Điện trở là một linh kiện điện tử thụ động có công dụng làm giảm điện .
Cấu tạo và biểu tượng
sửa
Điện trở là một linh kiện điện tử thụ động tạo từ một cộng dây thẳng dẩn điện
Điện trở có biểu tượng mạch điện
Nhận dạng giá trị điện trở
sửa
Trong việc chế biến điện trở, người ta dùng hệ thống mã vạch màu để cho biết giá trị của điện trở kháng
Đen (Black)
(Brown)
Đỏ (Red)
Cam (Orange)
Vàng (Yellow)
Xanh Lá Cây (Green)
Xanh Dương (Blue)
(Tím (Violet)
Xám (Grey)
Trắng (White)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Cách Tính Giá Trị Điện Trở
Vạch màu thứ nhất cho biết giá trị thứ nhứt của Điện Trở
Vạch màu thứ hai cho biết giá trị thứ hai của Điện Trở
Vạch màu thứ ba cho biết cấp số nhân của lủy thừa mười
Vạch màu cuối cho biết sự thay đổi giá trị của điện trở theo nhiệt độ
Thí Dụ
Điện Trở có cá vạch màu Nâu, Đen, Đỏ, Vàng Kim . Giá trị Kháng trở sẻ là
1 0 X 102 10% = 1000 Ω + 10% = 1 kΩ + 10%
Hệ Trị Giá In trên Điện Trở
sửa
600 cho một giá trị là 600Ω
2003 cho một giá trị 200×103 = 200kΩ
2R5 cho một giá trị 2.5Ω
R01 cho một giá trị 0.01Ω
Điện trở kháng và Điện dẩn là tính chất của điện trở cho biết khả năng kháng điện của điện trở . Điện trở kháng có ký hiệu R và đo bằng đơn vị Ohm Ω
Điện trở kháng của cộng dây thẳng dẩn điện có kích thước Chiều dài l , Với Diện tích bề mặt A, và Độ dẩn điện ρ .
R
=
ρ
l
A
{\displaystyle R=\rho {\frac {l}{A}}}
Trong mạch điện của điện trở với điện , Điện trở kháng được tính theo Định luật Ohm như sau
R
=
V
I
{\displaystyle R={\frac {V}{I}}}
Từ trên
R
=
V
I
=
ρ
l
A
{\displaystyle R={\frac {V}{I}}=\rho {\frac {l}{A}}}
Độ kháng điện vật liệu
ρ
=
R
A
l
=
V
I
A
l
=
1
σ
{\displaystyle \rho =R{\frac {A}{l}}={\frac {V}{I}}{\frac {A}{l}}={\frac {1}{\sigma }}}
Điện dẩn cho biết khả năng dẩn điện của Điện trở . Điện dẩn có ký hiệu G và đo bằng đơn vị 1/Ohm 1/Ω
Điện dẩn của cộng dây thẳng dẩn điện có kích thước Chiều dài l , Với Diện tích bề mặt A, và Độ dẩn điện ρ .
R
=
ρ
l
A
{\displaystyle R=\rho {\frac {l}{A}}}
G
=
1
R
=
1
ρ
l
A
=
σ
A
l
{\displaystyle G={\frac {1}{R}}={\frac {1}{\rho {\frac {l}{A}}}}=\sigma {\frac {A}{l}}}
σ
=
1
ρ
{\displaystyle \sigma ={\frac {1}{\rho }}}
Trong mạch điện của điện trở với điện , Điện trở kháng được tính theo định luật Ohm như sau
G
=
1
R
=
I
V
{\displaystyle G={\frac {1}{R}}={\frac {I}{V}}}
Độ dẫn điện cũng là nghịch đảo của điện trở suất ρ :
G
=
σ
A
l
=
I
V
{\displaystyle G=\sigma {\frac {A}{l}}={\frac {I}{V}}}
σ
=
1
ρ
=
I
V
l
A
{\displaystyle \sigma ={\frac {1}{\rho }}={\frac {I}{V}}{\frac {l}{A}}}
Trong hệ SI σ có đơn vị chuẩn là S/m (Siemens trên mét ), các đơn vị biến đổi khác như S/cm, m/Ω·mm² và S·m/mm² cũng thường được dùng, với 1 S/cm = 100 S/m và 1 m/Ω·mm² = S·m/mm² = 106 S/m. Riêng ở Hoa Kỳ σ còn có đơn vị % IACS (International Annealed Copper Standard), phần trăm độ dẫn điện của đồng nóng chảy, 100 % IACS = 58 M S/m. Giá trị độ dẫn điện của dây trần trong các đường dây điện cao thế thường được đưa ra bằng % IACS.
