Điện trở là gì? Phân loại và ứng dụng điện trở – Công thức tính điện trở

Có thể nói điện trở là một loại thiết bị được dùng nhiều nhất trong các board mạch cũng như trong các ứng dụng dùng giới hạn điện áp. Vậy thì hãy cùng mình tìm hiểu về điện trở như điện trở là gì? Có bao nhiêu loại điện trở? Ứng dụng của điện trở? Cách đọc giá trị điện trở?

Hãy cùng mình tìm hiểu trong bài viết sau:

Đơn giản nhất để định nghĩa đơn giản nhất về điện trở thì ta chỉ cần biết như sau:
Điện –> dòng điện.
Trở –> cản trở
Từ đó suy ra “điện trở” chính là sự cản trở dòng điện của 1 vật dẫn điện. Nếu điện trở càng cao thì vật liệu đó càng có độ cách điện cao. Còn nếu điện trở thấp thì độ cách điện sẽ càng nhỏ.
Ví dụ như đối với các vật liệu cách điện như nhựa, vải, giấy…. thì điện trở của nó sẽ nhỏ hơn so với các vật liệu dẫn điện như sắt, đồng,…
Đặc biệt, nếu điện trở bằng 0 thì chứng tỏ vật liệu đó là loại vật liệu siêu dẫn điện.

Đơn vị của điện trở:

Theo hệ thống đo lường quốc tế thì đơn vị của điện trở được tính bằng đơn vị là ohm (Ω). Đơn vị ohm được đặt theo tên của nhà vật lý người Đức đã phát minh ra định luật Ohm nổi tiếng.
Ngoài đơn vị là Ω thì ta còn có các đơn vị khác như kilohm (kΩ) , miliohm (mΩ), Megaohm (MΩ).
1 kΩ = 1000 Ω
1 MΩ = 1000 kΩ = 1.000.000 Ω

Cách ghi giá trị điện trở:

Trên các loại điện trở thông thường, giá trị của điện trở được thể hiện bằng các vòng màu. Trong đó loại điện trở thường sẽ có 4 vòng màu hiển thị và điện trở có độ chính xác cao sẽ có 5 vòng màu hiển thị.
Còn đối với loại điện trở từ 2W trở lên sẽ được ghi chỉ số trực tiếp lên thân. Ví dụ như điện trở công suất hoặc điện trở sứ.

Điện trở dùng để làm gì?

Có thể nói là điện trở có rất nhiều ứng dụng trong nhà máy. Sau đây hãy cùng mình tìm hiểu qua một vài ứng dụng của điện trở sau:
Khống chế dòng điện qua tải cho phù hợp: Ví dụ như ta có 1 bóng đèn 9V nhưng chỉ có bộ nguồn 12V thì nếu ta muốn lắp vào, ta phải nối thêm 1 cái điện trở vào để giảm điện áp xuống cho phù hợp.
Mắc điện trở thành cầu phân áp để có được một điện áp theo ý muốn từ một điện áp cho trước.
Phân cực cho bóng bán dẫn hoạt động.

Tham gia vào các mạch tạo dao động R C
Điều chỉnh cường độ dòng điện đi qua các thiết bị điện: khi ta dùng 1  điện trở có thể thay đổi giá trị ( hay còn được gọi là biến trở hoặc chiết áp) để điều chỉnh dòng điện.
Tạo ra nhiệt lượng trong các ứng dụng cần thiết bằng cách sử dụng các loại điện trở nhiệt.
Tạo ra sụt áp trên mạch khi mắc nối tiếp.

Điện trở suất là gì? Công thức tính điện trở suất:

Điện trở suất là gì?

Điện trở suất là đại lượng đặc trưng cho khả năng cản trở dòng điện của mỗi chất. Chất có điện trở suất thấp sẽ dễ dàng cho dòng điện truyền qua (chất dẫn điện) và chất có điện trở suất lớn sẽ có tính cản trở dòng điện lớn (chất cách điện).
Đơn vị của điện trở suất trong hệ đơn vị chuẩn SI là Ohm.met (Ω.m).

