Các điện trở, thường được viết tắt là "R", là các thành phần chủ yếu được sử dụng để hạn chế dòng điện trong một nhánh mạch, có các giá trị điện trở cố định và thường là hai đầu cuối.Bài viết này sẽ đi sâu vào các loại điện trở, biểu tượng và phương pháp biểu diễn để cung cấp sự hiểu biết sâu sắc hơn về thành phần này.Bắt đầu nào!
Mục lục
Trong cuộc sống hàng ngày, các điện trở thường được gọi đơn giản là điện trở.Các thành phần này chủ yếu được sử dụng để hạn chế dòng chảy trong một nhánh mạch và chúng đi kèm với giá trị điện trở cố định và thường là hai thiết bị đầu cuối.Điện trở cố định có giá trị điện trở không đổi, trong khi các chiết áp hoặc điện trở thay đổi có thể được điều chỉnh.Lý tưởng nhất, các điện trở là tuyến tính, có nghĩa là dòng điện tức thời thông qua một điện trở tỷ lệ thuận với điện áp tức thời trên nó.Các điện trở thay đổi thường được sử dụng để phân chia điện áp, liên quan đến việc điều chỉnh điện trở bằng cách di chuyển một hoặc hai tiếp điểm kim loại có thể di chuyển dọc theo một phần tử điện trở tiếp xúc.
Điện trở chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng nhiệt, thể hiện các đặc tính phân loại năng lượng của chúng, đồng thời đóng vai trò trong phân chia điện áp và phân phối hiện tại trong các mạch.Cho dù đối với tín hiệu AC hay DC, các điện trở có thể truyền các tín hiệu này một cách hiệu quả.Biểu tượng cho một điện trở là "R", và đơn vị của nó là ohm (), với các yếu tố phổ biến như bóng đèn hoặc dây sưởi cũng được xem xét các điện trở với các giá trị điện trở cụ thể.Ngoài ra, kích thước của điện trở bị ảnh hưởng bởi vật liệu, chiều dài, nhiệt độ và diện tích cắt ngang.Hệ số nhiệt độ mô tả cách giá trị điện trở thay đổi theo nhiệt độ, được định nghĩa là tỷ lệ phần trăm thay đổi trên mỗi độ C.
2.1 Các loại điện trở
Điện trở khác nhau dựa trên vật liệu, xây dựng và chức năng của chúng và có thể được chia thành nhiều loại chính.Các điện trở cố định có giá trị điện trở đã không thể thay đổi, bao gồm điện trở màng carbon, điện trở màng kim loại và điện trở dây có dây.
Điện trở màng carbon được tạo ra bằng cách lắng đọng một lớp carbon trên thanh gốm thông qua sự bay hơi chân không ở nhiệt độ cao, điều chỉnh giá trị điện trở bằng cách thay đổi độ dày của lớp carbon hoặc bằng cách cắt các rãnh.Các điện trở này cung cấp các giá trị điện trở ổn định, các đặc tính tần số cao tuyệt vời và các hệ số nhiệt độ thấp.Chúng có hiệu quả về chi phí ở các thiết bị điện tử tiêu dùng từ trung bình đến cấp thấp với xếp hạng năng lượng điển hình từ 1/8W đến 2W, phù hợp cho các môi trường dưới 70 ° C.
Các điện trở màng kim loại, được làm từ hợp kim niken-crom, được biết đến với các hệ số nhiệt độ thấp, độ ổn định cao và độ chính xác, làm cho chúng phù hợp để sử dụng lâu dài dưới 125 ° C.Chúng tạo ra tiếng ồn thấp và thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác và ổn định cao, chẳng hạn như trong thiết bị truyền thông và dụng cụ y tế.
Các điện trở Wirewound được tạo ra bởi dây kim loại cuộn quanh lõi và được coi trọng cho độ chính xác và độ ổn định cao của chúng, phù hợp cho các ứng dụng chính xác cao.
Các điện trở thay đổi, có giá trị điện trở có thể được điều chỉnh bằng tay hoặc tự động, bao gồm quay, thanh trượt và chiết kế kỹ thuật số, áp dụng để điều khiển khối lượng và điều chỉnh các tham số mạch.