Độ dẫn điện của một số kim loại ở khoảng 27 °C:
Chất dẫn điện
Phân loại
σ in S/m
Nguồn
Bạc
Kim loại
61,39 · 106
Đồng
Kim loại
≥ 58,0 · 106
Vàng
Kim loại
44,0 · 106
Nhôm
Kim loại
36,59 · 106
Natri
Kim loại
21 · 106
Wolfram
Kim loại
18,38 · 106
Đồng thau (CuZn37)
Kim loại
≈ 15,5 · 106
Sắt
Kim loại
10,02 · 106
Crom
Kim loại
8,74 · 106
Chì
Kim loại
4,69 · 106
Titan (bei 273 K)
Kim loại
2,56 · 106
Thép không gỉ (1.4301)
Kim loại
1,4 · 106
Thủy ngân
Kim loại
1,04 · 106
Gadolini
Kim loại
0,74 · 106
Than chì (parallel zu Schichten)
Phi kim
3 · 106
Polymer dẫn điện
–
10−11 bis 105
Germani
Bán dẫn
1,45
Silic , undotiert
Bán dẫn
252 · 10−6
Teluride
Bán dẫn
5 · 10−3
Nước biển
–
≈ 5
Nước máy
–
≈ 50 · 10−3
Nước tinh khiết
–
5 · 10−6
Điện trở kháng của điện trở được tính theo Định luật Ohm
R
=
V
I
{\displaystyle R={\frac {V}{I}}}
Điện dẩn của điện trở được tính theo sau
G
=
1
R
=
I
V
{\displaystyle G={\frac {1}{R}}={\frac {I}{V}}}
Điện thế của điện trở được tính theo Định luật Volt
V
=
I
R
{\displaystyle V=IR}
Điện thế của điện trở được tính theo Định luật Ampere
I
=
V
R
{\displaystyle I={\frac {V}{R}}}
Năng suất của điện trở được tính theo Định luật Watt
P
=
I
V
=
I
2
R
=
V
2
R
{\displaystyle P=IV=I^{2}R={\frac {V^{2}}{R}}}
Điện thế của điện trở
v
(
t
)
=
i
(
t
)
X
R
{\displaystyle v(t)=i(t)X_{R}}
Dòng điện của điện trở
i
(
t
)
=
v
(
t
)
X
R
{\displaystyle i(t)={\frac {v(t)}{X_{R}}}}
Năng lượng điện của điện trở
p
(
t
)
=
i
(
t
)
v
(
t
)
{\displaystyle p(t)=i(t)v(t)}
Điện ứng của điện trở
X
R
=
v
(
t
)
i
(
t
)
=
0
{\displaystyle X_{R}={\frac {v(t)}{i(t)}}=0}
Điện kháng của điện trở
Z
R
=
R
+
X
R
=
R
∠
0
=
R
=
r
{\displaystyle Z_{R}=R+X_{R}=R\angle 0=R=r}
Điện trở khi dẩn điện tạo ra từ trừong được gọi là Từ cảm bao quanh lấy điện trở có cường độ tính theo Định luật Ampere
B
=
L
i
=
μ
A
i
=
μ
2
π
r
i
{\displaystyle B=Li={\frac {\mu }{A}}i={\frac {\mu }{2\pi r}}i}
Từ dung
L
=
B
i
=
μ
2
π
r
{\displaystyle L={\frac {B}{i}}={\frac {\mu }{2\pi r}}}
Điện trở khi dẩn điện tạo ra nhiệt trong điện trở và giải thoát nhiệt vào môi trường xung quanh dưới dạng phóng xạ nhiệt
Nhiệt trong điện trở
W
i
=
i
2
R
(
T
)
{\displaystyle W_{i}=i^{2}R(T)}
