Chương I: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ THỤ ĐỘNG Bài 1: ĐIỆN TRỞ I. ĐỊNH NGHĨA – CẤU TẠO – KÝ HIỆU – HÌNH DÁNG: 1. Định nghĩa: Điện trở là một linh kiện dùng làm thành phần hạn chế dòng điện (hay điện áp) trong mạch điện. Cấu tạo: Người ta dùng một hổn hợp A có khả năng dẫn điện rất kém hay giá trị điện trở của nó rất lớn, ví dụ như bột than, gốm, sứ, xi măng trắng ….
Và một hổn hợp B có khả năng dẫn điện rất tốt hay có giá trị điện trở rất nhỏ thường là các bột kim loại như: Ni, Cr, hoặc Coban….Người ta pha trộn hai nguyên liệu này lại với nhau với một tỷ lệ thay đổi ta được một nguyên liệu mới có khả năng dẫn điện thay đổi tùy thuộc vào tỷ lê pha trộn giữa A và B như vậy ta có các điện trở có giá trị khác nhau. Trong thương mại người ta gọi tên điện trở tùy theo tên của vật liệu A ví dụ như điện trở than, điện trở gốm, điện trở xi măng …. Các loại điện trở này có khả năng chịu đựng nhiệt độ khác nhau nên có giá thành khác nhau.1: Ký hiệu Bên cạnh điện trở trong sơ đồ người ta ghi R chữ số thứ I dùng để chỉ số thứ tự của khối. Trong một thiết bị có nhiều khối, trong một khối có rất nhiều linh kiện, tất cả các linh kiện của khối này tạo nên một mạch điện để thực hiện một chức năng nào đó.
Tất cả các linh kiện chung của một khối điều mang chử số đầu giống nhau các chữ số phía sau dùng để chỉ số thứ tự của linh kiện trong khối.Hình dáng 56/5W Điện trở vòng màu 10/ 5W Điện trở dây quấn Điện trở xi măng Điện trở xi măng Điện trở tổ hợp Hình 1.2: Hình dáng điện trở Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 4 Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử II. PHƯƠNG PHÁP ĐỌC TRỊ SỐ ĐIỆN TRỞ THEO KÝ HIỆU VẠCH MÀU: 1. Bảng màu chuẩn quốc tế: Màu Vòng số 1 Vòng số 2 Vòng số 3 Vòng số 4 (Số thứ (Số thứ hai) (Bội số hay (Sai số ) nhất) hệ số nhân) Đen 0 0 x 100 Nâu 1 1 x 101 1% Đỏ 2 2 x 102 2% Cam 3 3 x 103 Vàng 4 4 x 104 Xanh lá 5 5 x 105 Xanh dương 6 6 x 106 Tím 7 7 x 107 Xám 8 8 x 108 Trắng 9 9 x 109 Vàng kim x 10-1 5% Bạc kim x 10-2 10% Bảng 1.1: Bảng màu chuẩn quốc tế 2. Nguyên tắc đọc điện trở: 2.
Điện trở 4 vòng màu: */ Nguyên tắc và ý nghĩa các vạch màu: Vòng số 1 Vòng số 3 Loại điện trở có bốn vòng màu có hệ số sai số cho phép khá lớn từ 5% đến 10%. Xem hình vẽ vòng màu số 1 và vòng màu Vòng số 2 Vòng số 4 số 2 để chỉ hai số có nghĩa. Vòng màu số 3 chỉ hệ Hình 1. 3 số nhân và vòng màu số 4 chỉ hệ số sai số.
Cách đọc điện trở 4 vòng màu : - Vòng số 1 : Số thứ nhất - Vòng số 2 : Số thứ hai - Vòng số 3 : Bội số (hay hệ số nhân) - Vòng số 4 : Sai số Ví dụ: Nâu (1) Đỏ (102) Nâu (1) Vàng kim (10-1) Đỏ (1) Cam (103) Đen (0) Vàng kim Đen (0) Bạc kim Tím (7) Vàng kim R =10.4 Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 5 Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử 2. Bảng điện trở chuẩn quốc tế: Do nhu cầu sử dụng điện trở có trị số khá nhỏ và khá lớn nên người ta không thể chế tạo các điện trở có đủ các trị số từ nhỏ nhất đến lớn nhất mà chỉ chế tạo các điện trở có trị số theo tiêu chuẩn vòng màu số 1 và vòng màu số 2 có giá trị như sau: 10 12 15 18 22 27 33 39 43 47 51 56 68 75 82 91 Bảng 1.2: Điện trở chuẩn quốc tế Ví dụ : Có các điện trở sau : 1, 10, 100, 1K …. Loại điện trở 5 vòng màu: Vòng số 1 Vòng số 3 Về nguyên tắc đọc tương tự như loại điện trở 4 vòng màu tuy nhiên người ta dùng đến 3 chữ số có nghĩa với 3 vòng màu kháu nhau, còn vòng 4 chỉ hệ số nhân, vòng màu số 5 cách xa vòng màu 4 để chỉ Vòng số 2 Vòng số 4 Vòng số 5 sai số ( Điện trở 5 vòng màu sai số chỉ 1% Hình 1. Loại điện trở này ít có bán rời trên thị trường tuy nhiên trong các thiết bị chất lượng cao có khá nhiều.