Các điện trở đặc biệt, chẳng hạn như các loại nhạy cảm với nhiệt hoặc nhạy cảm với điện áp, cung cấp các chức năng cụ thể để cảm nhận thay đổi môi trường hoặc bảo vệ mạch.
Những điện trở đa dạng này tạo thành một gia đình đa năng, đáp ứng các nhu cầu kỹ thuật và các kịch bản ứng dụng khác nhau.
2.2 Đơn vị và ký hiệu điện trở
Điện trở (điện trở) được biểu thị bằng chữ R, với đơn vị ohm (ohm,), được định nghĩa là tỷ lệ điện áp với dòng điện, tức là, 1Ω bằng 1 volt mỗi ampe (1V/a).Độ lớn của điện trở chỉ ra mức độ mà một dây dẫn cản trở dòng điện, với công thức định luật OHM I = U/R, cho thấy dòng điện là một hàm của điện áp và điện trở.
Các đơn vị điện trở bao gồm kiloohms (kΩ) và megaohms (MΩ), với 1mΩ bằng 1 triệu ω, và các đơn vị lớn hơn như gigaohms (gΩ) và teraohms (TΩ) lần lượt là nghìn megaohms và nghìn gigaohms.
2.3 đại diện cho điện trở
Trong các sơ đồ mạch, các giá trị điện trở được biểu thị bằng biểu tượng R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R 15.Ví dụ, R10 chỉ ra một điện trở 10Ω.Dung sai thường được biểu thị bằng tỷ lệ phần trăm, chẳng hạn như ± 1%, ± 5%, v.v., phản ánh độ lệch tối đa có thể có trong giá trị điện trở.
Các mô hình điện trở cũng có thể bao gồm các định danh cho vật liệu và các tính năng công nghệ, hỗ trợ lựa chọn chính xác các điện trở thích hợp.Bảng dưới đây liệt kê một số biểu tượng và ý nghĩa liên quan đến các mô hình và vật liệu điện trở, giúp làm rõ sự hiểu biết của chúng tôi về các điện trở.
2.4 Đặc điểm kỹ thuật của các điện trở phổ biến
Các đặc điểm chính của các điện trở thường được sử dụng bao gồm độ ổn định cao, độ chính xác và khả năng xử lý công suất.Tính ổn định đề cập đến khả năng duy trì giá trị điện trở trong các điều kiện cụ thể, liên quan chặt chẽ đến công nghệ vật liệu và bao bì điện trở.Độ chính xác phản ánh độ lệch của giá trị điện trở so với giá trị danh nghĩa của nó, với các mức độ chính xác phổ biến là 1%, 5%và 10%, v.v ... Các điện trở chính xác cao được sử dụng rộng rãi trong các mạch chính xác.
Công suất xử lý công suất cho thấy công suất tối đa mà điện trở có thể quản lý, với các tiêu chuẩn như 1/4W, 1/2W, v.v., liên quan đến hiệu suất của điện trở trong môi trường công suất cao.
Ngoài ra, đặc tính tần số của điện trở mô tả cách giá trị điện trở của nó thay đổi theo tần số tín hiệu, đặc biệt quan trọng trong thiết kế mạch tần số cao.Các đặc tính tần số tốt có nghĩa là điện trở có thể duy trì hiệu suất ổn định trên một phạm vi tần số rộng.
Như chúng ta có thể thấy, các điện trở phổ biến được đặc trưng bởi độ ổn định cao, độ chính xác cao, khả năng xử lý công suất mạnh và các đặc tính tần số tốt.Các tính năng này làm cho các điện trở phổ biến được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện tử khác nhau, có khả năng đáp ứng các yêu cầu đa dạng của các mạch đó.
