Điện trở là gì? Cách phân loại và công dụng của điện trở

Khái niệm điện trở là gì? Đơn vị đo điện trở là gì? Công dụng của điện trở? Phân loại điện trở, các ứng dụng trong công nghiệp, thiết bị điện tử và thiết bị gia dụng hàng ngày. Hãy cùng tìm hiểu thêm về công dụng của điện trở và đơn vị đo điện trở trong bài viết sau.

Khái niệm điện trở là gì?

Điện trở tên gọi tiếng anh là Resistor.  Là một linh kiện điện tử thụ động có khả năng giảm mức độ dòng điện chảy qua nó. Điện trở được đo bằng đơn vị ohm (Ω). Điện trở được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử và hệ thống điện để kiểm soát và giảm áp suất, nhiệt độ và các yếu tố khác trong quá trình sản xuất, hoặc giúp kiểm soát các đặc tính của mạch điện. Điện trở cũng được sử dụng trong  việc lắp đặt và sửa các thiết bị gia dụng hàng ngày như:  Sửa tủ lạnh, sửa máy giặt, sửa lò vi sóng và điều hòa.

Để dễ hiểu khái niệm điện trở là gì chúng ta có thể liên tưởng đến hình ảnh ống dẫn nước có nút thắt như hình trên. Có thể thấy nút thắt trên đường ống dẫn nước cũng tương đương với một điện trở mắc trên mạch, nút thắt này càng nhỏ thì dòng lưu lượng nước đi qua ống sẽ càng nhỏ. Có thể khẳng định rằng nút thắt càng nhỏ thì khả năng cản trở dòng nước của nút thắt càng lớn, tương tự đây cũng là đặc tính cơ bản của một điện trở trên mạch điện.

Khái niệm điện trở suất là gì?
Điện trở suất hay điện trở riêng là một khái niệm chỉ sự cản trở dòng điện đi qua một vật dẫn điện. Ngược với điện trở suất là điện dẫn suất, điện dẫn suất là khả năng dẫn điện của một vật liệu. Mỗi loại vật dẫn sẽ có mức độ điện dẫn riêng khác nhau tùy theo các đặc tính như: tính chất vật liệu, hình dáng kích thước, diện tích mặt cắt, nhiệt độ tác động lên vật dẫn.

Hiểu được khái niệm điện trở sẽ cho ta thấy rằng điện trở có công dụng  đặc biệt quan trọng và không thể thiếu trong mạch điện tử.

 Các cách phân loại điện trở

Có nhiều cách phân loại điện trở như sau:

Cách phân loại điện trở theo đặc tính

• Điện trở tuyến tính ( tên tiếng Anh linear resistor): Bao gồm điện trở cố định (fix resistor) là điện trở có giá trị cố định và biến trở (variable resistor) là điện trở có giá trị thay đổi và điều chỉnh được. Công dụng của điện trở thuộc nhóm tuyến tính là hạn dòng, căn chỉnh tín hiệu cho mạch điện tử, làm điện trở cầu chì hoặc thiết lập điện áp phân cực cho các linh kiện bán dẫn khác.
• Điện trở phi tuyến tính(tên tiếng Anh no linear resistor): là nhóm các điện trở như: photo resistor (LDR) là điện trở có công dụng như một cảm biến ánh sáng thường được gọi là quang trở, Varistor resistor (điện trở chống sét), nhiệt điện trở (Thermistor)

Cách phân loại điện trở theo nguyên liệu

• Điện trở than ( tên tiếng Anh carbon composition resistor) là điện trở có công suất thấp từ 0.125W đến 2W, được làm từ hỗn hợp bột than và hợp chất liên kết, là điện trở có công dụng hạn dòng trên mạch điện tử.
• Điện trở film hay còn gọi là điện trở màng, có công suất cực thấp từ 1/20W đến 2W nhưng giá trị điện trở có thể đạt được rất cao tính bằng MegaOhm. Điện trở film rất phổ biến trong các thiết bị hiện đại, công dụng của điện trở film cũng như điện trở than. Về nguyên liệu sản xuất, điện trở film được chia làm 2 nhóm gồm:

Nhóm 1: Điện trở film dày ( tên tiếng Anh thick film resistor) chia làm 2 loại: điện trở được làm từ hỗn hợp gốm kim loại (cermet film resistor) và điện trở được làm từ oxit kim loại (metal oxide resistor)

Nhóm 2: Điện trở film mỏng ( tên tiếng Anh thin film resistor) cũng được chia làm 2 loại: điện trở được làm từ màng carbon (carbon film resistor), điện trở được làm từ màng kim loại (metal film resistor)

• Điện trở dây quấn ( tên tiếng Anh wire wound resistor): có giá trị nhỏ, công suất rất cao từ 1W đến hàng nghìn W, được làm từ việt quấn dây có điện trở suất cao xung quanh lõi cách điện. Công dụng của điện trở dây quấn cũng tương tự như các loại điện trở khác, nhưng đặc điểm loại này là chịu được dòng lớn, có công suất lớn hơn nên thường được ứng dụng làm điện trở xả biến tần hoặc điện trở xả servo driver.

