Cấu tạo điện trở có gì phức tạp hay không? Những thông tin nào cần nắm được khi bắt đầu tìm hiểu về điện trở? Bài viết bên dưới sẽ giúp bạn giải quyết những câu hỏi khó này. Dù là người nghiên cứu đề điện hay chỉ là bạn đang quan tâm đến lĩnh vực có liên quan thì những thông tin sau có thể mang đến cho bạn sự hiểu biết mới mẻ.
Khái niệm và các thông số điện trở
Trước khi tìm hiểu cấu tạo điện trở thì chúng ta cần biết được khái niệm và các thông số chuẩn của điện trở.
Khái niệm điện trở
Điện trở thực chất là sự cản trở dòng điện của vật dẫn điện. Do đó, nếu là vật dẫn điện tốt thì có nghĩa điện trở của nó nhỏ. Ngược lại, khi điện trở lớn thì vật dẫn điện đó cũng sẽ dẫn kém. Đối với vật cách điện thì điện trở của vật đó là con số rất lớn.
Các thông số chính của điện trở
Giá trị điện trở của dây dẫn là đặc trưng của khả năng cản trở dòng điện của điện trở. Giá trị điện trở thường ít thay đổi theo các yếu tố như thời gian, độ ẩm, nhiệt độ,… Đơn vị của điện trở được tính bằng Ohm, nhiều người thắc mắc điện trở ký hiệu là gì thì câu trả lời là Ω, ngoài ra còn có GΩ, kΩ, MΩ. Đây cũng là điện trở ký hiệu tiếng Anh theo quy ước quốc tế.
Điện trở phụ thuộc vào những yếu tố nào? Đó là chất liệu, tiết diện và độ dài của dây dẫn. Công thức của trị số điện trở được tính như sau:
R = ρ.L / S
ρ : điện trở suất, yếu tố này phụ thuộc vào chất liệu
L : chiều dài dây dẫn
S : tiết diện dây dẫn
R : điện trở, có đơn vị là Ohm
Cấu tạo điện trở
Mỗi loại điện trở sẽ có cấu tạo riêng dành cho nó. Dưới đây là một số loại điện trở nổi bật, được sử dụng phổ biến hiện nay.
Điện trở Carbon
Đây là loại điện trở phổ biến nhất và có chi phí khá rẻ, được ứng dụng vào các mạch điện. Thành phần làm cản trở dòng điện được cấu tạo thành từ bột gốm hoặc các hợp chất tro than và bột than chì (là graphite).
Tỷ lệ gốm và than chì sẽ quyết định giá trị với tỷ lệ nghịch. Điều này có nghĩa là tỷ lệ này cao thì giá trị điện trở sẽ thấp và ngược lại, tỷ lệ này thấp thì giá trị điện trở sẽ cao. Hiểu theo nghĩa đơn giản, tức là than chì là chất dẫn điện, tỷ lệ than chì càng cao thì giá trị điện trở sẽ nhỏ và làm cho đường dây dẫn điện càng tốt. Hỗn hợp bên trên sẽ được tạo thành hình trụ, có 2 loại dây kim loại ở mỗi đầu để tạo thành kết nối điện. Nó được thiết kế với 1 lớp cách điện ở bên ngoài và có các vòng màu để có ký hiệu giá trị.
Với ưu điểm là giá thành tương đối rẻ nên điện trở carbon được ứng dụng rộng rãi. Những trường hợp cần sử dụng điện trở có dung sai nhỏ và điện trở có giá trị lớn thì người ta sẽ không dùng điện trở carbon. Nguyên nhân là do quá trình sản xuất sẽ gây ra dung sai rất lớn. Điện trở film sẽ được áp dụng trong quá trình này.
Điện trở film
Cấu tạo điện trở film bao gồm trụ gốm, có kết tủa là kim loại tinh khiết như niken,…; màng oxit như oxit thiếc,…hoặc kèm chất nền. Khi chiều dày của màng kết tủa thay đổi thì giá trị điện trở của loại này cũng sẽ thay đổi theo. Chính vì thế mà điện trở này có cái tên điện trở tiếng Anh là thick-film resistor hoặc thin-film resistor.
