOẠI

Điện trở được phân loại theo:

• Công suất:
  • Công suất nhỏ: là những điện trở có công suất thấp 1/8W, 1/4W, 1/2W
  • Công suất lớn: là những điện trở có công suất cao 1W, 2W, 5W, 10W, trở sứ
• Theo trị số: loại cố định hoặc có thể biến đổi (gọi là biến trở hoặc chiết áp)
• Khi các đại lượng vật lý tác động lên điện trở làm trị số điện trở của nó thay đổi thì được phân loại và gọi tên như sau:
  • Điện trở nhiệt gồm có hai loại:
    • Hệ số dương (khi nhiệt độ tăng thì R tăng và ngược lại) – PTC
    • Hệ số âm (khi nhiệt độ tăng thì R giảm và ngược lại) – NTC
  • Quang trở: là điện trở thay đổi khi cường độ ánh sáng chiếu vào thay đổi
• Điện trở Shunt: sử dụng để đo dòng lớn mà ampe kế không đo được
• Theo cách thức đóng gói: điện trở cắm, điện trở dán, điện trở băng…

KÝ HIỆU

Trong mạch điện tử, người ta thường ký hiệu điện trở như hình 2.

Hình 2. Ký hiệu điện trở trong mạch điện
a) Điện trở cố định; b) Biến trở; c) Điện trở nhiệt;
d) Điện trở biếp đổi theo điện áp; e) Quang trở

THÔNG SỐ

a) Trị số điện trở: cho biết mức độ cản trở dòng điện của điện trở. Đơn vị đo là Ohm (Ω). Các ước số thường sử dụng: mega Ohm (MΩ), kilo Ohm (kΩ). Biểu thức định luật Ohm:

I = U/R

Trong đó:

• I: là cường độ dòng điện chạy qua điện trở, tính bằng Ampe (A)
• U: là điện áp đặt trên hai cực của điện trở, tính bằng Volt (V)
• R: trị số của điện trở, tính bằng Ohm (Ω)

Nhận xét:

Với giá trị điện trở càng lớn thì dòng điện chạy qua nó càng nhỏ và ngược lại

b) Công suất định mức: là công suất tiêu hao trên điện trở mà nó có thể chịu đựng được trong thời gian dài, không bị quá nóng hoặc bị cháy, đứt. Đơn vị đo là Watt (W). Được tính bởi công thức:

P = U.I= U²/R = I².R

Trong đó:

• P: là công suất tiêu hao trên điện trở, tính bằng Watt (W)

Trong thực tế khi lựa chọn điện trở, chúng ta cần phải lựa chọn công suất cho phù hợp để tránh trường hợp cháy điện trở.

CÁCH MẮC ĐIỆN TRỞ

Điện trở mắc nối tiếp:

• Điện trở tương đương: R = R₁ + R₂ + R₃
• Dòng điện qua các điện trở bằng nhau: I = I₁ = I₂ = I₃
• Điện áp tổng: U = U₁ + U₂ + U₃

Điện trở mắc song song:

• Điện trở tương đương: 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃
• Điện áp đặt trên các điện trở bằng nhau: I = I₁ + I₂ + I₃
• Dòng điện tổng:U = U₁ = U₂ = U₃

Điện trở mắc hỗn hợp: dựa trên 2 cách mắc cơ bản đã giới thiệu ở trên để tính toán.

ĐỌC GIÁ TRỊ ĐIỆN TRỞ

a) Đọc giá trị điện trở theo vạch màu

Bảng 1. Bảng quy ước màu trị số điện trở

Ví dụ:

Điện trở 4 vạch màu có các màu lần lượt là nâu, đen, cam, nhũ vàng thì giá trị điện trở được xác định là: 10.10³ = 10kΩ ± 5%.

Điện trở 5 vạch màu có các màu lần lượt là nâu, đen, đen, đỏ, nhũ vàng thì giá trị điện trở được xác định là: 100.10² = 10kΩ ± 5%.

b) Đọc giá trị điện trở theo số ghi trên thân:

• Số cuối cùng là số chữ số 0 theo sau các số đầu (hệ số nhân)
• Hai hoặc ba số đầu là giá trị của điện trở khi chưa được nhân
• Với loại có 3 chữ số thì sai số 5% và 4 chữ số thì sai số 1%
• Nếu có ghi R thì vị trí của R biểu thị vị trí của dấu thập phân (xem ví dụ)

Ví dụ:

Điện trở ghi 473 thì giá trị điện trở là: 47.10³ = 47kΩ (sai số 5%).

Điện trở ghi 4702 thì giá trị điện trở là: 470.10² = 47kΩ (sai số 1%).

Điện trở ghi R47, 4R7, 47R thì giá trị điện trở tương ứng là: 0.47Ω, 4.7Ω, 47Ω.

ỨNG DỤNG

Chúng ta có thể bắt gặp điện trở ở hầu hết tất cả cách mạch điện, chúng có thể được sử dụng để hạn chế dòng điện, phân áp, phân cực transistor, tham gia vào các mạch lọc, mạch tạo dao động, mạch khuếch đại, v.v.