Tư Vấn Thiết Bị Rửa Xe

Điện trở là gì ? Phân loại điện trở và công thức tính

Thuật ngữ điện trở chắc chắn rất quen thuộc với bạn đọc, khi đã được học trong chương trình giáo dục phổ thông. Tuy nhiên không phải ai cũng nhớ được chính xác kiến thức điện trở cũng như công thức tính. Để giúp bạn đọc ôn lại kiến thức, chúng ta cùng tìm hiểu về điện trở qua bài viết dưới đây nhé !

Điện trở là gì?

Định nghĩa điện trở là đại lượng đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của vật dẫn điện. Điện trở kháng là tỉ số của hiệu điện thế giữa hai đầu vật thể với cường độ dòng điện đi qua nó.

Nếu một vật có tính dẫn điện tốt thì điện trở nhỏ, vật dẫn điện kém thì điện trở lớn, vật cách điện thì điện trở vô cùng lớn. Thực tế, các vật liệu dẫn điện như kim loại có điện trở là 10^(-8), các vật liệu cách điện như vải, nhựa,… có điện trở là 10^16. Đặc biệt, điện trở bằng 0 với vật liệu siêu dẫn điện.

Ký hiệu của điện trở

Điện trở có tên tiếng Anh là Resistor, ký hiệu vật lý của điện trở  là R.

Đơn vị đo của điện trở

Ohm là đơn vị đo điện trở theo hệ đo lường quốc tế (SI), có ký hiệu là Ω. Đơn vị đo điện trở được đặt theo tên nhà vật lý người Đức, người đã phát biểu định luật Ohm.

Theo định luật Ohm, Ohm tương đương với tỉ số giữa hiệu điện thế giữa hai đầu vật thể với cường độ dòng điện. Một Ohm tương đương với Von/ampe (V/A).

Các giá trị đơn vị khác của điện trở gồm: Milliohm (mΩ), Kilohm (k Ω), Megaohm (M Ω).

1 mΩ = 10-3 Ω

1k Ω = 103 Ω

1M Ω = 106 Ω

Các loại điện trở

Theo các nhà vật lý, có nhiều cách để phân loại điện trở, tùy thuộc vào các tiêu chí khác nhau.

  • Phân loại theo giá trị điện tử: 2 loại

Điện trở có giá trị cố định: Đây là loại được cố định giá trị từ khi sản xuất, không thay đổi giá trị trong quá trình sử dụng. Những loại điện trở có giá trị cố định là điện trở hợp chất cacbon và điện trở làm từ chì.

Điện trở không cố định: Đây là điện trở có giá trị thay đổi trong quá trình sử dụng, thường được gọi là biến trở hoặc biến áp.

  • Phân loại dựa vào tính chất dẫn điện của điện trở: 2 loại riêng biệt

Điện trở tuyến tính: là điện trở khi sự chênh lệch điện áp thay đổi thì trở kháng không đổi.

Điện trở phi tuyến tính: Đây là loại là có dòng điện đi qua, trở suất thay đổi. Điện trở tỉ lệ thuận với sự chênh lệch điện áp. Điện trở phi tuyến tính dẫn đến cả mạch trở phi tuyến tính. Điện trở phi tuyến tính thường được sử dụng trong chỉnh lưu, bộ khuếch đại,…

  • Phân loại dựa vào chức năng gồm 4 loại

Điện trở chính xác: Là loại có độ chính xác cao với giá trị dung sai rất thấp.

Điện trở nhiệt: Còn được gọi là Thermistor, loại này rất nhạy cảm với nhiệt. Giá trị của điện trở suất sẽ thay đổi theo nhiệt độ trong quá trình sử dụng. 

Điện trở nóng chảy: Còn được gọi là Fusible Resistor, có tính chất dễ bụi nung hỏng khi công suất trong mức cho phép. Điện trở sẽ hoạt động bình thường khi công suất trong phạm vi sử dụng, khi điện áp vượt mức điện trở hoạt động như một chiếc cầu chì bảo vệ mạch điện.

Điện trở quang: Còn được gọi là Photoresistor. Loại điện trở này có tính chất tương tự điện trở nhiệt, quang trở thay đổi giá trị trở kháng theo ánh sáng chiếu vào bề mặt của nó. Do đó, điện trở quang có giá trị rất cao khi ở môi trường tối, giảm khi tiếp xúc với ánh sáng, đặc biệt là ánh sáng mạnh.

Các công thức tính điện trở

Do tính chất điện trở là đại lượng đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của vật liệu dẫn điện, điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chất liệu, độ dài và tiết diện của dây. Điện trở được xác định theo công thức: 

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 điện trở đơn vị là Ohm

Khi có dòng điện cường độ I chạy qua điện trở R, năng lượng nhiệt tỏa ra trên R với công suất:

                                                        P = U.I = I2.R

Trong đó:

R: là điện trở của dòng điện đo bằng Ohm (Ω)

U: là hiệu điện thế đo bằng vôn (V)

I: là cường độ dòng điện đo bằng ampe (A)

Từ đó xác định được: R = U/I

Nếu dòng điện có cường độ càng lớn thì nhiệt lượng tiêu thụ trên R 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 quá ngưỡng đó điện trở bị nóng lên và có thể bị cháy.

  Công suất tối đa cho phép đặc trưng cho khả năng chịu nhiệt.

                                                    Pmax = U2max/R = I2max.R

Hướng dẫn cách mắc điện trở

Trong thực tế, có 3 cách mắc điện trở phổ biến: mắc song song, mắc nối tiếp, mắc hỗn hợp

  • Các điện trở mắc song song

Đây là cách mắc nhiều điện trở song song với nhau trong một đoạn mạch, cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở sẽ tỉ lệ nghịch với điện trở đó.

Khi đó, điện trở trung bình được tính theo công thức:

1/Rtb = 1/R1 + 1/R2 +… +1/Rn

Trong đó:

Rtb: là điện trở trung bình

R1, R2, Rn: là các điện trở mắc song song

  • Các điện trở mắc nối tiếp

Đây là cách mắc nhiều điện trở nối tiếp với nhau trong cùng một đoạn mạch, khi đó hiệu điện thế giữa 2 đầu mỗi điện trở tỉ lệ thuận với điện trở đó.

Điện trở trung bình được tính theo công thức: 

Rtb = R1 + R2 +…+ Rn

  • Các điện trở mắc hỗn hợp

Đây là cách mắc các điện trở trong đoạn mạch vừa có mắc nối tiếp vừa có mắc song song. 

Ví dụ điện trở R1 và R2 mắc song song với nhau và được mắc nối tiếp với R3 thì  chúng ta tính điện trở song song riêng rồi cộng với điện trở nối tiếp. Công thức tính sẽ như sau:

Rtb = (R1R2/R1+R2) + R3

Ứng dụng của điện trở trong đời sống

  • Điện trở rất phổ biến trong cuộc sống, đặc biệt là để tránh tình trạng dòng điện áp lớn, không phù hợp với các thiết bị, điện trở được sử dụng để khống chế dòng điện qua tải cho phù hợp.
  • Điện trở được sử dụng thành cầu phân áp để có một điện áp theo ý muốn từ một điện áp cho trước.
  • Các ứng dụng khác như phân cực cho bóng bán dẫn hoạt động, tham gia vào các mạch tạo dao động R, C.

Qua bài viết, có thể thấy điện trở là thành phần rất quan trọng đối với hệ thống điện, đặc biệt là các thiết bị có công suất lớn như máy nén khí, máy bơm nước,… Theo dõi chúng tôi để cập nhập thêm nhiều kiến thức bổ ích nữa nhé.

Related Posts

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *