KHÁI QUÁT VỀ ĐIỆN TRỞ TRONG MẠCH ĐIỆN

Điện trở là gì?

Điện trở là một thành phần điện tử cơ bản được sử dụng để kiểm soát hoặc giới hạn dòng điện trong mạch điện.

Nó chịu trách nhiệm cho việc giảm cường độ dòng điện hoặc điều chỉnh điện áp trong mạch bằng cách tạo ra một sự kháng cự cho dòng điện khi đi qua.

Nó thường được tạo ra từ vật liệu dẫn điện như carbon, kim loại hoặc chất dẫn khác, và có thể có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau.

Là loại linh kiện phổ biến trong mạng lưới điện, các mạch điện tử.

Điện trở thực tế có thể được cấu tạo từ nhiều thành phần riêng rẽ và có nhiều hình dạng khác nhau, ngoài ra còn có thể tích hợp trong các vi mạch IC.

Các điện trở được thiết kế để có khả năng chịu được một mức cường độ dòng điện nhất định mà không bị hỏng và cũng có khả năng chịu nhiệt độ cao.

Công dụng trong mạch điện:

Giới hạn dòng điện: được sử dụng để giới hạn dòng điện trong mạch, bảo vệ các thành phần khác khỏi quá tải.
Chia điện áp: có thể được sử dụng để chia điện áp trong mạch điện, cung cấp một điện áp nhỏ hơn tại một điểm cụ thể.
Điều chỉnh điện áp hoặc dòng điện: Trong một số ứng dụng và được sử dụng để điều chỉnh hoặc điều tiết điện áp hoặc dòng điện trong mạch.
Biến đổi nhiệt độ: Các điện trở như cảm biến nhiệt độ có thể được sử dụng để đo hoặc kiểm soát nhiệt độ trong các ứng dụng như hệ thống làm lạnh hoặc hệ thống sưởi.
Lọc tín hiệu: Trong các mạch lọc tín hiệu thì điện trở có thể được sử dụng để loại bỏ các thành phần tần số không mong muốn trong tín hiệu điện.

Ký hiệu và quy ước

Tùy theo tiêu chuẩn của mỗi quốc gia mà ký hiệu trong sơ đồ mạch điện thay đổi khác nhau:

Ký hiệu và quy ước thường được sử dụng để biểu diễn thông tin về các thuộc tính và giá trị của resistor trong các tài liệu kỹ thuật và mạch điện

Ký hiệu giá trị điện trở: Giá trị của resistor thường được biểu diễn bằng các ký hiệu và quy ước như:
- Giá trị trực tiếp: Các giá trị như 10Ω, 100Ω, 1kΩ (1 kilo-ohm = 1000 ohm), 10kΩ, 100kΩ, v.v.
- Ký hiệu màu: Sử dụng bảng màu điện trở để biểu diễn giá trị của resistor thông qua các dải màu trên thân resistor.
Tolerances (Sai số): Sai số được biểu diễn bằng một phần trăm hoặc giá trị tuyệt đối, thường được biểu diễn bằng một mã màu bổ sung trên bảng màu hoặc được chỉ định trong tài liệu kỹ thuật.
Đánh số chân: Trong trường hợp của các resistor có hai hoặc nhiều chân, chân thường được đánh số hoặc được gán nhãn theo một cách cụ thể để dễ dàng kết nối chúng trong mạch.
Các ký hiệu khác: Bên cạnh những ký hiệu và quy ước cơ bản, có thể có các ký hiệu khác như mã lực, thông tin về nhiệt độ hoạt động, v.v., tùy thuộc vào loại resistor và yêu cầu cụ thể của mạch điện.

Điện trở trong mạch điện

Trong vật lý, mạch điện là một hệ thống các thành phần điện tử và dây dẫn được kết nối với nhau để thực hiện một loạt các chức năng hoặc thí nghiệm liên quan đến điện và từ đó dẫn đến sự hiểu biết về các hiện tượng điện học.

Mạch điện trong vật lý có thể bao gồm các thành phần khác như tụ điện, cuộn cảm, nguồn điện, công tắc, đèn và các linh kiện khác.

Các mạch điện trong vật lý thường được sử dụng để nghiên cứu các hiện tượng điện học như dòng điện, điện trường, từ trường, và các hiện tượng liên quan.

Các loại mạch điện phổ biến trong vật lý bao gồm:

Mạch RC: Mạch bao gồm điện trở và tụ điện, thường được sử dụng để nghiên cứu và hiểu các hiện tượng như sự sạc và xả của tụ điện, thời gian đáp ứng và các tính chất tương tự.
Mạch RL: Mạch bao gồm điện trở và cuộn cảm, thường được sử dụng để nghiên cứu các hiện tượng từ trường, sự biến đổi của dòng điện trong cuộn cảm và các hiện tượng tương tự.
Mạch điện xoay chiều (AC): Mạch điện sử dụng nguồn điện xoay chiều thay vì nguồn điện một chiều. Nó thường được sử dụng để nghiên cứu các tính chất của dòng điện và điện trường xoay chiều.
Mạch điện nối tiếp và song song: Các loại mạch này được sử dụng để nghiên cứu các đặc điểm của dòng điện khi chúng được nối tiếp hoặc song song với nhau.