Công thức tính điện trở suất:

Điện trở suất được ký hiệu bằng chữ ρ (đọc là rô) và được tính bằng công thức sau:

R = ρ * l/S

Trong đó:
l là chiều dài của khối vật dẫn.
S là tiết diện ngang của dây.
R là điện trở.

Phân loại điện trở:

Dựa vào cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động, ta có thể chia điện trở thành các loại sau:

Điện trở có giá trị cố định:

Là loại điện trở có giá trị cố định từ lúc sản xuất và không thể thay đổi được giá trị sau 1 thời gian sử dụng. Dễ thấy nhất là ta có các loại điện trở mà ngày xưa đi học ta thường được dạy cách đọc chỉ số. Có 2 loại điện trở là loại bằng hợp chất cacbon và loại được làm bằng chì.

Biến trở:

Loại điện trở mà ta có thể thay đổi được giá trị thì nó chính là biến trở. Hay còn được gọi là chiết áp hoặc là điện trở không cố định.
Ta thường thấy loại biến trở này nhiều nhất trong gia đình là các núm vặn điều khiển ánh sáng đèn hoặc trong các núm vặn điều chỉnh âm lượng loa…..

Trong công nghiệp, biến trở được dùng trong các xi lanh của các máy nén thủy lực, máy nâng….
Có thể tham khảo thêm về biến trở tại địa chỉ:

Biến trở là gì? Cách chuyển đổi biến trở ra 4-20mA

Điện trở chính xác:

Có hình dạng bên ngoài cũng tương tự như các loại điện trở thường. Tuy nhiên đây là loại điện trở có độ chính xác cao. Ta có thể phân biệt loại điện trở chính xác bằng cách nhìn số vòng màu trên điện trở.

Đối với loại điện trở bình thường sẽ có 4 vòng màu để hiển thị giá trị. Còn đối với điện trở chính xác sẽ có 5 vòng màu để hiển thị.

Điện trở nóng chảy:

Hay còn được gọi là Fusible Resistor. Loại điện trở này có đặc điểm là nếu công suất đi qua điện trở vượt mức giới hạn thì điện trở này sẽ bị chảy ra. Và khi điện trở này bị chảy ra thì sẽ làm đoản mạch.
Vì thế người ta thường dùng loại điện trở này giống như một loại cầu chì để bảo vệ mạch điện.

Điện trở nhiệt:

Loại điện trở này còn có tên là Thermistor. Đây là một loại điện trở rất nhạy với nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng thì giá trị của điện trở sẽ tăng theo.

Chính vì đặc điểm này nên điện trở nhiệt thường được dùng như một loại cảm biến  nhiệt độ trong các thiết bị như tủ lạnh, máy lạnh… Ưu điểm của loại này là kích thước nhỏ gọn và rất nhạy với nhiệt độ nên thích hợp dùng trong các board mạch nhỏ.
Ngoài ra thì loại điện trở này còn được dùng trong các loại mạch bảo vệ quá nhiệt trong các bộ cấp nguồn.

Điện trở quang:

Cũng tương tự như điện trở nhiệt, loại điện trở quang sẽ thay đổi giá trị điện trở tùy theo mức độ ánh sáng chiếu vào nó.

Ví dụ như khi ta chiếu ánh sáng vào con điện trở nhiệt này, giá trị điện trở của nó sẽ thay đổi. Cụ thể là loại điện trở này sẽ có giá trị lớn nhất khi không có ánh sáng chiếu vào. Và khi ánh sáng chiếu mạnh vào, giá trị nó sẽ giảm xuống thấp.

Cách mắc điện trở:

Để mắc điện trở trong mạch điện, ta có 3 cách cơ bản nhất để lắp như sau:

Điện trở mắc song song:

Khi ta mắc song song các điện trở với nhau thì dòng điện đi qua các điện trở này sẽ tỉ lệ nghịch với giá trị của điện trở và điện áp của các điện trở mắc song song sẽ luôn luôn bằng nhau.

Ta có công thức tính điện trở mắc song song như sau:

1/Rtđ = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3+….

