Điện trở – Thiết bị quan trọng trong mạch điện

Thuật ngữ “điện trở” không còn xa lạ với những người làm trong lĩnh vực kỹ thuật và điện tử. Điện trở đóng vai trò quan trọng trong mạch điện. Hãy cùng tìm hiểu thông tin về điện trở, công dụng và phân loại trong bài viết này.

Điện trở là gì?

Điện trở tạo ra sự cản trở dòng điện cho một vật có khả năng dẫn điện. Nếu vật có điện trở nhỏ, sẽ dẫn điện tốt, còn nếu vật có điện trở lớn, sẽ dẫn điện kém.

Trong thiết bị điện tử, điện trở, còn được gọi là Resistor (tiếng Anh), có khả năng giới hạn hoặc điều chỉnh dòng điện trong mạch điện tử. Ngoài ra, chúng cũng có thể cung cấp điện áp cho các thiết bị. Điện trở được làm từ hợp chất cacbon và kim loại, với tỷ lệ pha trộn khác nhau, sẽ cho ra các loại điện trở có trị số khác nhau.

  • Đơn vị tính của điện trở là Ohm (Ω).
  • Trên thân của mỗi điện trở sẽ có ghi trị số bằng các vạch màu để đánh dấu. Đối với các điện trở lớn hơn 2W, trị số sẽ được ghi trực tiếp lên phần thân.

Điện trở
Hình ảnh minh họa: Điện trở – Công dụng và phân loại của điện trở

Nguyên lý hoạt động của điện trở

Điện trở hoạt động dựa trên nguyên lý của định luật Ohm. Định luật Ohm là định luật vật lý nói về sự phụ thuộc vào các yếu tố là cường độ dòng điện, hiệu điện thế và điện trở. Định luật Ohm cho biết: khi cường độ dòng điện đi qua 2 điểm của một vật dẫn điện, thì cường độ dòng điện luôn tỷ lệ thuận với hiệu điện thế. Điện trở là một hằng số trong quan hệ này. Công thức mô tả mối quan hệ này là V = IR, trong đó:

  • V là điện áp trên vật dẫn (V)
  • I là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn (A)
  • R là điện trở (Ω)

Hướng dẫn đọc trị số điện trở

Mỗi điện trở sẽ có giá trị được thể hiện thông qua các màu in trên nó. Có tổng cộng 12 màu và mỗi màu tương ứng với một con số khác nhau. Dưới đây là bảng màu quy ước quốc tế:

  • Đen: 0
  • Nâu: 1
  • Đỏ: 2
  • Cam: 3
  • Vàng: 4
  • Xanh lá: 5
  • Xanh da trời: 6
  • Tím: 7
  • Xám: 8
  • Trắng: 9
  • Nhũ vàng: -1
  • Nhũ bạc: -2

Thường mỗi điện trở sẽ có 4 vòng màu, và cách đọc như sau:

  • 2 vòng màu đầu tiên thể hiện 2 chữ số đầu tiên của giá trị
  • Vòng màu thứ 3 thể hiện số chữ số 0 đứng sau
  • Vòng số 4 thể hiện mức sai số

Hướng dẫn đọc trị số điện trở

Với điện trở 5 vòng màu, cách đọc tương tự, nhưng 3 vòng đầu sẽ hiển thị chữ số giá trị. Điện trở có thể khác nhau ở vòng màu thứ 3 (đối với điện trở 4 vòng màu) và vòng màu thứ 4 (đối với điện trở 5 vòng màu). Con số này thường thay đổi từ màu nhũ bạn đến màu xanh lá.

Mặc dù có nhiều loại điện trở mang trị số khác nhau, chỉ có 150 loại thông dụng nhất. Vì vậy, việc nhìn và nhận biết giá trị điện trở là bao nhiêu Ohm khá dễ dàng.