Điện trở mắc nối tiếp

Điện trở mắc song song

Điện trở mắc hỗn hợp

Các loại thường thấy

Điện trở làm bằng chì

Có thể được làm từ chất liệu và thường không được sử dụng trong các ứng dụng điện tử chính xác hoặc đòi hỏi độ chính xác cao.

Thay vào đó, chì thường được sử dụng trong các ứng dụng có điều kiện làm việc ở nhiệt độ thấp và yêu cầu độ ổn định trong môi trường không khí.

Một ứng dụng phổ biến khác là dùng trong ắc quy chì.

Được sử dụng để kiểm soát dòng điện trong quá trình sạc và xả của ắc quy chì, giữ cho dòng điện ổn định và bảo vệ ắc quy khỏi quá tải hoặc quá xả.

Tuy nhiên, nó thường không được sử dụng trong các ứng dụng điện tử chính xác như mạch tích hợp hoặc mạch điện tử cần độ chính xác cao do chúng có đặc tính không ổn định và không đồng nhất, và có thể bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và điều kiện môi trường.

Điện trở hợp chất carbon

Đây là một loại được sản xuất bằng cách sử dụng các vật liệu carbon hoặc hợp chất carbon như graphite hoặc carbon nano-tubes.

Các loại này thường được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau như điện tử, ô tô,gia công cơ khí, y tế và công nghiệp.

Các điện trở hợp chất carbon thường có đặc tính đáng chú ý sau:

Độ ổn định cao: Điện trở hợp chất carbon thường có độ ổn định cao trong môi trường nhiệt độ và điện áp biến đổi, giúp giữ cho giá trị không thay đổi quá nhiều theo thời gian.
Độ chịu nhiệt tốt: Carbon có khả năng chịu nhiệt độ cao mà không bị phá hủy, cho phép các điện trở hợp chất carbon được sử dụng trong môi trường có nhiệt độ cao.
Độ cách điện tốt: Carbon thường có tính cách điện tốt, giúp tránh các sự cố về dòng rò hoặc cắt điện không mong muốn.
Khả năng điều chỉnh giá trị điện trở: Cấu trúc phân tử carbon có thể được điều chỉnh để thay đổi giá trị điện trở của vật liệu, cho phép điều chỉnh giá trị điện trở của các linh kiện điện tử.
Tính linh hoạt trong sản xuất: Carbon là một nguyên liệu phổ biến và dễ dàng tiếp cận, cho phép sản xuất các điện trở hợp chất carbon với chi phí thấp và quy trình sản xuất đơn giản.

Với các đặc tính ổn định và đa dạng ứng dụng, các điện trở hợp chất carbon đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và công nghệ hiện đại.

BẢNG MÀU ĐIỆN TRỞ

Là một cách để biểu diễn giá trị điện trở của một resistor thông qua màu sắc của các vòng được in trên thân resistor.

Mỗi màu tương ứng với một con số và một hệ số nhân, giúp xác định giá trị điện trở của resistor.

Bảng màu thường gồm ba hoặc bốn vòng màu, với mỗi vòng đại diện cho một con số hoặc một giá trị nhất định.

Các màu thường được sắp xếp theo thứ tự: đen, nâu, đỏ, cam, vàng, xanh lá cây, xanh da trời, tím, xám, trắng.

Dưới đây là phân loại màu trong bảng màu theo mỗi vòng:

Vòng 1 (chữ số đầu tiên): Thường là màu nền của resistor và biểu diễn con số đầu tiên của giá trị điện trở. Mỗi màu tương ứng với một con số từ 0 đến 9.
Vòng 2 (chữ số thứ hai): Đại diện cho con số thứ hai của giá trị điện trở. Tương tự như vòng 1, mỗi màu biểu diễn một con số từ 0 đến 9.
Vòng 3 (số lượng chữ số 0 đằng sau số hệ số nhân): Biểu diễn số lượng chữ số 0 cần thêm vào sau hai số đầu tiên để tính toán giá trị cuối cùng của resistor.
Vòng 4 (sai số): Nếu có, vòng này biểu diễn sai số của resistor, tức là độ chính xác của giá trị điện trở so với giá trị định mức.

Bảng màu giúp người sử dụng dễ dàng đọc giá trị điện trở mà không cần dùng các thiết bị đo chính xác và là một phần quan trọng của các dự án điện tử và công nghiệp.

