Biến trở: Khám phá công dụng và cấu tạo

Ẩn sau các mạch điện tử là một thiết bị quan trọng có khả năng thay đổi mức điện trở theo ý muốn – đó chính là biến trở. Từ việc điều chỉnh hoạt động của mạch điện đến việc điều khiển các thiết bị và hiện tượng, biến trở đã trở thành một công cụ không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày. Hãy cùng tìm hiểu rõ hơn về biến trở thông qua bài viết này!

1. Biến trở là gì?

Biến trở là một loại thiết bị điện tử có khả năng thay đổi mức điện trở trong một dãy giá trị nhất định. Chúng có thể được sử dụng để điều chỉnh hoạt động của mạch điện hoặc trong các ứng dụng cần thiết để thay đổi mức điện trở và điều khiển một thiết bị hoặc hiện tượng cụ thể.

Bạn đang xem: Biến trở: Khám phá công dụng và cấu tạo

Mức điện trở của biến trở có thể thay đổi bằng cách điều chỉnh chiều dài của dây dẫn điện hoặc tác động của các yếu tố như ánh sáng, nhiệt độ và bức xạ điện từ. Giá trị của biến trở không phụ thuộc vào một giá trị cố định, mà thay vào đó là một dải giá trị, ví dụ như từ 0 đến 10kꭥ. Ví dụ, nếu giá trị của biến trở là 5kꭥ, thì điện trở có thể thay đổi từ 0 đến 10kꭥ.

Khi vẽ sơ đồ mạch điện, biến trở thường được ký hiệu như sau:

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cấu tạo:

Biến trở có cấu tạo đơn giản với 3 phần chính như sau:

• Cuộn dây làm từ hợp kim có điện trở cao.
• Con chạy/chân chạy: có khả năng di chuyển dọc theo cuộn dây để thay đổi giá trị điện trở.
• Trong mạch, có 3 chân kết nối với mạch điện. Hai chân làm bằng kim loại để kết nối với mạch điện, chân còn lại di chuyển để thay đổi điện trở trong khoảng cho phép được ghi trên biến trở.

Các vật liệu được sử dụng để tạo nên biến trở bao gồm:

• Carbon, còn gọi là biến trở than: được làm từ những hạt carbon với chi phí rẻ, tuy nhiên độ chính xác không cao.
• Dây cuốn làm từ dây nickrome với độ cách điện cao phù hợp cho các ứng dụng có công suất cao và độ chính xác, tuy nhiên độ phân giải chưa đạt mức tốt.
• Nhựa dẫn điện: được sử dụng trong các ứng dụng âm thanh cao cấp với giá thành cao.
• Cermet: là loại vật liệu ổn định nhưng tuổi thọ không cao.

Ngoài ra, trên biến trở còn có núm vặn để điều chỉnh và tùy chỉnh mức điện trở phù hợp với thiết bị và yêu cầu.

Nguyên lý hoạt động:

Nguyên lý hoạt động của biến trở là dựa trên việc tách rời các dây dẫn điện có chiều dài khác nhau. Chúng được điều khiển bằng các vi mạch hoặc núm vặn. Khi điều khiển, các mạch điện được di chuyển để thay đổi chiều dài dây dẫn và từ đó thay đổi điện trở trong mạch.

Xem thêm : Lập Trình Pic: Giao Tiếp UART với Máy Tính

Mạch điều khiển thiết kế thường có sai số nhất định, và vì vậy, biến trở được sử dụng để điều chỉnh mạch điện. Lúc này, biến trở sẽ đóng vai trò phân áp và phân dòng trong mạch.

3. Các loại biến trở hiện nay

Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại biến trở khác nhau, có thể phân loại dựa trên cấu tạo như sau:

• Biến trở tay quay
• Biến trở con chạy
• Biến trở than
• Biến trở dây quấn

Mỗi loại biến trở có giá trị điện trở khác nhau, phụ thuộc vào vị trí của chân chạy trên dải điện trở.