R
(
T
)
=
R
o
+
n
T
{\displaystyle R(T)=R_{o}+nT}
R
(
T
)
=
R
o
e
n
T
{\displaystyle R(T)=R_{o}e^{nT}}
Nhiệt giải thoát vào môi trường xung quanh của điện trở
W
=
p
v
=
m
C
Δ
T
{\displaystyle W=pv=mC\Delta T}
Khối lượng
m
=
p
v
C
Δ
T
=
p
λ
{\displaystyle m=p{\frac {v}{C\Delta T}}=p\lambda }
Động lượng
p
=
m
C
Δ
T
v
=
m
λ
{\displaystyle p=m{\frac {C\Delta T}{v}}={\frac {m}{\lambda }}}
Bước sóng
λ
=
m
v
C
Δ
T
=
m
p
{\displaystyle \lambda =m{\frac {v}{C\Delta T}}={\frac {m}{p}}}
Năng lượng nhiệt giải thoát vào môi trường xung quanh được coi như năng lượng điện thất thoát
Nhiều điện trở được mắc nối với nhau theo các định dạng sau
Mạch điện điện trở nối tiếp
sửa
Mạch điện của nhiều điện trở mắc nối kề nhau
Khi mắc nối tiếp nhiều điện trở lại với nhau, tổng của các điện trở sẻ tăng và bằng với tổng điện kháng của các Điện trở
R
e
q
=
R
1
+
R
2
+
R
3
+
.
.
.
+
R
n
{\displaystyle R_{eq}=R_{1}+R_{2}+R_{3}+...+R_{n}\,}
Khi mắc n điện trở cùng giá trị nối tiếp với nhau, Điện Kháng sẻ tăng gấp n
R
e
q
=
R
1
+
R
2
+
.
.
.
+
R
n
=
R
+
R
+
.
.
.
+
R
=
n
R
{\displaystyle R_{eq}=R_{1}+R_{2}+...+R_{n}=R+R+...+R=nR}
Mạch điện điện trở song song
sửa
Khi mắc song song nhiều điện trở lại với nhau, tổng của các điện trở sẻ giảm và bằng
1
R
e
q
=
1
R
1
+
1
R
2
+
.
.
.
+
1
R
n
{\displaystyle {\frac {1}{R_{eq}}}={\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}}+...+{\frac {1}{R_{n}}}\,}
Khi mắc n điện trở cùng giá trị song song với nhau, Điện Kháng sẻ giảm gấp n
1
R
e
q
=
1
R
1
+
1
R
2
+
.
.
.
+
1
R
n
=
1
R
+
1
R
+
.
.
.
+
1
R
=
1
n
R
{\displaystyle {\frac {1}{R_{eq}}}={\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}}+...+{\frac {1}{R_{n}}}={\frac {1}{R}}+{\frac {1}{R}}+...+{\frac {1}{R}}={\frac {1}{n}}R}
Mạch điện điện trở 2 cổng
sửa
i
=
V
R
2
+
R
1
{\displaystyle i={\frac {V}{R_{2}+R_{1}}}}
V
o
=
i
R
2
=
R
i
v
i
R
2
+
R
1
{\displaystyle V_{o}=iR_{2}=R_{i}{\frac {v_{i}}{R_{2}+R_{1}}}}
V
o
V
i
=
R
2
R
2
+
R
1
{\displaystyle {\frac {V_{o}}{V_{i}}}={\frac {R_{2}}{R_{2}+R_{1}}}}
V
o
V
i
=
R
2
R
2
+
R
1
{\displaystyle {\frac {V_{o}}{V_{i}}}={\frac {R_{2}}{R_{2}+R_{1}}}}
V
=
V
2
R
1
R
1
+
R
3
=
V
1
R
1
R
2
+
R
1