Ý nghĩa của các màu sắc trên bảng màu

Màu	Chữ số	Hệ số nhân (Ω)	Dung sai (%)
Đen	0	$1 0^{0} = 1$
Nâu	1	$1 0^{1} = 10$	±1%
Đỏ	2	$1 0^{2} = 100$	±2%
Cam	3	$1 0^{3} = 1, 000$
Vàng	4	$1 0^{4} = 10, 000$
Xanh lá	5	$1 0^{5} = 100, 000$	±0.5%
Xanh dương	6	$1 0^{6} = 1, 000, 000$	±0.25%
Tím	7	$1 0^{7} = 10, 000, 000$	±0.1%
Xám	8	$1 0^{8} = 100, 000, 000$	±0.05%
Trắng	9	$1 0^{9} = 1, 000, 000, 000$
Vàng kim		$1 0^{-1} = 0.1$	±5%
Bạc		$1 0^{-2} = 0.01$	±10%
Không màu			±20%

Cách đọc điện trở 4 vạch màu

Để đọc giá trị của một điện trở 4 vạch màu, bạn cần áp dụng các quy tắc và biểu diễn của bảng màu điện trở. Các vạch màu được sử dụng để biểu diễn các con số và hệ số nhân của giá trị điện trở. Dưới đây là cách đọc:

Vạch đầu tiên: Đọc giá trị của vạch màu đầu tiên từ bên trái, đó là chữ số đầu tiên của giá trị điện trở theo bảng màu.
Vạch thứ hai: Đọc giá trị của vạch màu thứ hai, đó là chữ số thứ hai của giá trị điện trở theo bảng màu.
Vạch thứ ba: Đọc giá trị của vạch màu thứ ba, đó là số lượng chữ số 0 cần thêm vào sau hai chữ số đầu tiên để tạo ra giá trị cuối cùng của điện trở.
Vạch thứ tư (nếu có): Đây là vạch màu cuối cùng, đại diện cho sai số.

Ví dụ, giả sử bạn có một điện trở có các vạch màu lần lượt là:

Vàng (vạch thứ nhất): 4
Tím (vạch thứ hai): 7
Đỏ (vạch thứ ba): 2
Nâu (vạch thứ tư, nếu có): 1 (sai số)

Khi đó, giá trị của điện trở sẽ là 47 x 10^2 ohm, hoặc 4.7 k ohm, với sai số khoảng 1%.

Cách đọc điện trở 5 vạch màu

Cách đọc giá trị của một điện trở sử dụng 5 vạch màu (5-band resistor) là một quy trình đơn giản nhưng cần tuân theo một số quy tắc cụ thể.

Các vạch màu thường được sắp xếp theo thứ tự từ bên trái sang phải và mỗi màu biểu diễn một giá trị số hay hệ số nhân.

Dưới đây là cách đọc:

Vạch đầu tiên và thứ hai: Các vạch đầu tiên và thứ hai biểu diễn các con số đầu tiên và thứ hai của giá trị điện trở.Mỗi màu tương ứng với một con số theo thang màu quy định, thường là:
- Đen: 0
- Nâu: 1
- Đỏ: 2
- Cam: 3
- Vàng: 4
- Xanh lá cây: 5
- Xanh da trời: 6
- Tím: 7
- Xám: 8
- Trắng: 9
Vạch thứ ba: Vạch thứ ba biểu diễn số mũ hoặc hệ số nhân của giá trị điện trở.Đây là giá trị mà kết quả của các con số được đọc ở hai vạch đầu tiên và thứ hai sẽ được nhân lên.
- Đen: x1
- Nâu: x10
- Đỏ: x100
- Cam: x1,000
- Vàng: x10,000
- Xanh lá cây: x100,000
- Xanh da trời: x1,000,000 (1 triệu)
- Tím: x10,000,000 (10 triệu)
- Xám: x100,000,000 (100 triệu)
- Trắng: x1,000,000,000 (1 tỷ)
Vạch thứ tư: Vạch này biểu diễn sai số và Thường không được sử dụng trong các resistor thông thường.
Vạch thứ năm (nếu có): Nếu có, vạch thứ năm biểu diễn độ chịu nhiệt của resistor. Thường được sử dụng trong các resistor đặc biệt.

Ví dụ: Nếu bạn thấy một điện trở có các vạch màu nâu, đen, đỏ, vàng, và nâu, bạn sẽ đọc giá trị của nó như sau:

Số đầu tiên: 1 (Nâu)
Số thứ hai: 0 (Đen)
Hệ số nhân: 100 (Đỏ)
Giá trị cuối cùng: 10,000 (Vàng)
Sai số (nếu có): Không xác định (Nâu)

Từ đó, giá trị của điện trở này sẽ là 10,000 ohm hoặc 10 kohm.