Điện trở là gì? Tính chất và công thức tính điện trở đầy đủ và chi tiết

Điện trở là một trong những từ ngữ quen thuộc khi nói đến môn vật lý. Tuy nhiên, để hiểu rõ về khái niệm điện trở là gì? thì không phải ai cũng biết. Chính vì vậy, để cung cấp thêm các kiến thức nhằm giúp các bạn nâng cao khả năng hiểu biết về ký hiệu, đơn vị đo, công thức tính điện trở, công dụng và một số bài tập về điện trở để bạn có thể nắm vững và làm các bài liên quan đến điện trở một cách tốt nhất. Hãy cùng chúng tôi tham khảo bài viết dưới đây bạn nhé!

Điện trở là gì? Kí hiệu điện trở và cách đọc điện trở

Bạn biết gì về điện trở, kí hiệu và cách đọc điện trở sao cho đúng hay chưa? Nếu chưa, thì dưới đây là một số thông tin giúp bạn hiểu rõ hơn về điện trở mà bạn thường xuyên gặp phải trong môn vật lý.

Điện trở là gì?

Điện trở thường dùng để cản trở dòng điện của một vật dẫn điện. Nếu vật dẫn điện tốt thì điện trở nhỏ, và ngược lại, nếu vật dẫn điện kém thì điện trở lớn và vật cách điện thì điện trở là vô cùng lớn. Ngoài ra, điện trở là tỉ số của hiệu điện thế giữa hai đầu vật thể đó cùng với cường độ dòng điện đi qua nó.

Bên cạnh đó, điện trở còn có tác dụng dùng để chia điện áp, kích hoạt các linh kiện điện tử đồng thời được ứng dụng phổ biến trong nhiều phương tiện, dụng cụ khác phục vụ cuộc sống của con người.

Điện trở là gì?

Kí hiệu điện trở

Điện trở được kí hiệu là chữ: R

Cách đọc điện trở

Điện trở thường có hai loại là điện trở 4 vạch màu và điện trở 5 vạch màu, nên cách đọc điện trở cũng khác nhau, dưới đây là cách đọc điện trở 4 và 5 vạch màu:

– Đối với điện trở 4 vạch màu:

• Vạch màu thứ nhất: Là giá trị hàng chục có trong giá trị điện trở
• Vạch màu thứ hai: Là giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở
• Vạch màu thứ ba: Là hệ số nhân với giá trị số mũ của 10, nó dùng để nhân với giá trị của điện trở
• Vạch màu thứ tư: Là giá trị sai số của điện trở. Vòng thứ tư là vòng ở cuối luôn luôn có màu nhũ vàng hay nhũ bạc, khi đọc ta bỏ qua trị số của vòng này

Điện trở 4 vạch màu

– Đối với điện trở có 5 vạch màu:

• Vạch màu thứ nhất: Là giá trị hàng trăm trong giá trị điện trở
• Vạch màu thứ hai: Là giá trị hàng chục có trong giá trị điện trở
• Vạch màu thứ ba: Là giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở
• Vạch màu thứ tư: Là hệ số nhân với giá trị số mũ của 10, dùng để nhân với giá trị của điện trở
• Vạch màu thứ năm: Là giá trị sai số của điện trở

Điện trở 5 vạch màu

Công thức tính điện trở và nguyên lý hoạt động

Công thức tính điện trở: R=U/I. Trong đó :

• U: Là hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn điện, đo bằng vôn (V).
• I: Là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn điện, đo bằng ampe (A).
• R: Là điện trở của vật dẫn điện, đo bằng Ohm (Ω).