3.1 Điện trở cố định
Các điện trở cố định thường được biểu diễn trong sơ đồ mạch bằng một ký hiệu hình chữ nhật đơn giản, như được hiển thị bên dưới:
Các dòng kéo dài từ cả hai đầu của biểu tượng đại diện cho các chân kết nối của điện trở.Đồ họa được tiêu chuẩn hóa này đơn giản hóa việc mô tả độ phức tạp bên trong của điện trở, tạo điều kiện cho việc đọc và hiểu các sơ đồ mạch.
3.2 Điện trở biến
Các điện trở thay đổi trong thiết kế mạch được chỉ định bằng cách thêm một mũi tên vào ký hiệu điện trở chuẩn để biểu thị rằng điện trở của chúng có thể được điều chỉnh, như thể hiện trong ký hiệu tiêu chuẩn được cập nhật sau đây cho một điện trở thay đổi:
Biểu tượng này phân biệt rõ ràng giữa hai chân cố định và một pin di động (gạt nước), thường được biểu thị bằng "RP" cho các điện trở thay đổi.Một ví dụ về biểu tượng điện trở biến truyền thống hơn, mô tả trực quan nguyên tắc điều chỉnh điện trở và kết nối thực tế của nó trong mạch, được hiển thị trong đó chân gạt nước kết nối với một trong các chân cố định, phần ngắn mạch của phần tử điện trở vớiĐiều chỉnh giá trị điện trở.
Một biểu tượng khác được hiển thị bên dưới được sử dụng cho một chiết áp, trong đó điện trở biến có ba chân hoàn toàn độc lập, biểu thị các chế độ và chức năng kết nối khác nhau:
3.3 Điện trở đặt trước
Điện trở đặt trước là một loại điện trở thay đổi đặc biệt được thiết kế để đặt ban đầu đặt các giá trị điện trở cụ thể trong các mạch.Các điện trở này được điều chỉnh bằng tuốc nơ vít, hiệu quả về chi phí, và do đó được sử dụng rộng rãi trong các dự án điện tử để giảm chi phí và tăng cường hiệu quả kinh tế.
Các điện trở đặt trước không chỉ điều chỉnh trạng thái hoạt động của các mạch mà còn bảo vệ hiệu quả các thành phần nhạy cảm trong các mạch, chẳng hạn như tụ điện và tiếp điểm DC.Họ làm điều này bằng cách giới hạn các dòng điện sạc cao có thể xảy ra khi tăng sức mạnh, tránh dòng điện quá mức có thể gây ra thiệt hại tụ điện và lỗi tiếp xúc.Biểu tượng cho điện trở đặt trước được hiển thị bên dưới:
Trong việc xây dựng các chiết áp, phần tử điện trở thường được phơi bày và được trang bị một hoặc hai tiếp điểm kim loại có thể di chuyển.Vị trí của các tiếp điểm này trên phần tử điện trở xác định điện trở từ một đầu của phần tử đến các tiếp điểm, do đó ảnh hưởng đến điện áp đầu ra.Tùy thuộc vào vật liệu được sử dụng, chiết áp có thể được chia thành vết thương dây, màng carbon và các loại rắn.Hơn nữa, các chiết áp có thể được phân loại thành các loại tuyến tính và logarit dựa trên mối quan hệ giữa tỷ lệ điện áp đầu ra và đầu vào và góc quay;Các loại tuyến tính Thay đổi điện áp đầu ra tuyến tính với góc quay, trong khi các loại logarit thay đổi điện áp đầu ra theo kiểu phi tuyến.
Các tham số chính bao gồm giá trị điện trở, dung sai và công suất định mức.Biểu tượng đặc trưng cho một chiết áp là "RP", trong đó "R" là viết tắt của điện trở và hậu tố "P" cho thấy khả năng điều chỉnh của nó.Chúng không chỉ được sử dụng làm bộ chia điện áp mà còn để điều chỉnh mức năng lượng của đầu laser.Bằng cách điều chỉnh cơ chế trượt hoặc xoay, điện áp giữa các tiếp điểm di chuyển và cố định có thể được thay đổi dựa trên vị trí, làm cho các chiết áp lý tưởng để điều chỉnh phân phối điện áp trong các mạch.
