Điện trở là gì? Cách đọc, đo giá trị điện trở

Điện trở (Resistor) là một loại vật dẫn điện có khả năng cản trở dòng điện. Nếu vật dẫn điện tốt, thì điện trở nhỏ; ngược lại, nếu vật dẫn điện kém thì điện trở sẽ lớn hơn. Đối với vật cách điện, điện trở sẽ là vô cùng lớn.

Điện trở

Các thông số của điện trở

Công thức tính điện trở của dây dẫn:

Giá trị điện trở đặc trưng cho khả năng cản trở dòng điện của điện trở. Yêu cầu cơ bản đối với giá trị điện trở đó là ít thay đổi theo nhiệt độ, độ ẩm và thời gian, vv. Điện trở dẫn điện càng tốt, thì giá trị của nó càng nhỏ và ngược lại.

Giá trị điện trở được tính bằng đơn vị Ohm (Ω), kΩ, MΩ, hoặc GΩ.

Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chất liệu, độ dài và tiết diện của dây. Có thể tính toán giá trị điện trở bằng công thức sau: R = ρ.L / S. Trong đó:

  • ρ là điện trở xuất phụ thuộc vào chất liệu.
  • L là chiều dài dây dẫn.
  • S là tiết diện dây dẫn.
  • R là giá trị điện trở, đơn vị là Ohm.

Sai số:

Sai số là độ chênh lệch tương đối giữa giá trị thực tế của điện trở và giá trị danh định, được tính theo phần trăm.

Công suất tối đa cho phép:

Khi có dòng điện cường độ I chạy qua điện trở R, năng lượng nhiệt tỏa ra trên R được tính bằng công thức: P = U.I = I^2.R. Nếu dòng điện có cường độ càng lớn, thì nhiệt lượng tiêu thụ trên điện trở càng lớn, làm cho điện trở càng nóng. Do đó, cần thiết kế điện trở có kích thước lớn để có thể tản nhiệt tốt. Công suất tối đa cho phép là công suất nhiệt lớn nhất mà điện trở có thể chịu được. Nếu vượt quá ngưỡng này, điện trở có thể bị nóng lên và bị cháy. Công suất tối đa cho phép đặc trưng cho khả năng chịu nhiệt. Pmax = U^2max/R = I^2max.R.

Cách đọc giá trị điện trở

Bảng màu điện trở:

Bảng màu điện trở

Điện trở thường được ký hiệu bằng 4 vòng màu, trong khi điện trở chính xác sẽ ký hiệu bằng 5 vòng màu.

Cách đọc điện trở màu

Cách đọc điện trở 4 vòng (vạch) màu:

Điện trở 4 vạch màu

  • Vòng số 4 luôn có màu nhũ vàng hoặc nhũ bạc và là vòng chỉ sai số của điện trở. Khi đọc giá trị, ta bỏ qua vòng này.
  • Vòng số 1 nằm đối diện với vòng cuối, sau đó là vòng số 2 và số 3.
  • Vòng số 1 và vòng số 2 là hàng chục và hàng đơn vị.
  • Vòng số 3 là bội số của cơ số 10.
  • Giá trị = (vòng 1)(vòng 2) x 10^(mũ vòng 3).
  • Có thể tính vòng số 3 là số con số không “0” thêm vào.
  • Màu nhũ chỉ xuất hiện ở vòng sai số hoặc vòng số 3. Nếu vòng số 3 có màu nhũ, thì số mũ của cơ số 10 là số âm.

Cách đọc trị số điện trở 5 vòng (vạch) màu:

Điện trở 5 vạch màu

  • Vòng số 5 là vòng cuối cùng, là vòng chỉ sai số. Với điện trở 5 vòng màu, vòng sai số có nhiều màu khác nhau, gây khó khăn khi xác định vòng cuối cùng. Tuy nhiên, vòng cuối luôn có khoảng cách xa hơn một chút.
  • Vòng cuối nằm đối diện với vòng số 1.
  • Cách đọc trị số của điện trở 5 vòng màu tương tự như điện trở 4 vòng màu, nhưng ở đây vòng số 4 là bội số của cơ số 10, vòng số 1, số 2, số 3 lần lượt là hàng trăm, hàng chục và hàng đơn vị.
  • Giá trị = (vòng 1)(vòng 2)(vòng 3) x 10^(mũ vòng 4).
  • Có thể tính vòng số 4 là số con số không “0” thêm vào.

Cách đọc trị số điện trở dán (SMD):

Điện trở dán (SMD)

  • Mã 3 chữ số: Điện trở SMD tiêu chuẩn được biểu thị bằng mã 3 chữ số. Hai số đầu tiên cho biết giá trị thông dụng, và số thứ ba là mũ của 10, có nghĩa là hai chữ số đầu tiên nhân với số mũ của 10. Điện trở dưới 10Ω không có hệ số nhân, ký tự ‘R’ được sử dụng để chỉ vị trí của dấu thập phân.