Điện trở sẽ hoạt động theo nguyên lý của định luật Ohm. Đây là một định luật nói về sự phụ thuộc vào cường độ dòng điện của hiệu điện thế và điện trở. Nội dung của định luật cho rằng cường độ dòng điện đi qua 2 điểm của một vật dẫn điện luôn tỷ lệ thuận với hiệu điện thế đi qua 2 điểm đó, với vật dẫn điện có điện trở là một hằng số, ta có công thức của định luật Ohm như sau:  V=I*R

Trong đó:

• I là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn (A – Ampere)
• V là điện áp trên vật dẫn (đơn vị volt)
• R là điện trở (đơn vị: ohm)

Tính chất của điện trở

Điện trở có hai loại là điện trở tuyến tính và phi tuyến tính, nếu chúng ta muốn phân biệt thì phải dựa vào tính chất của điện trở:

• Điện trở tuyến tính: là loại điện trở có trở kháng không đổi khi gia tăng sự chênh lệch điện áp trên nó. Hoặc trở kháng hoặc dòng điện thông qua điện trở không thay đổi khi điện áp (P.D) thay đổi. Các đặc tính V-I của điện trở như là một đường thẳng (tuyến tính).
• Điện trở phi tuyến tính (Non-Linear): là những loại điện trở trong đó dòng điện đi qua nó là không chính xác tỷ lệ thuận với sự chênh lệch điện áp trên nó. Những loại điện trở có đặc tính phi tuyến V-I sẽ không tuân theo định luật ohm.

Sơ đồ điện trở

Để có thể nắm vững về điện trở thì các bạn phải biết cách vẽ sơ đồ điện trở và có 2 loại sơ đồ mà chúng ta thường hay gặp nhất là sơ đồ điện trở mắc nối tiếp và sơ đồ điện trở mắc song song.

Sơ đồ điện trở mắc nối tiếp

• Các điện trở mắc nối tiếp có giá trị bằng tổng các điện trở thành phần cộng lại với nhau. Ta có công thức của điện trở mắc nối tiếp như sau: Rtd = R1 + R2 + R3
• Dòng điện chạy qua các điện trở mắc nối tiếp có giá trị bằng nhau: I I = (U1/R1) = (U2/R2) = (U3/R3)
• Sụt áp trên các điện trở mắc nối tiếp sẽ có giá trị tỷ lệ thuận với điện trở.

Sơ đồ điện trở mắc nối tiếp

Sơ đồ điện trở mắc song song

• Các điện trở mắc song song có giá trị tương đương (Rtd) được tính bởi công thức: (1/Rtd) = (1/R1) + (1/R2) + (1/R3)
• Nếu mạch chỉ có 2 điện trở song song thì ta có: Rtd = R1.R2/ (R1 + R2)
• Dòng điện chạy qua các điện trở mắc song song sẽ tỷ lệ nghịch với giá trị của điện trở: I1 = (U/R1), I2 = (U/R2), I3 = (U/R3)
• Điện áp trên các điện trở mắc song song sẽ có giá trị luôn bằng nhau.

Sơ đồ điện trở mắc song song

Bảng màu điện trở

Điện trở là một linh kiện thường được gắn vào các vi mạch trong máy móc công nghệ để cản trở dòng điện trong các loại máy như cảm biến nhiệt đổ, máy đo độ ẩm hay áp suất,…có kích thước rất nhỏ, nên việc ghi trị số rất khó. Do vậy, bảng màu điện trở bao gồm các vạch màu trên đó sẽ khắc phục hạn chế này và các màu đó sẽ thể hiện được toàn bộ giá trị điện trở.

Chính vì vậy, trong bảng màu điện trở có tất cả 12 màu, mỗi màu có 1 giá trị khác nhau, được quy định rất rõ ràng cụ thể như sau:

• Đen: 0
• Nâu: 1
• Đỏ: 2
• Cam: 3
• Vàng: 4
• Lục: 5
• Lam: 6
• Tím: 7
• Xám: 8
• Trắng: 9
• Nhũ vàng: 10 ⁻¹ sai số 5%
• Nhũ bạc: 10 ⁻² sai số 10%
• Không màu: sai số 20%.

