Điện trở: Khám phá và tính toán

Điện trở là gì?

Điện trở là một linh kiện điện tử quan trọng trong mạch điện, giúp hạn chế dòng điện chảy. Nó được sử dụng rộng rãi trong việc lắp đặt các thiết bị điện, máy móc như máy rửa xe, máy nén khí,… Nhưng bạn đã hiểu đầy đủ về điện trở chưa? Hãy cùng tìm hiểu về công thức tính điện trở và những ứng dụng chính của nó.

Điện trở: Khái niệm cơ bản

Trong tiếng Anh, điện trở được gọi là resistor. Điện trở là một linh kiện điện tử thụ động trong mạch điện, có biểu tượng R và hai tiếp điểm kết nối giúp hạn chế dòng điện. Điện trở có nhiều chức năng quan trọng như chỉnh mức độ tín hiệu, chia điện áp, kích hoạt linh kiện điện tử chủ động.

Điện trở kháng được định nghĩa là tỉ số của hiệu điện thế giữa hai đầu vật thể đó với cường độ dòng điện đi qua nó. Đơn vị đo điện trở là ohm (Ω).

Công thức tính điện trở

1. Định luật Ohm

Định luật Ohm, được đặt theo tên của nhà vật lý học người Đức Georg Ohm, cho biết rằng cường độ dòng điện đi qua một vật dẫn điện luôn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai điểm đó. Công thức tính điện trở theo định luật Ohm là:

U = I * R

Trong đó:

  • I (A): cường độ dòng điện
  • U (V): hiệu điện thế
  • R (Ω): điện trở

Công suất tiêu thụ của điện trở có thể được tính bằng công thức:

P = I^2 * R
P = V^2 / R

2. Công thức tính điện trở song song

Tổng điện trở tương đương của các điện trở song song được tính bằng công thức sau:

RTổng = (1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ...)

Khi thêm các điện trở song song, tổng điện trở sẽ giảm.

3. Công thức tính điện trở nối tiếp

Tổng điện trở tương đương của các điện trở nối tiếp được tính bằng tổng các giá trị điện trở:

RTổng = R1 + R2 + R3 + ...

Khi thêm các điện trở nối tiếp, tổng điện trở sẽ tăng.

4. Ví dụ về tính toán điện trở

Cho một mạch gồm hai điện trở R1 và R2. Hiệu điện thế của mạch là U = 12V, R1 = 3Ω và hiệu điện thế đặt vào 2 đầu R2 là 3V. Hãy tính:
a) Cường độ dòng điện chạy qua mạch và giá trị của R2.
b) Nhiệt lượng tỏa ra trên R2 trong 1 phút nếu R1 song song với R2.

Giải:
a) Tính cường độ dòng điện chạy qua mạch và giá trị của R2:

  • Hiệu điện thế toàn mạch: U = U1 + U2 => U1 = U – U2 = 12 – 3 = 9V.
  • Cường độ dòng điện toàn mạch: I = I1 = I2 = U1 / R1 = 3A.
  • Vậy, R2 = U2 / I2 = 1Ω.

b) Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R2 trong 1 phút nếu R1 song song với R2:

  • Hiệu điện thế toàn mạch: U = U1 = U2 = 12V.
  • Cường độ dòng điện qua R2: I2 = U2 / R2 = 12A.
  • Nhiệt lượng tỏa ra trên R2 trong 1 phút: Q2 = I2 R2 t = 720J.

Mã màu của điện trở

1. Cách đọc điện trở theo mã màu

Để phân biệt giá trị của các điện trở, người ta sử dụng các vòng màu khác nhau. Mỗi điện trở có 4 vòng màu, biểu thị giá trị của nó. Hai vòng màu đầu tiên là hai chữ số đầu, vòng thứ ba biểu thị số chữ số “0” đứng sau, và vòng thứ tư là sai số.

2. Cách tính điện trở theo vòng màu

Ví dụ, Một điện trở có 4 vòng màu lần lượt là Đỏ, Đỏ, Nâu và Ngân Nhũ. Giá trị của điện trở là gì?

  • Màu Đỏ có giá trị là 2
  • Màu Nâu có giá trị là 1
  • Ngân Nhũ có sai số là 5%

==> Tổ hợp các số tương ứng với các vòng màu là: 2 2 1 5%
==> Giá trị của điện trở là 220Ω với sai số 5%.

Với những kiến thức trên, bạn đã nắm vững về điện trở và cách tính toán nhanh chóng. Hy vọng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về điện trở, công thức tính điện trở và mã màu của điện trở.