Vật liệu và linh kiện điện tử - Chương 1: Điện trở

*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*CHƯƠNG 1ĐIỆN TRỞ*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*Các loại vật liệu điện Chất dẫn điện - Có cấu tạo nguyên tử tầng ngoài cùng chỉ có 1 hay 2 electron và có khuynh hướng trở thành electron tự do được gọi là chất dẫn điện. VD : Bạc, đồng, vàng, nhôm.Chất cách điện - Có cấu tạo nguyên tử ở tầng ngoài cùng đã đủ số electron tối đa hay gần đủ số tối đa nên rất ít khả năng tạo ra electron tự do được gọi là chất cách điện. VD : Thủy tinh, sành sứ, cao su, giấy.*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*3. Chất bán dẫn điện - Có cấu tạo nguyên tử ở tầng ngoài với 4 electron, chất bán dẫn điện có điện trở lớn hơn chất dẫn điện nhưng nhỏ hơn chất cách điện. VD : Các chất bán dẫn điện thông dụng là: silic và germanium.*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử* - Phụ thuộc vào chất liệu, chiều dài và tiết diện của dây. : điện trở suất (m hay mm2/m) l : chiều dài (m)S : tiết diện (m2 hay mm2)R : điện trở ()VD : Dây đồng có  = 0,017mm2/m, l = 1000m, S = 17mm2 => R = 1 II. Điện trở của dây dẫn điện *402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*II. Điện trở của dây dẫn điện - Tính toán điện trở trên dây đơn tròn dẫn điệnCác dây đơn dẫn điện thông dụng như CADIVI được quy ước như sau:*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*II. Điện trở của dây dẫn điện Ví dụ: Tính toán điện trở của 1000m dây đơn CADIVI có cỡ dây 12/10 :*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử* Ký hiệu của điện trở Đơn vị của điện trở Đơn vị điện trở là  Ω  (Ohm) , KΩ , MΩ . . . 1KΩ  = 1000 Ω 1MΩ  = 1000 K Ω = 1000.000  Ω *402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*III. Định luật Ohm và định nghĩa điện trở Cường độ dòng điện qua mạch tỉ lệ thuận với điện áp và tỉ lệ nghịch với điện trở trong mạch.I : Ampere (A)U hay V : Volt (V) R : Ohm ()1. Định luật Ohm *402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*2. Định nghĩa Điện trởĐiện trở là một linh kiện thụ động.*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*IV. Cấu tạo điện trở - Được làm từ hỗn hợp của bột than và các chất khác. Bên ngoài được bọc bằng một lớp cách điện. *402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử* Cấu tạo điện trở than*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử* Cách đọc trị số của điện trở - Thường được ký hiệu bằng 4 vòng màu. Ngoài ra còn có loại 5 vòng màu và 3 vòng màu. Vòng số 1 và số 2 là hàng chục và hàng đơn vị Vòng số 3 là bội số cơ số 10 Vòng số 4 là sai số của điện trở.- THEO QUI ƯỚC VÒNG MÀU*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*MaøuVoøng 1 (haøng chục)Voøng 2 (haøng đơn vị)Voøng 3 (soá boäi)Voøng 4(sai soá)Ñen00 100Naâu11 101 1%Ñoû22 102 2%Cam33 103Vaøng44 104Xanh laù55 105Xanh döông66 106Tím77 107Xaùm88 108Traéng99 109Vaøng kim 10-1 5%Baïc kim 10-2 10%Nhũ vàngNhũ bạcLụcLam*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử* Cách đọc trị số điện trở 4 vòng màuTrị số = (vòng 1)(vòng 2) x 10(vòng 3)*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử* Cách đọc trị số điện trở 5 vòng màuTrị số = (vòng 1)(vòng 2)(vòng 3) x 10(vòng 4)*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử* Một số ví dụ Ghi chú: Vòng màu sai số: Không màu – mặc định là ± 20%*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*- GHI TRỰC TIẾP Ghi đầy đủ các tham số chính và đơn vị đo trên thân điện trở. Ví dụ: 220KΩ 10%, 2W- GHI THEO QUI ƯỚC*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử* Các trị số điện trở tiêu chuẩn10121518222733394347515668758291Ví dụ : 1; 10; 100; 1K; 10K; 3,3; 33; 330; 3,3K; *402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử* Công suất của điện trở Là trị số công suất tiêu tán tối đa của điện trở và được tính theo công thức : P = V . I = V2 / R =  I2.R (W)Thông thường điện trở có công suất : 1/4W, 1/2W, 1W, 2W, 4W*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử**402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*Nếu điện trở có công suất danh