Điện trở: Khái niệm và ứng dụng trong cuộc sống

Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta thường nghe đến thuật ngữ “điện trở” trong các lĩnh vực liên quan đến điện năng và máy móc. Nhưng ít ai thực sự hiểu rõ về điện trở là gì, cách tính và các loại điện trở khác nhau. Hôm nay, chúng ta hãy cùng tìm hiểu về điện trở qua bài viết này.

Điện trở là gì?

Điện trở là một đại lượng vật lý, được ký hiệu là R và tiếng Anh gọi là Resistor. Điện trở đo lường tính chất cản trở dòng điện của vật liệu. Đơn giản, nếu một vật dẫn điện tốt thì điện trở nhỏ, còn nếu vật liệu dẫn điện kém thì điện trở lớn. Ví dụ, vật liệu như nhựa, vải, giấy có điện trở lớn khoảng 10¹⁶, trong khi kim loại có điện trở khoảng 10⁻⁸. Đặc biệt, các vật liệu siêu dẫn điện có điện trở bằng 0.

Bạn đang xem: Điện trở: Khái niệm và ứng dụng trong cuộc sống

Đơn vị đo của điện trở

Theo hệ đo lường quốc tế (SI), đơn vị đo của điện trở được ký hiệu là Ω (Ohm). Đơn vị này được đặt theo tên của nhà vật lý đại tài người Đức – người đã phát biểu định luật Ohm. Ohm đại diện cho tỉ lệ giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện. 1 Ohm tương đương với 1 Volt trên Ampere (V/A). Điện trở còn có các đơn vị đo khác như Milliohm (mΩ), Kilohm (kΩ), Megohm (MΩ):

• 1 mΩ = 10⁻³ Ω
• 1 kΩ = 10³ Ω
• 1 MΩ = 10⁶ Ω

Trừ trường hợp đặc biệt như đã đề cập ở trên, trong các thiết bị điện tử, điện trở có chức năng hạn chế cường độ dòng điện, chia điện áp và điều chỉnh mức độ tín hiệu.

Công thức tính điện trở

Để tính toán điện trở, chúng ta có thể sử dụng công thức:

R = U/I

Trong đó:

• R là điện trở tính bằng Ohm (Ω)
• U là hiệu điện thế tính bằng Volt (V)
• I là cường độ dòng điện tính bằng Ampere (A)

Đặc tính lý tưởng của điện trở được biểu diễn bởi định luật Ohm, điện áp đi qua tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện và tỉ lệ này là một hằng số điện trở. Công thức V = IR mô tả quan hệ giữa điện áp, cường độ dòng điện và điện trở.

Ví dụ, nếu một điện áp một chiều là 12V và có điện trở 600 Ω, cường độ dòng điện sẽ bằng 12/600 và bằng 0.02A.

Cách mắc điện trở

Có 3 cách mắc điện trở phổ biến nhất là:

• Điện trở mắc song song
• Mắc điện trở nối
• Mắc điện trở hỗn

Phân loại điện trở

Hiện nay, có nhiều cách phân loại điện trở dựa trên tiêu chí khác nhau.

Phân loại dựa trên giá trị điện trở

• Điện trở có giá trị cố định: Điện trở này được sản xuất với giá trị điện trở cố định và không thể thay đổi trong quá trình sử dụng. Ví dụ điện trở hợp chất cacbon và điện trở làm bằng chì.
• Điện trở không cố định: Điện trở này có giá trị điện trở suất có thể thay đổi trong quá trình sử dụng, còn được gọi là biến trở hoặc chiết áp.

Phân loại dựa trên tính chất dẫn điện

• Điện trở tuyến tính: Khi gia tăng sự chênh lệch điện áp, trở kháng không thay đổi.
• Điện trở phi tuyến tính: Khi có dòng điện đi qua, trở kháng sẽ thay đổi tỷ lệ thuận với chênh lệch điện áp trên nó. Điện trở phi tuyến tính thường được sử dụng trong các mạch điều khiển.

Phân loại dựa vào chức năng

• Điện trở chính xác: Có độ chính xác cao với giá trị dung sai thấp.
• Điện trở nhiệt: Có giá trị điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ, có thể chia thành hệ số nhiệt độ dương (PTC) hoặc hệ số nhiệt độ âm (NTC).
• Điện trở nóng chảy: Dùng để bảo vệ mạch điện khi công suất vượt mức cho phép.
• Điện trở quang: Có giá trị trở kháng thay đổi theo ánh sáng chiếu vào.

Ứng dụng của điện trở

Điện trở thường được sử dụng để điều chỉnh dòng điện, tạo sụt áp, và cung cấp giá trị điện áp phù hợp cho các thiết bị khác. Ví dụ, khi có nguồn điện 12V nhưng bóng đèn yêu cầu chỉ 9V, chúng ta có thể sử dụng điện trở để sụt áp 3V trên điện trở và bảo vệ bóng đèn khỏi hỏng.

Điện trở còn có nhiều ứng dụng khác như phân cực cho bóng bán dẫn, tạo dao động R C, điều chỉnh cường độ dòng điện và tạo nhiệt lượng cần thiết.

Với vai trò quan trọng của mình trong các hệ thống điện, điện trở đòi hỏi người dùng nắm vững kiến thức về linh kiện này.

Nguồn: Izumi.Edu.VN

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Tài liệu điện