    Ví dụ mã gồm 3 chữ số:

    • 220 = 22 x 10^0 = 22Ω
    • 471 = 47 x 10^1 = 470Ω
    • 102 = 10 x 10^2 = 1000Ω hoặc 1kΩ
    • 3R3 = 3.3Ω
  • Mã gồm 4 chữ số: Mã 4 chữ số tương tự như mã ba chữ số trước đó, sự khác biệt duy nhất là ba chữ số đầu tiên cho biết giá trị của trở, và số thứ tư là mũ của 10, hay có thể hiểu là có bao nhiêu số 0 để thêm vào sau 3 chữ số đầu tiên. Điện trở dưới 100Ω được biểu thị thêm chữ ‘R’, cho biết vị trí của dấu thập phân.

    Ví dụ mã gồm 4 chữ số:

    • 4700 = 470 x 10^0 = 470Ω
    • 2001 = 200 x 10^1 = 2000Ω hoặc 2kΩ
    • 1002 = 100 x 10^2 = 10000Ω hoặc 10kΩ
    • 15R0 = 15.0Ω
  • Mã EIA-96: Gần đây, một hệ thống mã hóa mới (EIA-96) đã xuất hiện trên điện trở SMD 1%. Nó bao gồm một mã gồm ba ký tự: hai số đầu tiên cho biết giá trị điện trở (xem bảng tra cứu), và ký tự thứ ba (một chữ cái) cho biết số nhân.

    Ví dụ về mã EIA-96:

    • 01Y = 100 x 0.01 = 1Ω
    • 68X = 499 x 0.1 = 49.9Ω
    • 76X = 604 x 0.1 = 60.4Ω
    • 01A = 100 x 1 = 100Ω
    • 29B = 196 x 10 = 1.96kΩ
    • 01C = 100 x 100 = 10kΩ

    Ghi chú:

    • Điện trở dán được ký hiệu bằng mã 3 chữ số và dấu gạch ngang ngay dưới một trong các chữ số biểu thị thay cho R (dấu thập phân). Ví dụ: 122 = 1.2kΩ 1%. Một số nhà sản xuất gạch dưới cả ba chữ số – đừng nhầm lẫn điều này.
    • Khi thấy trên điện trở dán có ký hiệu M, đó là biểu thị cho giá trị milli Ôm. Ví dụ: 1M50 = 1.50mΩ, 2M2 = 2.2mΩ.
    • Ký hiệu hiển thị giá trị của điện trở SMD cũng có thể được đánh dấu bằng một thanh dài trên đầu (1m5 = 1.5mΩ, R001 = 1mΩ, vv) hoặc một thanh dài dưới mã (101 = 0.101Ω, 047 = 0.047Ω). Gạch chân được sử dụng thay thế cho “R” do không gian hạn chế trên thân của điện trở. Vì vậy, ví dụ, R068 trở thành 068 = 0.068Ω (68mΩ).

Cách đo điện trở

Đo điện trở bằng đồng hồ vạn năng số:

Đồng hồ vạn năng số

Bước 1: Đặt đồng hồ ở chế độ đo điện trở Ω.

Bước 2: Cắm que đỏ vào cổng V/Ω, que đen vào cổng COM.

Bước 3: Cắm que đo màu đen vào chân COM, que đo màu đỏ vào chân (+).

Bước 4: Đặt hai que đo của đồng hồ vạn năng vào hai đầu của điện trở (đo song song). Nếu đo trên mạch, kết quả thường bằng hoặc thấp hơn giá trị ghi trên điện trở, vì vậy, nếu nghi ngờ, cần tháo ra và đo lại để có kết quả chính xác 100%.

Bước 5: Đọc kết quả trên màn hình.

Lưu ý khi sử dụng đồng hồ vạn năng số đo điện trở:

  • Khi đo điện trở nhỏ (cỡ <10Ω), cần đảm bảo rằng que đo và chân điện trở tiếp xúc tốt để tránh kết quả không chính xác.
  • Khi đo điện trở lớn (cỡ >10kΩ), không nên để tay tiếp xúc cùng lúc vào cả hai que đo, vì sẽ làm giảm kết quả đo do điện trở của người kết hợp với điện trở cần đo.

Đo điện trở bằng đồng hồ vạn năng kim:

Đồng hồ vạn năng kim

Bước 1: Đặt thang đo của đồng hồ vạn năng về thang đo trở, nếu điện trở nhỏ thì để thang x1 ohm hoặc x10 ohm, nếu điện trở lớn thì để thang x1Kohm hoặc x10Kohm. Sau đó, chỉnh vạch “0 ohm” để kim đồng hồ chỉ vị trí 0 ohm.

Bước 2: Chuẩn bị đo.

Bước 3: Đặt que đo vào hai đầu của điện trở, rồi đọc kết quả trên thang đo. Giá trị đo được tính bằng công thức: giá trị đo = chỉ số thang đo x thang đo. Ví dụ: nếu để thang x100 ohm và chỉ số là 27, thì giá trị đo là = 100 x 27 = 2700 ohm = 2.7K ohm.

