Điện trở đã rất phổ biến nhưng nhiều người thắc mắc không biết điện trở là gì khi nó vừa là đại lượng vật lý lại vừa được xem là một linh kiện điện tử có thể cầm nắm được. Để hiểu rõ về vấn đề này, hãy cùng chúng tôi khám phá những thông tin sau đây nhé.

Điện trở là gì?

Chúng ta đã được tiếp xúc với kiến thức điện trở từ chương trình vật lý lớp 9. Trong hết chương trình vật lý phổ thông thì điện trở vẫn được ứng dụng. Chúng cũng rất quen thuộc trong thực tiễn cuộc sống. Vậy điện trở là gì?

Điện trở chính là một đại lượng vật lý, đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của vật liệu. Nếu như một vật có tính dẫn điện tốt thì giá trị điện trở nhỏ và khả năng dẫn điện kém thì giá trị điện trở lớn.

Điện trở tiếng Anh là gì? Trong tiếng Anh điện trở có nghĩa là Resistor và được viết tắt là R.

Để dễ hiểu hơn, các bạn có thể tham khảo ví dụ sau: các chất liệu không có khả năng dẫn điện như nhựa, vải, giấy,… thì có điện trở lớn khoảng 1016. Các vật liệu có khả năng dẫn điện tốt như kim loại thì điện trở khoảng 10-8. Đặc biệt với những vật liệu siêu dẫn điện thì điện trở bằng 0.

Đơn vị đo của điện trở

Theo hệ đo lường quốc tế (SI – Système International d’unités) thì đơn vị đo của điện trở được gọi là Ohm (đọc là ôm) có ký hiệu là Ω. Đơn vị đo này được đặt theo tên nhà vật lý đại tài người Đức – Georg Simon Ohm (1789 – 1854) người đã phát biểu định luật Ohm.

Vì là đơn vị đo của điện trở, cho nên Ohm sẽ tương đương với tỉ số của hiệu điện thế với cường độ dòng điện. Một Ohm tương đương với Von/ampe (V/A).

Từ đơn vị chính là Ω, điện trở cũng có nhiều đơn vị đo khác nhau gồm Milliohm (m Ω), Kilohm (k Ω), Megohm (M Ω).

• 1 mΩ = 10-3 Ω
• 1k Ω = 103 Ω
• 1M Ω = 106 Ω

Bên cạnh trường hợp là một đại lượng vật lý như vừa kể ở trên thì điện trở còn được xác định là linh kiện điện tử. Cụ thể, trong các thiết bị điện tử, điện trở là một linh kiện điện tử gồm 2 tiếp điểm kết nối. Thiết bị này thường được sử dụng để hạn chế cường độ dòng điện ở trong mạch điện, dùng để chia điện áp hoặc điều chỉnh mức độ tín hiệu,…

Công thức tính điện trở

Để có thể tính được giá trị điện trở, mọi người có thể áp dụng công thức tính như sau:

R = U/I

Trong đó:

• R: là điện trở của dòng điện đo bằng đơn vị Ohm (Ω)
• U: là hiệu điện thế được đo bằng đơn vị vôn (V)
• I: là cường độ dòng điện đo bằng đơn vị ampe (A)

Cùng với đó, các đặc tính lý tưởng của một điện trở được biểu diễn thông qua định luật Ohm. Đây là một định luật rất quan trọng trong điện học và có nhắc tới điện trở như sau:

Cường độ dòng điện đi qua hai điểm của một vật dẫn sẽ luôn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đi qua hai điểm đó và cường độ dòng điện sẽ tỉ lệ nghịch với điện trở của vật dẫn. Công thức thể hiện định luật Ohm.

I = U/R

Ví dụ như: Nếu như một điện áp một chiều 12V có điện trở là 600 Ω. Khi đó cường độ của dòng điện sẽ bằng 12/600 và bằng 0,02A.

Cách mắc điện trở

Điện trở được mắc theo 3 cách phổ biến nhất như sau:

Điện trở mắc song song

Trong một đoạn mạch, có chứa nhiều điện trở và chúng có thể được mắc song song với nhau. Khi đó cường độ của dòng điện chạy qua mỗi điện trở sẽ có tỉ lệ nghịch với điện trở đó.

Cách tính điện trở trung bình của mắc điện trở song song sẽ là:

1/Rtb = 1/R1 + 1/R2 +… +1/Rn

Trong đó:

• Rtb: là điện trở trung bình
• R1, R2, Rn: là những điện trở mắc song song

Cách mắc điện trở nối tiếp

Bên cạnh cách mắc song song thì điện trở còn được mắc nối tiếp trong mạch điện có nhiều điện trở. Đối với đoạn mạch có điện trở được mắc nối tiếp thì hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở sẽ có tỉ lệ thuận với điện trở đó.

Công thức tính điện trở trung bình của cách mắc nối tiếp sẽ là:

Rtb = R1 + R2 +…+ Rn

Trong đó:

• Rtb: là điện trở trung bình
• R1, R2, Rn: là những điện trở mắc nối tiếp

Mắc điện trở hỗn hợp

Với những đoạn mạch có chứa nhiều điện trở thì bạn cũng có thể tiến hành mắc điện trở kiểu hỗn hợp. Có nghĩa là nó gồm cả cách mắc song song và mắc nối tiếp.