Theo nguyên tắc, khi tia laser dùng để cắt một đường xoắn ốc thì sẽ có độ chính xác cao vào mảng kết tủa. Do đó, giá trị của điện trở thay đổi, làm cho khả năng dẫn của dây cũng thay đổi. Như vậy, điện trở film sẽ có dung sai nhỏ, khoảng dưới 1%. Đây cũng là loại điện trở được ứng dụng vào các lĩnh vực mà điện trở carbon không thực hiện được.
Điện trở dây cuốn
Đây là kiểu điện trở có cấu tạo khá đặc biệt. Một sợi dây hợp kim là niken-crom sẽ cuốn quanh vật liệu sứ cách điện và tạo thành hình xoắn ốc. Điện trở của dây cuốn có thể chịu được dòng cao hơn các loại điện trở khác mà có cùng một giá trị. Nhờ vậy, cấu tạo điện trở dây quấn sẽ được gắn thêm quạt làm mát hoặc được đặt ở trong tản nhiệt bằng nhôm.
Ở ngoài dây điện trở sẽ quấn quanh lõi sứ hoặc gốm, thường phủ thêm lớp mica để tránh việc chúng sẽ dịch chuyển khi bị nóng lên. Nhờ cấu tạo có dạng dây quấn nên chúng sẽ hoạt động giống mọt cuộn cảm được kết hợp chung với điện trở. Đây là loại điện trở dùng cho dòng điện một chiều, cảm kháng của điện trở dây cuốn thay đổi theo tần số của dòng điện.
Điện trở băng
Đây là một dãy điện trở, cần các điện trở có cùng giá trị và mắc song song với nhau. Người ta có thể chế tạo rời nhau nhưng sau đó sẽ hàn chung lại 1 chân, có hoặc không có vỏ tuỳ mục đích sản xuất. Bên cạnh đó, nó có thể được chế tạo thành vi mạch với chân DIP hoặc chân SIP.
Điện trở bề mặt ( còn được gọi là Surface mount)
Đây thực chất là loại điện trở dán, được làm bằng công nghệ dán bề mặt, trực tiếp dán vào bảng mạch in. Kích thước của loại này rất nhỏ, chỉ rơi vào tầm 0,6x 0,3mm.
Biến trở
Biến trở là loại điện trở có trị số dễ thay đổi tùy theo nhu cầu. Nhà sản xuất sẽ tạo ra nhiều loại, ta có thể lựa chọn biến trở có trị số tương ứng mà chúng ta cần để sử dụng. Một số loại biến trở thông dụng như 1k Ohm, 10k Ohm,…
Chức năng của điện trở
Ứng dụng của điện trở được thể hiện ở trên hầu hết các thiết bị điện tử. Đây là yếu tố không thể thiếu, có vai trò quan trọng với các linh kiện thuộc lĩnh vực điện tử. Vậy điện trở dùng để làm gì? Chức năng của điện trở đó là:
– Tạo ra một điện áp theo mục đích sử dụng từ một điện áp có trước bằng cách mắc điện trở thành cầu phân.
– Điều chỉnh dòng điện có mức dẫn điện phù hợp với nhu cầu.
– Có thể thực hiện phân cực để bóng bán dẫn hoạt động được.
– Khi mắc nối tiếp với nhau thì điện trở sẽ tạo ra sụt áp ở trên mạch.
– Có khả năng điều chỉnh cường độ dòng điện khi chúng đi qua các thiết bị điện.
– Tham gia vào mạch điện để tạo dao động R C.
– Tạo được nhiệt lượng trong các ứng dụng khi cần.
Điện trở là linh kiện điện tử dùng để áp dụng vào các mạch tự động, được điều khiển bằng ánh sáng, các mạch điện sử dụng hằng ngày trong gia đình, công sở một cách đa dạng. Ngoài ra, nó cũng có thể hỗ trợ người dùng phát hiện người ra, vào cửa tự động, điều chỉnh độ nét, độ sáng ở các camera, của màn hình LCD…Khi trời tối thì có thể tự động bật đèn,…
Cấu tạo điện trở thực chất không quá phức tạp. Chúng ta có thể tìm hiểu những thông tin này ở nhiều kênh thông tin khác nhau. Mong rằng những kiến thức liên quan đến điện trở trong bài viết có thể mang lại nhiều lợi ích cho bạn đọc. Từ đó có thể áp dụng vào thực tiễn cuộc sống và ứng dụng vào các thiết bị trong gia đình.