Công thức tính điện trở

Công thức tính điện trở là: R = U/I, trong đó:

  • R là điện trở của vật dẫn điện (Ω)
  • U là hiệu điện thế giữa 2 đầu của vật dẫn điện (V)
  • I là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn điện (A)

Công dụng của điện trở

Điện trở có nhiều công dụng hữu ích trong mạch điện, bao gồm:

  • Cản trở, điều chỉnh, thiết lập dòng điện đi qua nó thông qua các chất dẫn điện
  • Nối các điện trở thành chuỗi để tạo mạng điện trở, chúng có thể hoạt động như bộ giảm điện áp, chia điện áp hoặc bộ giới hạn điện áp trong mạch điện
  • Khống chế dòng điện tải theo mong muốn
  • Tạo sụt áp khi được nối tiếp vào mạch điện
  • Mắc điện trở qua cầu phân áp để có điện áp mong muốn
  • Tham gia vào các mạch dao động RC
  • Tạo nhiệt lượng cho các ứng dụng cần thiết

Công dụng của điện trở
Hình ảnh minh họa: Công dụng của điện trở

Các loại điện trở hiện nay

Hiện nay, có nhiều loại điện trở được sản xuất bằng nhiều cách khác nhau để ứng dụng vào các lĩnh vực khác nhau. Các loại điện trở có các đặc điểm chung như hệ số điện áp, nhiễu, nhiệt độ, công suất, tần số đáp ứng, kích thước vật lý, nhiệt trở điện, v.v. Dưới đây là 6 loại điện trở chính:

1. Điện trở băng

Điện trở băng, còn được biết là dãy điện trở, là loại điện trở được sản xuất để đáp ứng trường hợp cần lắp một chuỗi các điện trở cùng giá trị theo cách mắc song song. Đầu tiên, chúng được chế tạo riêng rẽ, sau đó sẽ được hàn chung 1 chân. Loại điện trở này có thể được thiết kế không vỏ hoặc có vỏ. Ngoài ra, loại điện trở này còn được chế tạo theo kiểu vi mạch với kiểu chân DIP hay SIP.

2. Điện trở film

Điện trở film được tạo nên bằng cách kết tinh các chất như cacbon, kim loại, oxide kim loại trên lõi gốm. Đường xoắn ốc và lớp phim có độ dày tạo ra bởi bề mặt sẽ quyết định giá trị điện trở. Mức độ dày của chúng từ 1/20 – 1/2W và mức dung sai khá nhỏ.

3. Điện trở cacbon

Điện trở cacbon, còn được gọi là điện trở than, là loại điện trở được tạo nên bằng cách ép những hỗn hợp bột than và chất kết dính thành hình trụ hoặc thanh có phần vỏ bọc bên ngoài bằng gốm hoặc sơn. Đây là loại điện trở phổ biến và được sử dụng nhiều nhất. Mức công suất của chúng thường khá nhỏ, chỉ từ 1/8 – 2W và mức dung sai lớn. Thường được sử dụng trong khu vực tần số cao.

4. Điện trở dây quấn

Điện trở dây quấn được tạo nên bằng cách quấn dây kim loại có đặc tính dẫn điện kém hoặc dây tương tự vào trong một lõi gốm cách điện ở dạng lò xo xoắn. Điện trở dây quấn thường có mức giá trị nhỏ nhưng lại chịu dòng lớn, mức công suất điện cao (từ 1 – 300W hoặc cả hàng nghìn W). Loại điện trở này thường có ký hiệu W hay WH với mức sai số từ 1-10%.

5. Điện trở màng (điện trở gốm kim loại)

Thuật ngữ “điện trở màng” dùng để chỉ chung các loại điện trở như điện trở màng cacbon, điện trở màng oxit kim loại và điện trở màng kim loại. Chúng được tạo ra bằng cách đưa các kim loại nguyên tố hoặc màng oxit vào trong thanh gốm cách điện. Điện trở màng kim loại có các loại như E24 (dung sai ± 5% và ± 2%), E96 (dung sai ± 1%) và E192 (dung sai ± 0,5%, ± 0,25% và ± 0,1%). Mức công suất từ 0.05 – 0.5W.

Điện trở màng (điện trở gốm kim loại)

6. Điện trở bề mặt

Điện trở bề mặt, hay còn gọi là loại điện trở dán, là loại điện trở được dán trực tiếp vào bảng mạch in. Loại điện trở này có kích thước nhỏ, chỉ khoảng 0.6mm x 0.3mm.

Với thông tin đã được chia sẻ, hy vọng rằng bạn đã hiểu được điện trở là gì, nguyên lý hoạt động, công dụng và các loại điện trở hiện nay. Mặc dù nhỏ gọn, nhưng điện trở đã mang lại rất nhiều lợi ích cho đời sống con người và đa dạng lĩnh vực.

FEATURED TOPIC