Như vậy, với quy ước từng màu đại diện trong bảng màu điện trở, các bạn có thể đọc theo thứ tự và ghép những con số tương ứng trong bảng màu để biết được giá trị điện trở vật dụng mình cần là bao nhiêu.

Bảng màu điện trở

Công dụng của điện trở

Điện trở có rất nhiều công dụng để bạn có thể sử dụng, dưới đây là một số công dụng phổ biến của điện trở:

• Điện trở có thể giúp bạn khống chế dòng điện quá tải sao cho phù hợp nhất với mục đích mà bạn muốn sử dụng
• Mắc điện trở thành cầu phân áp để có được một điện áp từ một điện áp cho trước theo như ý muốn
• Phân cực cho bóng bán dẫn được hoạt động bình thường
• Tham gia vào các mạch tạo ra dao động RC
• Điện trở có công dụng điều chỉnh cường độ dòng điện đi qua các thiết bị điện
• Tạo ra nhiệt lượng trong các ứng dụng
• Tạo ra sụt áp trên mạch khi chúng ta mắc nối tiếp

Bài tập minh họa về điện trở

Để bạn có thể hiểu rõ hơn về điện trở thì dưới đây là hai bài tập minh họa về điện trở, nhằm giúp bạn có thể nâng cao và làm tốt các dạng bài tập liên quan đến điện trở.

Bài 1: Một đoạn mạch gồm ba điện trở R1 = 3 ; R2 = 5 ; R3 = 7 được mắc nối tiếp với nhau. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là U = 6V.

a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.

b) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở.

Lời giải:

a) Điện trở tương đương :

Rtđ = R1+R2+R3 = 3+5+7 = 15 (Ohm)

b) Cường độ dòng điện mạch chính là:

I=U/Rtđ = 6/15 = 0,4 (A)

Hiệu điện thế U1 là:

U1 = I1 x R1 = 0,4.3 = 1,2 (V)

Hiệu điện thế U2 là:

U2 = I2 x R2 = 0,4.5 = 2 (V)

Hiệu điện thế U3 là:

U3 = I3 x R3 = 0,4.7 = 2,8 (V)

Bài 2: Cho ba điện trở R1= 6 ; R2= 12 ; R3= 16 được mắc song song với nhau vào hiệu điện thế U = 2,4V

a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.

b) Tính cường độ dòng điện qua mạch chính và qua từng điện trở.

Lời giải:

a) Điện trở tương đương là:

1/Rtđ = 1/R1+1/R2+1/R3 = 1/6+1/12+1/16 = 5/16

=> Rtđ = 16/5 = 3,2 (Ohm)

b) Cường độ dòng điện mạch chính:

I = U/Rtđ = 2,43/2 = 0,75(A)

Cường độ dòng điện I1 là:

I1 = U1/R1 = 2,4/6 = 0,4(A)

Cường độ dòng điện I2 là:

I2 = U2/R2 = 2,4/12 = 0,2(A)

Cường độ dòng điện I3 là:

I3 = U3/R3 = 2,4/16 = 0,15(A)

Xem thêm:

• Tổng hợp 7 đề thi Vật lý lớp 7 giữa học kì 1 2022-2023 có đáp án (Tải nhiều)
• Sơ đồ nguyên lý là gì? Sơ đồ lắp đặt là gì? Cách vẽ và ví dụ minh họa
• Áp suất là gì? Đơn vị và công thức tính áp suất

Trên đây là toàn bộ thông tin về điện trở là gì? Nguyên lý hoạt động, công dụng của điện trở và sơ đồ mắc điện trở mà chúng tôi muốn gửi tới bạn đọc. Hy vọng thông qua bài viết trên sẽ giúp các bạn có thể dễ dàng tìm hiểu, nắm rõ thông tin hơn về điện trở. Đồng thời, giúp bạn làm tốt các dạng bài tập liên quan đến điện trở trên lớp học. Chúc các bạn học tập thật tốt nhé!