Đối với điện trở 5 vòng màu không tuân theo bảng chuẩn quốc tế mà có giá trị bất kỳ theo yêu cầu sử dụng. */ Cách đọc điện trở 5 vòng màu : - Vòng số 1 : Số thứ nhất - Vòng số 2 : Số thứ hai - Vòng số 3 : Số thứ ba - Vòng số 4 : Bội số (hay hệ số nhân) - Vòng số 5 : Sai số Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 6 Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử Ví dụ : Nâu (1) Trắng(9) Xám (8) Đen (0) Cam(3) Đen (100) Đỏ Tím (3) Đỏ (102) Nâu R =139. Loại điện trở 3 vòng màu: Cách đọc : - Vòng số 1 : Số thứ nhất - Vòng số 2 : Số thứ hai - Vòng số 3 : Bội số ( hay hệ số nhân ) Sai số là 20%. GHÉP ĐIỆN TRỞ: 1.
Ghép nối tiếp: 1. Mạch điện: R1 R2 I VR1 VR2 VCC Hình 1.8:Điện trở ghép nối tiếp 1. Mối liên hệ giữa các đại lượng V, I, R: Trong mạch điện các điện trở R mắc nối tiếp thì tổng các điện áp trên các thành phần bằng điện áp nguồn cung cấp. VCC = VR1 + VR2 Cường độ dòng điện đi qua các thành phần bằng nhau.
I = IR1 = IR2 Điện áp trên các R lệ thuộc vào giá trị điện trở của thành phần đó: VR1 = I.R1 Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 7 Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử VR2 = I. Công thức tính Rtđ: Gọi Rtđ là điện trở tương đương củ toàn mạch Ta có : VCC V I= Rtd = CC Rtd I VR1 VR 2 Rtd = + I I Rtđ = R1 + R2 Nếu có nhiều điện trở mắc nối tiếp Rtđ bằng tổng các điện trở thành phần. Như vậy khi cần điện trở lớn ta ghép nối tiếp nhiều điện trở nhỏ. Ghép song song điện trở: 2.
Mạch điện: I1 IR2 IR1 R1 R2 VCC Hình 1.9: Điện trở ghép song song 2. Mối liên hệ giữa các đại lượng V, I, R: Trong mạch điện các điện trở mắc song song thì điện áp trên các thành phần đều bằng nhau (Trong mạch điện này các điện áp thành phần bằng với điện áp nguồn cung cấp) VCC = VR1 = VR2 Cường độ dòng điện đi qua các thành phần lệ thuộc vào giá trị điện trở của thành phần đó. VR1 VR 2 I R1 = ; I R2 = R1 R2 Tổng cường độ dòng điện trong các nhánh bằng cường độ dòng điện của nguồn cung cấp I = IR1 + IR2 2. Công thức tính Rtđ: Gọi Rtđ là điện trở tương đương của toàn mạch VCC V V I= = I R1 + I R 2 = R1 + R 2 Rtd R1 R2 1 1 1 = + Rtd R1 R2 Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 8 Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử R1 R2 Rtd = R1 + R2 Trong đó : R : là điện trở 1/R: Là điện dẫn Nếu gọi 1/R là điện dẫn thì trong mạch điện các điện trở mắc song song nhau thì điện dẫn tương đương của toàn mạch bằng tổng các điện dẫn của các thành phần.
Khi có n điện trở mắc song song (R1// R2 // …. Hãy tính Rtđ Ta có : 1 1 1 1 = + + Rtd R1 R2 R 3 1 R. CÔNG SUẤT ĐIỆN TRỞ: Công suất điện trở là quá trình biến đổi năng lượng điện thành các dạng năng lượng khác, quá trình đó gọi là quá trình sinh công của dòng điện. Khả năng sinh công của dòng điện trong một khoảng thời gian nhất định được gọi là công suất.
Khi điện trở làm việc thì trên nó tiêu thụ một năng lượng điện biến thành nhiệt độ đốt nóng điện trở. Năng lượng điện tiêu thụ đó người ta gọi là công suất làm việc của điện trở được tính bằng công thức : VR2 PR = VR .R R Trong đó : PR : Công suất làm việc của điện trở (W) VR : Điện áp trên hai đầu điện trở (V) IR : Cường độ dòng điện qua điện trở Bội số của công suất 1KW = 1000W = 103W 1MW = 1000000W = 106W Khi sử dụng điện trở phải đặt điện trở làm việc ứng với công suất nhỏ hơn danh định. Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 9 Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử Cụ thể đối với các điện trở làm việc với công suất nhỏ hơn 2W thì phải chọn công suất danh định lớn gấp hai lần công suất làm việc của điện trở. Đối các điện trở làm việc với công suất lớn hơn 2W thì phải chọn điện trở có công suất danh định lớn hơn công suất làm việc từ 2 đến 5W Công suất điện trở danh định khi sản xuất đối với các điện trở từ 3W trở lên thì được ghi rất rõ trên thân của điện trở do có kích thước lớn.
Các điện trở có công suất nhỏ hơn 2W chỉ sản xuất một số loại thông dụng được phân biệt bằng kích thước (công suất nhỏ có kích thước nhỏ) Công suất 1/4W có chiều dài 0,7cm. Công suất 1/2W có chiều dài 1cm. Công suất 1W có chiều dài 1,2cm. HỌ ĐIỆN TRỞ: 1.
Biến trở (Variable Resistor, viết tắt là VR) Trục xoay Con trượt 1 2 3 Hình 1.10: Hình dáng của biến trở 1 2 VR VR VR 1 VR 3 1 3 1 3 1 3 2 2 2 2 Hình 1.11: Ký hiệu của biến trở Biến trở còn gọi là chiết áp được cấu tạo gồm một điện trở màng than hay dây quấn có dạng hình cung góc quay 270O. Có một trục xoay ở giữa nối với một con trượt làm bằng màng than (Cho biến trở dây quấn) hay làm bằng kim loại có biến trở than, con trượt sẽ ép lên mặt điện trở để tạo kiểu tiếp xúc làm thay đổi trị số điện trở khi xoay trục.