Điện trở và các loại điện trở

Điện trở và các loại điện trở

1.      Trở kháng

Là sự đối lập với dòng chảy tự do hoặc chuyển động của bất kỳ chất nào. Trong trường hợp này thuật ngữ chính xác là điện trở của điện tử - mà chúng ta thường gọi là điện trở. Điện trở của vật liệu là sự đối lập với dòng điện tử tự do bên trong vật liệu đó. Điện trở thay đổi với các vật liệu khác nhau và nó được đo bằng đơn vị Ohms(Ω). Vậy thế nào là điện trở?

2.      Điện trở

Điện trở là thành phần điện tử thụ động mà chúng ta sử dụng trong các mạch điện tử để hạn chế dòng điện thông qua một thành phần hoạt động hoặc để giảm điện áp trong mạch (bằng cách giảm điện áp trên điện trở). Về cơ bản chúng có 2 loại   Điện trở cố định và biến trở ( có thể thay đổi giá trị ).

Lưu ý: - Dòng điện qua điện trở tỷ lệ thuận với điện áp đặt trên điện trở.

Điều này được bắt nguồn từ Định luật Ohms và được biểu diễn bởi phương trình I = V / R

Trong đó I là dòng điện qua điện trở (tính bằng A), V là điện áp trên điện trở (tính bằng V) và R là điện trở (tính bằng Ω )

3.      Biểu tượng và ký hiệu điện trở

Có nhiều tiêu chuẩn khác nhau để sử dụng làm biểu tượng kí hiệu cho điện trở. Mỗi quốc gia sẽ có một tiêu chuẩn khác nhau cho chính họ. Tuy nhiên phổ biến nhất được nhiều nước sử dụng là tiêu chuẩn Mỹ. Ngoài ra còn 1 tiêu chuẩn khác thường được sử dụng là IEC (Ủy ban kỹ thuật điện quốc tế). Dưới đây là hình ảnh minh họa chúng.

4.      Công suất tiêu tán trong điện trở

Điện trở được sử dụng trong nhiều trong các mạch ứng dụng khác nhau. Một phân loại cơ bản là ứng dụng công suất thấp và ứng dụng công suất cao. Khi dòng điện chạy qua một điện trở, năng lượng sẽ bị tiêu tán dưới dạng nhiệt. Sự tiêu tán năng lượng nhiệt này được đo bằng công suất tiêu tán. Mỗi điện trở có sẵn trên thị trường đều có định mức công suất, ví dụ 0,5W, 1W, 10W, v.v ... Nếu nhiệt lượng tỏa ra trong điện trở vượt quá định mức công suất tối đa này, điện trở sẽ bị hỏng. Dựa trên công suất định mức tối đa được đưa ra trong điện trở, nó có thể được phân loại thành điện trở công suất thấp và điện trở có công suất cao. Điện trở công suất thấp có định mức công suất tối đa dưới W trong đó điện trở công suất cao là những điện trở có công suất tối đa lớn hơn 5W. Điện trở công suất thấp thường có dạng hình trụ, với các đầu nối của nó (hai đầu nối để nối điện trở với mạch) đi ra theo chiều dọc từ hai điểm cuối của điện trở. Điện trở công suất cao luôn đi kèm với một bộ tản nhiệt để chịu được lượng năng lượng nhiệt cao được tạo ra trong các điện trở này. Trogn hầu hết các trường hợp ,kết nối các đầu của điện trở công suất cao đi ra thông qua tản nhiệt.

Công thức tính công suất tiêu tán trên điện trở:

Trong đó P là công suất tiêu tán, U là điện áp trên điện trở tính bằng V, I là dòng điện qua điện trở tính bằng ampe và R = giá trị điện trở.

Ngoài ra có thể sử dụng công thức khác: P= V.I

Hướng dẫn cách chọn điện trở thích hợp

Khi thiết kế mạch cần phải tính toán trước công suất dự kiến tối đa có thể tiêu tán trên điện trở. Bằng cách tính toán trước công suất này, người thiết kế có thể chọn công suất định mức phù hợp cho điện trở được sử dụng trong mạch. Nếu điện trở được sử dụng trong mạch là 330Ω, thì công suất tối đa có thể tiêu tan trong điện trở này có thể được tính bằng cách biết điện áp cung cấp. Nếu điện áp cung cấp là 12V, thì công suất tối đa có thể được tính bằng U*U/ R - mà [(12 * 12) / 330] = 0.435W. Bây giờ chúng ta có thể chọn một điện trở 330Ω với công suất 0,5W.

5.      Phân loại điện trở

  Điện trở cố định

Điện trở cố định được phân loại thành nhiều loại khác nhau như:

·   Các điện trở loại thành phần cacbon: Đây là loại phổ biến nhất của điện trở có công suất thấp. Vật liệu điện trở có thành phần đất sét cacbon và các dây dẫn được làm bằng đồng. Những điện trở này là giá rẻ và đáng tin cậy và độ ổn định cao.

·      Điện trở loại kim loại: Nó được thiết kế bằng cách sử dụng các kỹ thuật lắng đọng màng để đặt một màng dày điện trở lên đế cách điện.

·    Điện trở dây quấn: Các điện trở này có hình dạng lõi hình trụ cách điện. Thông thường các dây dẫn của vật liệu như (60% đồng và 40% niken) và mangan có điện trở suất cao và hệ số nhiệt độ thấp được sử dụng. Các điện trở này được phủ một vật liệu cách điện như men phủ.

Biến trở: sử dụng trong các mạch yêu cầu có sự điều chỉnh giá trị điện trở