{\displaystyle V=V_{2}{\frac {R_{1}}{R_{1}+R_{3}}}=V_{1}{\frac {R_{1}}{R_{2}+R_{1}}}}
V
2
V
1
=
R
1
+
R
3
R
1
R
1
R
2
+
R
3
{\displaystyle {\frac {V_{2}}{V_{1}}}={\frac {R_{1}+R_{3}}{R_{1}}}{\frac {R_{1}}{R_{2}+R_{3}}}}
V
2
V
1
=
R
1
+
R
3
R
2
+
R
3
{\displaystyle {\frac {V_{2}}{V_{1}}}={\frac {R_{1}+R_{3}}{R_{2}+R_{3}}}}
i
1
=
i
2
+
i
3
{\displaystyle i_{1}=i_{2}+i_{3}}
v
i
R
1
=
v
i
−
v
o
R
2
+
v
o
R
3
{\displaystyle {\frac {v_{i}}{R_{1}}}={\frac {v_{i}-v_{o}}{R_{2}}}+{\frac {v_{o}}{R_{3}}}}
v
i
R
1
−
v
i
R
2
=
v
o
R
3
−
v
o
R
2
{\displaystyle {\frac {v_{i}}{R_{1}}}-{\frac {v_{i}}{R_{2}}}={\frac {v_{o}}{R_{3}}}-{\frac {v_{o}}{R_{2}}}}
v
i
(
Y
1
−
Y
2
)
=
v
o
(
Y
3
−
Y
2
)
{\displaystyle v_{i}(Y_{1}-Y_{2})=v_{o}(Y_{3}-Y_{2})}
v
o
v
i
=
Y
3
−
Y
2
Y
1
−
Y
2
{\displaystyle {\frac {v_{o}}{v_{i}}}={\frac {Y_{3}-Y_{2}}{Y_{1}-Y_{2}}}}
Mạch Nối Tiếp Song Song
sửa
R
E
Q
=
(
R
1
‖
R
2
)
+
R
3
{\displaystyle R_{EQ}=(R_{1}\|R_{2})+R_{3}}
R
E
Q
=
R
1
R
2
R
1
+
R
2
+
R
3
{\displaystyle R_{EQ}={R_{1}R_{2} \over R_{1}+R_{2}}+R_{3}}
Hoán Chuyển mạch điện
sửa
R
1
=
R
a
R
b
R
a
+
R
b
+
R
c
{\displaystyle R_{1}={\frac {R_{\mathrm {a} }R_{\mathrm {b} }}{R_{\mathrm {a} }+R_{\mathrm {b} }+R_{\mathrm {c} }}}}
R
2
=
R
b
R
c
R
a
+
R
b
+
R
c
{\displaystyle R_{2}={\frac {R_{\mathrm {b} }R_{\mathrm {c} }}{R_{\mathrm {a} }+R_{\mathrm {b} }+R_{\mathrm {c} }}}}
R
3
=
R
c
R
a
R
a
+
R
b
+
R
c
{\displaystyle R_{3}={\frac {R_{\mathrm {c} }R_{\mathrm {a} }}{R_{\mathrm {a} }+R_{\mathrm {b} }+R_{\mathrm {c} }}}}
R
a
=
R
1
R
2
+
R
2
R
3
+
R
3
R
1
R
2
{\displaystyle R_{\mathrm {a} }={\frac {R_{1}R_{2}+R_{2}R_{3}+R_{3}R_{1}}{R_{2}}}}
R
b
=
R
1
R
2
+
R
2
R
3
+
R
3
R
1
R
3
{\displaystyle R_{\mathrm {b} }={\frac {R_{1}R_{2}+R_{2}R_{3}+R_{3}R_{1}}{R_{3}}}}
R
c
=
R
1
R
2
+
R
2
R
3
+
R
3
R
1
R
1
{\displaystyle R_{\mathrm {c} }={\frac {R_{1}R_{2}+R_{2}R_{3}+R_{3}R_{1}}{R_{1}}}}
Mạch điện RL là mạch điện điện tử có 2 linh kiện tử Điện trở R và Tụ điện L cùng với các lối mắc để tạo ra một bộ phận điện tử có khả năng thực thi một việc
Mạch điện RL nối tiếp
sửa
Ở trạng thái cân bằng, tổng mạch điện của cuộn từ và điện trở bằng không
V
L
+
V
R
=
0
{\displaystyle V_{L}+V_{R}=0}
L
d
i
(
t
)
d