Bước 4 và 5: Nếu để thang đo quá cao hoặc quá thấp, kim đồng hồ sẽ lên một chút, làm kết quả không chính xác.

Lưu ý khi sử dụng đồng hồ vạn năng kim đo điện trở:

  • Không nên để đồng hồ ở thang đo điện trở khi đo điện áp và dòng điện, vì sẽ gây hỏng đồng hồ ngay lập tức.
  • Không bao giờ đo điện trở trong mạch đang được cấp điện. Hãy tắt nguồn trước khi đo điện trở trong mạch.
  • Khi đo điện trở, chọn thang đo sao cho kim chỉ báo gần vị trí giữa vạch chỉ số để đạt được độ chính xác cao nhất.

Phân loại điện trở

Điện trở có giá trị xác định:

  • Điện trở than ép (carbon film): Điện trở than ép có dải giá trị từ 1Ω đến 100MΩ, công suất danh định từ 1/8W đến 2W. Điểm mạnh của điện trở than ép là tính thuần trở cao, nên được sử dụng phổ biến trong phạm vi tần số thấp.

  • Điện trở dây quấn được chế tạo bằng cách quấn một đoạn dây không phải là chất dẫn điện tốt (Nichrome) quanh một lõi hình trụ. Trở kháng phụ thuộc vào vật liệu dây dẫn, đường kính và độ dài của dây dẫn. Điện trở dây quấn có giá trị nhỏ, độ chính xác cao và công suất nhiệt lớn. Tuy nhiên, điện trở dây quấn có tính chất điện cảm, nên không được sử dụng trong các mạch cao tần, nhưng lại được ứng dụng nhiều trong các mạch âm tần.

  • Điện trở màng mỏng: Được sản xuất bằng cách lắng đọng Cacbon, kim loại hoặc oxide kim loại thành màng mỏng trên lõi hình trụ. Điện trở màng mỏng có giá trị từ thấp đến trung bình, và điểm mạnh nổi bật của nó là tính thuần trở, nên được sử dụng trong phạm vi tần số cao. Tuy nhiên, điện trở màng mỏng có công suất nhiệt thấp và giá thành cao.

Điện trở có giá trị thay đổi:

  • Biến trở (Variable Resistor) bao gồm một điện trở màng than hoặc dây quấn có dạng hình cung, có trục xoay ở giữa và nối với con trượt. Con trượt tiếp xúc với vành điện trở tạo nên cực thứ 3, khi dịch chuyển con trượt, điện trở giữa cực thứ 3 và một trong hai cực còn lại có thể thay đổi. Biến trở được sử dụng để điều khiển điện áp (potentiometer: chiết áp) hoặc điều khiển cường độ dòng điện (Rheostat).

  • Nhiệt trở là linh kiện có giá trị điện trở thay đổi theo nhiệt độ. Có hai loại nhiệt trở:

    • Nhiệt trở có hệ số nhiệt âm: Giá trị điện trở giảm khi nhiệt độ tăng (NTC). Thường các chất bán dẫn có hệ số nhiệt âm do khi nhiệt độ tăng, số lượng hạt dẫn tăng đáng kể do các electron nhảy từ vùng hóa trị lên vùng dẫn. Ngoài ra, tốc độ di chuyển của hạt dẫn cũng tăng, làm giảm giá trị điện trở.
    • Nhiệt trở có hệ số nhiệt dương: Giá trị điện trở tăng khi nhiệt độ tăng. Các nhiệt trở làm bằng kim loại có hệ số nhiệt dương (PTC) do khi nhiệt độ tăng, các nguyên tử nút mạng dao động mạnh, làm cản trở quá trình di chuyển của electron. Do đó, giá trị điện trở tăng. Nhiệt trở được sử dụng để điều khiển cường độ dòng điện, đo hoặc điều khiển nhiệt độ, hoặc ổn định nhiệt cho các tầng khuếch đại, đặc biệt là tầng khuếch đại công suất, hoặc là linh kiện cảm biến trong các hệ thống tự động điều khiển theo nhiệt độ.
  • Điện trở quang: Quang trở là linh kiện nhạy cảm với bức xạ điện từ quanh phổ ánh sáng nhìn thấy. Quang trở có giá trị điện trở thay đổi phụ thuộc vào cường độ ánh sáng. Khi cường độ ánh sáng mạnh, giá trị điện trở giảm; ngược lại, khi cường độ ánh sáng yếu, giá trị điện trở tăng.

Quang trở thường được sử dụng trong các mạch tự động điều khiển bằng ánh sáng, ví dụ như: phát hiện người vào cửa tự động, điều chỉnh độ sáng và độ nét ở camera, tự động bật đèn khi trời tối, điều chỉnh độ nét của màn hình LCD, vv.

Đây là một trong số các bài viết để đào tạo nhân viên mới về sửa biến tần. Thành thạo tất cả những kiến thức này sẽ giúp sửa chữa thành công các lỗi cơ bản của biến tần.