4. Ứng dụng của biến trở trong thực tế

Ứng dụng chiết áp:

Biến trở được sử dụng trong các ứng dụng chiết áp, trong đó có ba chân được kết nối trong một mạch. Điện áp đầu ra được lấy từ chân di chuyển, tạo thành một mạch chia điện áp.

Ví dụ, hai chân cố định được nối vào nguồn điện áp, và điện áp sẽ giảm theo đường dẫn trở kháng để đạt được điện áp nguồn. Mạch đầu ra sẽ được kết nối với chân di chuyển thông qua việc thay đổi vị trí và điều chỉnh giá trị điện trở và điện áp trên tải. Nguyên lý này thường được sử dụng trong các mạch cần điều khiển điện áp. Hình dạng của đường điện áp có thể là đường cong hoặc đường thẳng, điều này sẽ quyết định hình dạng hình học của chiết áp.

Ứng dụng điều chỉnh dòng:

Biến trở có khả năng điều chỉnh dòng điện. Trong trường hợp này, ba chân cố định không được sử dụng. Phương pháp này giúp giảm hoặc tăng dòng điện qua mạch khi thay đổi vị trí chân chạy. Việc thay đổi giá trị điện trở sẽ điều khiển dòng điện thay đổi theo hướng ngược lại. Nghĩa là khi trở kháng tăng, dòng điện qua mạch sẽ giảm.

Để đảm bảo biến trở có thể chịu được dòng điện biến đổi khi mang một dòng điện lớn, vật liệu dây cuốn được lựa chọn làm vật liệu chính trong các thiết bị biến trở điều chỉnh dòng.

Xem thêm : Xác định số liên kết hidro và liên kết hóa trị được hình thành và bị phá hủy trong nhân đôi

Biến trở tinh chỉnh:

Đây là phiên bản thu nhỏ của biến trở, có ba chân hoạt động được gắn trực tiếp trên mạch và thường được điều chỉnh một lần trong quá trình hiệu chỉnh mạch.

Được trang bị một vít điều chỉnh gắn vào điện trở, việc điều chỉnh được thực hiện thông qua việc sử dụng tua vít để thay đổi trở kháng theo yêu cầu. Trở kháng biến thiên theo đường cong logarit và được ký hiệu như sau:

5. Cách mắc biến trở

Bước 1: Xác định 3 chân của biến trở và đặt biến trở sao cho núm vặn hướng lên trần nhà và 3 chân hướng về phía bạn. Ghi nhớ số thứ tự của các chân để tránh nhầm lẫn.

Bước 2: Nối đất chân đầu tiên của biến trở, chân thứ nhất là chân số 1. Hàn một đầu dây điện với chân số 1, đầu còn lại hàn vào mass của mạch điện tử. Đặt biến trở trong vị trí thuận lợi trên khung máy và sử dụng kéo cắt dây điện theo chiều dài phù hợp.

Bước 3: Chân số 2 là đầu vào của biến trở, nên nối chân này với đầu ra của mạch và hàn chúng lại để cố định.

Bước 4: Chân số 3 là đầu ra của biến trở, nên nối chân này ở đầu vào của mạch và hàn chúng lại để cố định.

Bước 5: Kiểm tra lại việc đấu dây đã đúng chưa và sử dụng bút vôn kế kiểm tra một lần nữa để đảm bảo giá trị đo trên vôn kế thay đổi khi xoay núm chỉnh, chứng tỏ biến trở đã được mắc đúng.

Thông qua bài viết này, hy vọng bạn đã hiểu rõ hơn về biến trở – một thiết bị quan trọng trong lĩnh vực điện tử và ứng dụng của nó trong thực tế. Qua việc điều chỉnh mức điện trở, biến trở mang lại sự linh hoạt và kiểm soát trong việc điều chỉnh hoạt động của mạch điện.

Nguồn: https://cite.edu.vn
Danh mục: Học tập