5.1 Nhiệt kế
Nhiệt điện trở có hai loại: hệ số nhiệt độ dương (PTC) và hệ số nhiệt độ âm (NTC).Các thiết bị PTC có điện trở thấp ở nhiệt độ bình thường (một vài ohms đến vài chục ohms) nhưng có thể tăng đáng kể lên hàng trăm hoặc thậm chí hàng ngàn ohms trong vài giây khi dòng điện vượt quá giá trị định mức, thường được sử dụng trong các khởi động động cơ, từ chối, từ chốivà mạch cầu chì.Ngược lại, các thiết bị NTC thể hiện điện trở cao ở nhiệt độ bình thường (từ hàng chục đến hàng ngàn ohms) và nhanh chóng giảm khi nhiệt độ tăng hoặc dòng điện tăng, làm cho chúng phù hợp với các mạch bù và kiểm soát nhiệt độ, chẳng hạn như trong độ lệch bóng bán dẫn và hệ thống kiểm soát nhiệt độ điện tử (như điều hòa không khí và tủ lạnh).
5.2 Photoresistors
Điện trở của các tế bào cảm quang tỷ lệ nghịch với cường độ ánh sáng.Thông thường, điện trở của chúng có thể cao bằng vài chục kiloohms trong bóng tối, và giảm xuống còn vài trăm đến vài chục ohms trong điều kiện ánh sáng.Chúng chủ yếu được sử dụng trong các công tắc điều khiển ánh sáng, đếm mạch và các hệ thống điều khiển ánh sáng tự động khác nhau.
5.3 Varistors
Các biến thể sử dụng các đặc tính dòng điện áp phi tuyến của chúng để bảo vệ quá điện áp trong các mạch, điện áp kẹp và hấp thụ dòng điện dư thừa để bảo vệ các thành phần nhạy cảm.Các điện trở này thường được làm từ các vật liệu bán dẫn như oxit kẽm (ZnO), với các giá trị điện trở thay đổi theo điện áp ứng dụng, được sử dụng rộng rãi để hấp thụ các gai điện áp.
5.4 Điện trở nhạy cảm độ ẩm
Các điện trở nhạy cảm với độ ẩm hoạt động dựa trên đặc tính hấp thụ độ ẩm của vật liệu hút ẩm (như lithium clorua hoặc màng polymer hữu cơ), với giá trị kháng giảm khi tăng độ ẩm môi trường.Các điện trở này được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp để giám sát và kiểm soát độ ẩm môi trường.
5.5 Điện trở nhạy cảm với khí
Các điện trở nhạy cảm với khí chuyển đổi các thành phần khí được phát hiện và nồng độ thành tín hiệu điện, chủ yếu bao gồm các chất bán dẫn oxit kim loại trải qua các phản ứng oxi hóa khử khi hấp phụ một số loại khí.Các thiết bị này được sử dụng để giám sát môi trường và hệ thống báo động an toàn để phát hiện nồng độ khí và chất ô nhiễm có hại.
5.6 Kháng từ Magneto
Điện trở từ tính thay đổi điện trở của chúng để đáp ứng với các ion V ariat trong từ trường bên ngoài, một đặc tính được gọi là hiệu ứng từ tính.Các thành phần này cung cấp phản hồi chính xác cao để đo cường độ và hướng từ trường, được sử dụng rộng rãi trong định vị và thiết bị đo góc.
Các phương pháp đánh dấu các giá trị điện trở chủ yếu được chia thành bốn loại: đánh dấu trực tiếp, đánh dấu biểu tượng, mã hóa kỹ thuật số và mã hóa màu, mỗi loại có đặc điểm và phù hợp cho các nhu cầu nhận dạng khác nhau.
Phương pháp đánh dấu trực tiếp:
Phương pháp này liên quan đến việc in trực tiếp các số và ký hiệu đơn vị (như ω) trên bề mặt của điện trở, "220Ω" cho thấy điện trở 220 ohms.Nếu không có dung sai được chỉ định trên điện trở, khả năng dung sai mặc định là ± 20% được giả định.Dung sai thường được biểu diễn trực tiếp dưới dạng tỷ lệ phần trăm, cho phép nhận dạng nhanh.