Cách phân loại điện trở theo chức năng

• Điện trở thông thường có tác dụng dùng để hạn dòng: là loại điện trở thuộc nhóm tuyến tính cũng là loại phổ biết nhất trong tất cả các loại điện trở, chúng có mặt hầu hết trong tất cả các loại mạch điện tử. Công dụng của điện trở loại này đúng như tên gọi của nó là hạn chế dòng điện đi qua nó, được ứng dụng để điều chỉnh một dòng điện hoặc một tín hiệu cụ thể trên mạch.
• Quang trở ( tên tiếng Anh photo resistor – LDR) là loại điện trở có giá trị thay đổi theo cường độ ánh sáng chiếu vào nó, có công dụng như là một cảm biến ánh sáng
• Điện trở phát nhiệt ( tên Tiếng Anh heater resistor) là loại điện trở sinh nhiệt được ứng dụng trong các hệ thống đốt nóng, gia nhiệt, sưởi ấm, sấy khô. Điện trở nhiệt thường thấy và biết đến như thanh gia nhiệt U, thanh gia nhiệt M, thanh gia nhiệt M, sợi đốt, dây mayso(Maillechort). Công dụng của điện trở nhiệt chỉ duy nhất là một đơn vị phát nhiệt.

• PTC Thermistor (positive temperature coefficient) – nhiệt điện trở dương: là một dạng điện trở có giá trị điện trở tăng khi nhiệt độ tăng, công dụng của điện trở loại này là được ứng dụng làm cảm biến nhiệt độ.
• NTC Thermistor (negative temperature coefficient) – nhiệt điện trở âm: là một dạng điện trở có giá trị điện trở giảm khi nhiệt độ tăng. NTC phổ biến hơn PTC, công dụng của điện trở NTC cũng như PTC.
• Điện trở shunt: là loại điện trở có giá trị cực nhỏ tính bằng mili Ohm được ứng dụng để đo dòng điện DC chảy qua tải
• Varistor hay VDR là điện trở phi tuyến có giá trị điện trở thay đổi theo điện áp rơi trên chính nó, thường được ứng dụng làm nhiệm vụ bảo vệ quá áp, hoặc chống sét. Nguyên lý hoạt động varistor là khi điện áp đặc trên varistor tăng vượt ngưỡng thì giá trị điện trở của VDR tiệm cận bằng 0 Ohm gây ra ngắn mạch làm đứt cầu chì nhằm bảo vệ toàn bộ hệ thống phía sau tránh hư hỏng nặng. Ở việt nam thường được gọi là tụ chống sét (vì hình dáng giống tụ điện) hay điện trở chống sét.
• Điện trở cầu chì là điện trở có giá trị danh nghĩa bằng 0 Ohm. Đúng như tên gọi của nó, công dụng của điện trở cầu chì là một cầu chì bảo vệ trên mạch.

Cách phân loại điện trở theo phương thức lắp đặt

• Điện trở xuyên lỗ ( tên tiếng Anh Throught resistor) hoặc điện trở chân cắm có kích thước lớn
• Điện trở SMD là loại điện trở dán bề mặt có kích thước nhỏ và công suất nhỏ
• Điện trở lắp ngoài hoặc điện trở bắt vít là loại điện trở có kích thước to và công suất lớn được ứng dụng nhiều nhất làm điện trở xả trong các hệ thống servo driver, biến tần công nghiệp

Cách phân loại điện trở theo hình dáng đóng gói

• Điện trở 3 vòng màu là loại điện trở hình trụ có chân cắm, có sai số đến 20%
• Điện trở 4 vòng màu là loại điện trở hình trụ có chân cắm, có sai từ số 5% đến 10%
• Điện trở 5 vòng màu là loại điện trở hình trụ có chân cắm, cấp độ chính xác cao có sai từ 0.05% đến 10%
• Điện trở SMD là loại điện trở dán bề mặt PCB, có sai số từ 0.05% đến 10%, phổ biến nhất là 1% và 5%
• Điện trở sứ là loại điện trở công suất có vỏ bọc bằng sứ, công suất điện trở sứ thường thấy như điện trở sứ 5W, điện trở sứ 10W
• Điện trở vỏ nhôm là loại điện trở có công suất lớn nên được bọc vỏ nhôm để tăng khả năng tản nhiệt, công suất của điện trở vỏ nhôm thường thấy từ 50W đến 500W
• Điện trở dãy hay điện trở thanh là điện trở thông thường nhưng được tích hợp nhiều điện trở trên 1 thanh

Cách phân loại điện trở theo công suất

Phân loại theo công suất thì có các loại điện trở phổ biến là: điện trở 1/8W, điện trở 1/4W, điện trở 1/2W, điện trở 1W, điện trở 2W, điện trở 5W, điện trở 10W, điện trở 35W, điện trở 50W, điện trở 100W, điện trở 150W, điện trở 200W, điện trở 300W, điện trở 500W.