t
+
i
(
t
)
R
=
0
{\displaystyle L{\frac {di(t)}{dt}}+i(t)R=0}
d
i
(
t
)
d
t
+
1
T
i
(
t
)
=
0
{\displaystyle {\frac {di(t)}{dt}}+{\frac {1}{T}}i(t)=0}
s
i
(
t
)
+
1
T
i
(
t
)
=
0
{\displaystyle si(t)+{\frac {1}{T}}i(t)=0}
s
=
−
1
T
=
−
α
{\displaystyle s=-{\frac {1}{T}}=-\alpha }
T
=
L
R
{\displaystyle T={\frac {L}{R}}}
i
(
t
)
=
A
e
s
t
=
A
e
−
α
t
{\displaystyle i(t)=Ae^{st}=Ae^{-\alpha t}}
Mạch điện bộ lọc tần số thấp
sửa
v
o
v
i
=
R
R
+
j
ω
L
=
1
1
+
j
ω
L
R
=
1
1
+
j
ω
T
{\displaystyle {\frac {v_{o}}{v_{i}}}={\frac {R}{R+j\omega L}}={\frac {1}{1+j\omega {\frac {L}{R}}}}={\frac {1}{1+j\omega T}}}
T
=
L
R
{\displaystyle T={\frac {L}{R}}}
ω
o
=
1
T
=
R
L
=
2
π
f
o
{\displaystyle \omega _{o}={\frac {1}{T}}={\frac {R}{L}}=2\pi f_{o}}
v
o
(
ω
=
0
)
=
v
i
{\displaystyle v_{o}(\omega =0)=v_{i}}
v
o
(
ω
=
ω
o
)
=
v
i
2
{\displaystyle v_{o}(\omega =\omega _{o})={\frac {v_{i}}{2}}}
v
o
(
ω
=
00
)
=
0
{\displaystyle v_{o}(\omega =00)=0}
Mạch điện bộ lọc tần số cao
sửa
v
o
v
i
=
j
ω
L
R
+
j
ω
L
=
j
ω
L
R
1
+
j
ω
L
R
=
j
ω
T
1
+
j
ω
T
{\displaystyle {\frac {v_{o}}{v_{i}}}={\frac {j\omega L}{R+j\omega L}}={\frac {j\omega {\frac {L}{R}}}{1+j\omega {\frac {L}{R}}}}={\frac {j\omega T}{1+j\omega T}}}
T
=
L
R
{\displaystyle T={\frac {L}{R}}}
ω
o
=
1
T
=
R
L
=
2
π
f
{\displaystyle \omega _{o}={\frac {1}{T}}={\frac {R}{L}}=2\pi f}
v
o
(
ω
=
0
)
=
0
{\displaystyle v_{o}(\omega =0)=0}
v
o
(
ω
=
ω
o
)
=
v
i
2
{\displaystyle v_{o}(\omega =\omega _{o})={\frac {v_{i}}{2}}}
v
o
(
ω
=
0
)
=
v
i
{\displaystyle v_{o}(\omega =0)=v_{i}}
Mạch điện RC là mạch điện điện tử có 2 linh kiện tử Điện trở R và Tụ điện C cùng với các lối mắc để tạo ra một bộ phận điện tử có khả năng thực thi một việc
Mạch điện RC nối tiếp
sửa
Ở trạng thái cân bằng, tổng mạch điện của tụ điện và điện trở bằng không
C
d
v
(
t
)
d
t
+
v
(
t
)
R
=
0
{\displaystyle C{\frac {dv(t)}{dt}}+v(t)R=0}
d
v
(
t
)
d
t
+
1
T
v
(
t
)
R
=
0
{\displaystyle {\frac {dv(t)}{dt}}+{\frac {1}{T}}v(t)R=0}
s
v
(
t
)
+
1
T
v
(
t
)
=
0
{\displaystyle sv(t)+{\frac {1}{T}}v(t)=0}
s
=
−
1
T
=
−
α
{\displaystyle s=-{\frac {1}{T}}=-\alpha }
T
=
R
C
{\displaystyle T=RC}
v
(
t
)
=
A
e
s
t
=
A
e
−
α
t