Trong đó:
Rtd là điện trở tương đương.
R1, R2, R3,… là các điện trở mắc song song nhau.
Ư u điểm của cách mắc song song này là các thiết bị sẽ hoạt động độc lập với nhau. Khi có 1 thiết bị nào bị hư hỏng sẽ không làm ảnh hưởng đến các thiết bị còn lại.
Vì thế nên cách mắc song song này đang được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị gia đình để đảm bảo an toàn.

Điện trở mắc nối tiếp:

Là cách mắc liên tiếp các loại điện trở với nhau. Khi đó thì điện trở tương đương sẽ bằng các điện trở cộng lại với nhau.
Và cường độ dòng điện tại các điện trở này cũng sẽ hoàn toàn bằng nhau.

Theo đó, ta có công thức sau để tính điện trở tương đương:

Rtd = R1 + R2 + R3 + ….

Trong đó:
Rtd là điện trở tương đương.
R1, R2, R3 là các điện trở mắc nối tiếp với nhau.

Điện trở mắc hỗn hợp:

Cách mắc này là tổng hợp của cách mắc điện trở song song và điện trở mắc nối tiếp. Mục đích của việc mắc hỗn hợp là để tạo ra điện trở tối ưu hơn.

Ví dụ: nếu ta cần một điện trở 9KΩ ta có thể mắc 2 điện trở 15KΩ song song sau đó mắc nối tiếp với điện trở 1,5KΩ. Khi đó giá trị của điện trở tương đương sẽ được tính bởi công thức:

Rtd = (R1*R2/R1+R2) + R3

Thay giá trị vào, ta có công thức sau:
Rtd = (15 * 15)/ (15 + 15) + 1,5
suy ra Rtd = 9 kΩ

Cách đọc trị số điện trở:

Mình còn nhớ ngày xưa khi còn đi học cấp 2, Thầy của mình quăng 1 mớ điện trở lên bàn và kêu tụi mình ngồi đọc từng con, tìm muốn hoa mắt luôn mới tìm được đúng loại yêu cầu.
Giờ nghĩ lại còn thấy….sợ.
Nhưng bây giờ thì khác rồi, với sự phát triển của internet, chỉ cần lên mạng search là sẽ ra cách đọc điện trở thôi.
Sau đây mình sẽ chỉ bạn cách đọc điện trở nhanh và chính xác nhất.
Đầu tiên là bảng màu để phân biệt giá trị của điện trở như sau:

Đọc giá trị điện trở 4 vạch màu:

Đối với điện trở có 4 vạch màu, ta đọc như sau:
Vòng số 4 thường có màu nhũ bạc hoặc nhũ vàng, đó là để chỉ độ sai số của điện trở.
Tiếp theo, ở vòng số 1,2 ta sẽ tra bảng màu phía trên
Còn vòng số 3 ta cũng tra bảng trên. Vòng này sẽ là số lượng chữ số “0” được thêm vào. Tức là nếu vòng số 3 có giá trị là 4 thì ta sẽ thêm 4 số “0” vào.

Đọc giá trị điện trở 5 vạch màu:

Đối với điện trở có 4 vạch màu, ta đọc như sau:Vòng số 4 thường có màu nhũ bạc hoặc nhũ vàng, đó là để chỉ độ sai số của điện trở.Tiếp theo, ở vòng số 1,2 ta sẽ tra bảng màu phía trênCòn vòng số 3 ta cũng tra bảng trên. Vòng này sẽ là số lượng chữ số “0” được thêm vào. Tức là nếu vòng số 3 có giá trị là 4 thì ta sẽ thêm 4 số “0” vào.

Điện trở 5 vạch màu hay còn được gọi là loại điện trở chính xác vì có độ sai số thấp.

Về cách đọc thì nó không khác gì so với loại 4 vạch màu, chỉ có vòng số 5 là sẽ chỉ độ sai số của điện trở. Ngoài ra thì vòng số 5 nằm này cũng nằm cách biệt bên phải nên ta có thể nhận biết dễ dàng.
Trên đây là những chia sẻ của mình về điện trở là gì. Hy vọng bài viế t có thể cung cấp cho bạn những thông tin bổ ích.
Ngoài ra bạn có thể tham khảo thêm các bài viết khác tại địa chỉ:

Transistor là gì? MOSFET là gì? BJT là gì?

Cảm biến tiệm cận là gì?