Ví dụ như điện trở R1 và R2 được mắc song song với nhau và được mắc nối tiếp với R3. Để tính giá trị điện trở trung bình thì ta sẽ tính điện trở song song riêng sau đó cộng với điện trở nối tiếp. Công thức tính như sau:

Rtb = (R1R2/R1+R2) + R3

Điện trở có bao nhiêu loại?

Hiện nay, có nhiều cách phân loại điện trở. Tùy vào các tiêu chí mà sẽ có những loại điện trở khác nhau.

Phân loại điện trở dựa vào giá trị của điện trở

Với tiêu chí này, điện trở sẽ được chia thành 2 loại riêng biệt:

• Điện trở có giá trị cố định: Đây là loại điện trở được cố định giá trị điện trở suất ngay từ khi sản xuất và không thể thay đổi ở trong quá trình sử dụng. Các loại điện trở có giá trị cố định thường là điện trở từ hợp chất cacbon và điện trở làm bằng chì.
• Điện trở không cố định: Hay còn có tên gọi khác là biến trở hoặc chiết áp. Đây là điện trở mà giá trị điện trở suất có thể thay đổi ở trong quá trình sử dụng.

Phân loại theo tính chất dẫn điện của điện trở

Dựa theo tính chất dẫn nhiệt của điện trở thì chúng ta có thể chia thành 2 loại riêng biệt như sau:

• Điện trở tuyến tính: Là loại điện trở khi mà gia tăng sự chênh lệch của điện áp thì trở kháng cũng sẽ không thay đổi.
• Điện trở phi tuyến tính: Đây là loại điện trở khi có dòng điện đi qua, giá trị trở suất sẽ thay đổi. Điện trở suất sẽ thay đổi tỷ lệ thuận với sự chênh lệch của điện áp trên nó. Điện trở phi tuyến tính làm cho cả mạch trở thành phi tuyến tính. Các thông số ở trong điện trở này chỉ cần một thay đổi nhỏ cũng có thể dẫn tới những biến đổi lớn của điện áp, dòng điện. Chính vì vậy nên chúng được sử dụng phổ biến trong chỉnh lưu, bộ khuếch đại,…

Điện trở là gì? Phân loại điện trở dựa vào chức năng

Tùy theo chức năng mà điện trở được chia ra thành 4 loại khác nhau:

• Điện trở chính xác: đây là loại điện trở có độ chính xác cao, giá trị dung sai rất thấp. Các giá trị dung sai của điện trở cho người dùng biết về giá trị thực gần với giá trị danh nghĩa.
• Điện trở nhiệt: hay còn được gọi là Thermistor. Vì rất nhạy cảm với nhiệt nên chúng được gọi là điện trở nhiệt. Giá trị điện trở suất của điện trở này sẽ thay đổi theo theo nhiệt độ trong khi hoạt động. Riêng điện trở nhiệt lại được chia thành 2 loại riêng là hệ số nhiệt độ dương – Positive temperature coefficient (PTC) và hệ số nhiệt độ âm – Negative temperature coefficient (NTC).
• Điện trở nóng chảy: còn có tên gọi là Fusible Resistor. Điện trở này có tính chất đặc biệt là dễ bị nung hỏng khi công suất đi qua điện trở vượt mức cho phép. Thiết bị này như một chiếc cầu chì nhằm bảo vệ mạch điện. Nó sẽ hoạt động bình thường khi mà công suất trong mức cho phép.
• Điện trở quang: có tên tiếng anh là Photoresistor. Nó có tính chất giống như điện trở nhiệt, quang trở cũng dễ dàng bị thay đổi giá trị trở kháng khi có ánh sáng chiếu vào bề mặt của nó. Khi ở trong môi trường tối, điện trở quang có giá trị rất cao và sẽ bị giảm giá trị khi tiếp xúc với ánh sáng, nhất là ánh sáng mạnh.

Điện trở có ứng dụng gì?

Thực tế cho thấy chúng ta thường gặp điện trở trong hình thái linh kiện điện tử trong cuộc sống hàng ngày. Thiết bị này có nhiều ứng dụng, cụ thể như sau:

Để tránh tình trạng điện áp dòng điện quá lớn, không phù hợp với các thiết bị điện khác, chúng ta có thể sử dụng điện trở nhằm khống chế dòng điện qua tải cho phù hợp. Ví dụ như bạn có nguồn điện 12V, nhưng chiếc bóng đèn mua về lại có chỉ mức điện áp 9V. Để bóng không bị hỏng, thì bạn nên dùng điện trở để đấu với bóng nhằm làm sụt áp đi 3V trên điện trở.

Trong một điện áp cho trước, để có được một điện áp theo ý muốn thì bạn có thể mắc điện trở thành cầu phân áp.

Điện trở cũng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như phân cực giúp bóng bán dẫn hoạt động, tham gia vào mạch tạo dao động R C, tạo ra nhiệt lượng cần thiết,…

Trên đây Maytaoamcongnghiep vừa đưa những thông tin khái lược về điện trở là gì. Qua những thông tin trên ta có thể thấy điện trở là đại lượng, linh kiện vô cùng quan trọng đối với hệ thống điện.