{\displaystyle v(t)=Ae^{st}=Ae^{-\alpha t}}
Mạch điện điện tử có 3 linh kiện điện tử R,L,C mắc nối với nhau tạo thành một bộ phận điện tử có khả năng thực thi một việc
Mạch điện RLC nối tiếp
sửa
Ở trạng thái cân bằng
V
L
+
V
C
+
V
R
=
0
{\displaystyle V_{L}+V_{C}+V_{R}=0}
L
d
2
i
(
t
)
d
t
2
+
1
C
∫
i
(
t
)
d
t
+
i
(
t
)
R
=
0
{\displaystyle L{\frac {d^{2}i(t)}{dt^{2}}}+{\frac {1}{C}}\int i(t)dt+i(t)R=0}
d
2
i
(
t
)
d
t
2
+
R
L
d
i
(
t
)
d
t
+
1
L
C
i
(
t
)
=
0
{\displaystyle {\frac {d^{2}i(t)}{dt^{2}}}+{\frac {R}{L}}{\frac {di(t)}{dt}}+{\frac {1}{LC}}i(t)=0}
d
2
i
(
t
)
d
t
2
+
R
2
L
d
i
(
t
)
d
t
+
1
L
C
i
(
t
)
=
0
{\displaystyle {\frac {d^{2}i(t)}{dt^{2}}}+{\frac {R}{2L}}{\frac {di(t)}{dt}}+{\frac {1}{LC}}i(t)=0}
Với
β
=
1
T
=
1
L
C
{\displaystyle \beta ={\frac {1}{T}}={\frac {1}{LC}}}
α
=
β
γ
=
R
2
L
{\displaystyle \alpha =\beta \gamma ={\frac {R}{2L}}}
ω
=
β
−
α
{\displaystyle \omega ={\sqrt {\beta -\alpha }}}
λ
=
α
−
β
{\displaystyle \lambda ={\sqrt {\alpha -\beta }}}
Phương trình trên trở thành
s
2
i
(
t
)
+
2
s
α
i
(
t
)
+
β
i
(
t
)
=
0
{\displaystyle s^{2}i(t)+2s\alpha i(t)+\beta i(t)=0}
s
2
+
2
s
α
+
β
=
0
{\displaystyle s^{2}+2s\alpha +\beta =0}
Có nghiệm phương trình như sau
1 nghiệm thực
α
=
β
{\displaystyle \alpha =\beta }
i
(
t
)
=
A
e
−
α
t
=
A
(
α
)
{\displaystyle i(t)=Ae^{-\alpha t}=A(\alpha )}
2 nghiệm thực
α
>
β
{\displaystyle \alpha >\beta }
i
(
t
)
=
A
e
(
−
α
±
λ
)
t
=
A
(
α
)
e
λ
t
+
A
(
α
)
e
−
λ
t
{\displaystyle i(t)=Ae^{(-\alpha \pm \lambda )t}=A(\alpha )e^{\lambda t}+A(\alpha )e^{-\lambda t}}
2 nghiệm phức
α
<
β
{\displaystyle \alpha <\beta }
i
(
t
)
=
A
e
(
−
α
±
j
ω
)
t
=
A
(
α
)
s
i
n
ω
t
{\displaystyle i(t)=Ae^{(-\alpha \pm j\omega )t}=A(\alpha )sin\omega t}
Ở trạng thái đồng bộ
Z
L
+
Z
C
+
Z
R
=
R
{\displaystyle Z_{L}+Z_{C}+Z_{R}=R}
Z
L
+
Z
C
=
0
{\displaystyle Z_{L}+Z_{C}=0}
Z
L
=
−
Z
C
{\displaystyle Z_{L}=-Z_{C}}
ω
o
=
±
j
1
T
o
{\displaystyle \omega _{o}=\pm j{\sqrt {\frac {1}{T_{o}}}}}
T
o
=
L
C
{\displaystyle T_{o}=LC}
i
(
ω
=
0
)
=
0
{\displaystyle i(\omega =0)=0}
i
(
ω
=
ω
o
)
=
v
R
{\displaystyle i(\omega =\omega _{o})={\frac {v}{R}}}
i
(
ω
=
00
)
=
0
{\displaystyle i(\omega =00)=0}