Phương pháp đánh dấu biểu tượng:
Phương pháp này sử dụng kết hợp các chữ số Ả Rập và các ký hiệu văn bản cụ thể để biểu thị các giá trị và lỗi kháng.Ví dụ, ký hiệu "105K" trong đó "105" biểu thị giá trị điện trở và "k" biểu thị mức dung sai ± 10%.Trong phương pháp này, phần số nguyên của số biểu thị giá trị điện trở và phần thập phân được chia thành hai chữ số biểu thị khả năng dung sai, với các ký hiệu văn bản như D, F, G, J, K và M tương ứng với tỷ lệ dung sai khác nhau,chẳng hạn như ± 0,5%, ± 1%, v.v.
Phương pháp mã hóa kỹ thuật số:
Các điện trở được đánh dấu bằng cách sử dụng mã ba chữ số, trong đó hai chữ số đầu tiên biểu thị các số liệu quan trọng và chữ số thứ ba đại diện cho số mũ (số lượng số không theo sau), với đơn vị được coi là ohms.Ví dụ: mã "473" có nghĩa là 47 × 10^3Ω hoặc 47kΩ.Dung sai thường được biểu thị bằng các ký hiệu văn bản như J (± 5%) và K (± 10%).
Phương pháp mã hóa màu:
Điện trở sử dụng các màu khác nhau của các dải hoặc chấm để thể hiện các giá trị điện trở và dung sai.Các mã màu phổ biến bao gồm màu đen (0), nâu (1), đỏ (2), cam (3), vàng (4), màu xanh lá cây (5), màu xanh lam (6), tím (7), xám (8), trắng(9) và vàng (± 5%), bạc (± 10%), không có (± 20%), v.v.và ban nhạc cuối cùng của sự khoan dung;Trong một điện trở năm băng tần, ba ban nhạc đầu tiên cho thấy các số liệu quan trọng, băng tần thứ tư Power of Ten và ban nhạc thứ năm cho thấy sự khoan dung, với khoảng cách đáng kể giữa phần năm và phần còn lại của các ban nhạc.
Từ các điện trở cố định đến các điện trở thay đổi và đến các điện trở đặc biệt, mỗi loại điện trở có tính chất vật lý và khu vực ứng dụng độc đáo.Nhìn chung, sự đa dạng của các điện trở và các nguyên tắc kỹ thuật đằng sau chúng không chỉ thể hiện độ sâu và chiều rộng của công nghệ thành phần điện tử mà còn phản ánh sự tiến bộ và đổi mới liên tục trong thiết bị điện tử.Hiểu các loại, đặc điểm và ứng dụng của điện trở là cơ bản và cần thiết cho các nhà thiết kế mạch và kỹ thuật viên điện tử.
Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi hoặc cần thêm thông tin, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi.
Câu hỏi thường gặp [Câu hỏi thường gặp]
1. Các biểu tượng của điện trở là gì?
Nói chung, các điện trở thường được biểu thị bằng các biểu tượng như R, RN, RF và FS.Trong mạch, biểu tượng của điện trở cố định và điện trở cắt là R, và biểu tượng của chiết áp là RP.
2. Biểu tượng K trên điện trở là gì?
Biểu tượng cho điện trở 1 kilohm (1kΩ) thường được biểu diễn dưới dạng "1k" hoặc "1kΩ".Chữ "K" biểu thị tiền tố đơn vị SI "Kilo", đại diện cho số nhân là 1.000.Do đó, "1kΩ" biểu thị một điện trở có giá trị điện trở 1.000 ohms.
3. Điện trở được sử dụng để làm gì?
Một điện trở là một thành phần điện hai đầu thụ động, thực hiện điện trở điện như một nguyên tố mạch.Trong các mạch điện tử, các điện trở được sử dụng để giảm lưu lượng dòng điện, điều chỉnh mức tín hiệu, phân chia điện áp, các yếu tố hoạt động thiên vị và chấm dứt các đường truyền, trong số các mục đích sử dụng khác.