Đơn vị đo điện trở là gì? mạch điện trở cơ bản, công thức tính?

 Ký hiệu điện trở là gì?  đơn vị đo điện trở là gì?

Trên mạch điện tử biểu thị bằng ký tự thì điện trở ký hiệu là R được viết tắc của Resistor, trong văn nói thường được gọi là “điện trở R”.

Hình (a) là ký hiệu điện trở theo tiêu chuẩn IEC
Hình (b) là ký hiệu điện trở theo tiêu chuẩn ANSI
Hình (c) là các kiểu ký hiệu biến trở
Hình (d) là ký hiệu nhiệt điện trở thermistor
Hình (e) là ký hiệu quang trở LDR (photo resistor)
Hình (f) là ký hiệu điện trở chống sét varistor theo tiêu chuẩn ANSI
Hình (g) là ký hiệu điện trở chống sét varistor theo tiêu chuẩn IEC

Đơn vị đo điện trở là gì? Ohm được ký hiệu Ω. Đơn vị Ohm được lấy theo tên của nhà bác học Georg Ohm người Đức, ông là người phát minh ra định luật Ohm nổi tiếng được ứng dụng cho tới ngày nay.

Mạch điện trở cơ bản của điện trở và Các công thức tính

• Công thức tính theo định luật Ohm

R=U/I

Trong đó:

+ U là điện áp đặt trên điện trở R, đơn vị là Volt (V)

+ I cường độ dòng điện chảy qua điện trở đơn vị là Ampe (A)

+ R là giá trị của điện trở, đơn vị là Ohm (Ω)

• Mạch điện trở mắc nối tiếp

R_AB = R₁+_­R₂+R₃+….R_n

U_AB= U_R1+ U_R2+ U_R3+…. + U_Rn

I_AB=I_R1= I_R2= I_R3=…= I_Rn

• Mạch điện trở mắc song song

1/R_AB= 1/R₁+1/R₂+1/R₃+…+1/R_n

U_AB= U_R1= U_R2= U_R3=…. =U_Rn

I_AB=I_R1+ I_R2+ I_R3+…+ I_Rn

Tác dụng của điện trở là gì?

Điện trở được ứng dụng cực kì quan trọng, vô cùng rộng rãi và có thể nói là không thể thay thế trong mạch điện tử. Điện trở được sử dụng trong tất cả mọi thiết bị từ thiết bị điện dân dụng như: Bếp hồng ngoại, bếp từ… Sử dụng trong công nghiệp, viễn thông, y tế cho đến các thiết bị hàng không, vũ trụ,… Vậy công dụng của điện trở là gì?

• Tác dụng của điện trở là gì để hạn dòng phục vụ mục đích kiểm soát dòng điện và điện áp trên mạch điện cụ thể, đây là cũng là công dụng chính của điện trở.
• Trong các cảm biến nhiệt độ điện trở thermistor được sử dụng như một cơ quan thụ cảm, khi nhiệt độ khu vực đo đạt thay đổi sẽ làm giá trị điện trở thay đổi. Với giá trị điện trở biến thiên theo nhiệt độ này thì các mạch xử lý có thể tính toán được nhiệt độ dựa vào cường độ dòng điện chảy qua thermistor.
• Trong nông nghiệp, tác dụng của điện trở là gì? Điện trở là một đơn vị phát nhiệt. Người ta tạo ra các hệ thống sấy nông sản sử dụng điện trở nhiệt để gia nhiệt nhằm mục đích sơ chế, chế biến hoặc bảo quản nông sản.
• Gần nhất với đời sống hằng ngày của chúng ta là các sợi đốt bên trong lò nướng điện, bóng đèn sợi đốt, nồi cơm điện, sấy tóc. Đây bản chất là các dây điện trở được làm bằng vật liệu có điện trở suất cao chịu được nhiệt độ cao. Trong các thiết bị này, công dụng của điện trở là gia nhiệt hoặc phát sáng (bóng đèn sợi đốt).

Để có kiến thức về linh kiện điện tử bạn hãy theo dõi thường xuyên các bài viết của chúng tôi bạn nhé.