định (được cho bởi nhà sản xuất) nhỏ hơn công suất tiêu tán của nó trên mạch thì điện trở sẽ cháy.Do đó ta phải chọn công suất của điện trở như sau : PR ≥ 2.P Chú ýP: Công suất tiêu tánPR: Công suất danh định*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử**402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*Phân loại điện trởTheo cấu tạo Điện trở than Có trị số từ vài  đến vài chục M, công suất từ 1/8W đến vài W. *402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử* Điện trở màn kim loại Có trị số ổn định hơn điện trở than, công suất thường là 1/2W. *402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử* Điện trở oxit kim loại Chịu được nhiệt độ cao và độ ẩm cao, công suất thường là 1/2W. *402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử* Điện trở dây quấn Trị số nhỏ nhưng có dòng điện chịu đựng cao, công suất từ vài W đến vài chục W. *402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*Theo công dụng a. Biến trở Cấu tạo*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*Ký hiệu và hình dáng thực tế*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử* Đặc tuyến của biến trở*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*Biến trở than Biến trở dây quấn Các trị số tiêu chuẩn của biến trở10 - 22 - 470 - 100 - 220 - 470 - 1k - 2,2k - 4,7k - 10k - 22k - 47k. 100 - 220 - 470 - 1k - 2,2k - 4,7k - 10k - 20k - 47k - 100k - 200k - 470k - 1M - 2,2M. *402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*Nhiệt trở Là loại điện trở có trị số thay đổi theo nhiệt độ. Nhiệt trở cơ bản là một đoạn dây kim loại R = R0 ( 1 + α.∆t ) R : điện trở ở nhiệt độ tR0 : điện trở ở nhiệt độ t0α : hệ số nhiệt điện trở∆t : độ tăng nhiệt độNhiệt trở dùng để ổn định nhiệt và làm cảm biến.*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử* Nhiệt trở âm NTC (Negative Temperature Coeffcient) là nhiệt trở có trị số điện trở tăng khi nhiệt độ giảm. Nhiệt trở dương PTC (Positive Temperature Coeffcient) là nhiệt trở có trị số điện trở tăng khi nhiệt độ tăng. *402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử* Ký hiệu và hình dạng thực tế *402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*Quang trở Quang trở có trị số điện trở lớn hay nhỏ tùy thuộc cường độ chiếu sáng vào nó. Quang trở thường dùng trong các mạch tự động điều khiển bằng ánh sáng, báo động Ký hiệu và hình dạng thực tế *402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*Điện trở cầu chì Điện trở cầu chì có tác dụng bảo vệ quá tải, dùng để bảo vệ mạch nguồn hay các mạch có dòng tải lớn.Ký hiệu và hình dạng thực tế*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*Điện trở tuỳ áp - VDR (Voltage Dependent Resistor)Đây là loại điện trở có trị số thay đổi theo điện áp đặt vào hai cực. Khi điện áp ở dưới trị số danh định thì VDR có điện trở rất lớn coi như hở mạch. Khi điện áp tăng cao quá mức danh định thì VDR có điện trở giảm xuống còn rất thấp, coi như ngắn mạch.Ký hiệu và hình dạng thực tế*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*f. Điện trở thanhKý hiệu và hình dạng thực tế của điện trở thanhLà một dãy gồm những điện trở giống nhau có một đầu được nối chung lại với nhau.*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử* Các kiểu ghép điện trở 1. Điện trở ghép nối tiếpTheo định luật Ohm ta có:V1 = R1.I V2 = R2.I V3 = R3.I V = V1 + V2 + V3V = R1.I + R2.I + R3.IV = (R1 + R2 + R3).I = R.ISuy ra: R = R1 + R2 + R3 *402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử* Điện trở ghép song songTheo định luật Ohm ta có: I = I1 + I2 + I3*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử* Thí dụTính RAB = ? Và IAB = ?*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*RT = R2 + R3 = 8 + 4 = 12 ΩRAB = Rcomb + R1 = 6 +  6 = 12 Ω. *402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*VII. Ứng dụng điện trởHạn dòng trong mạch điện tửIR = Pđèn / Vđèn = (2 / 9 )AR = VR/ IR = 3 / (2/9) = 27 / 2 = 13,5 Ω VR = 12 – 9 = 3VPR = VR.IR = 3.(2/9) = (6/9) WChọn PR > (6/9) W*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*Giảm điện ápVí dụ: Dùng R để tạo giảm áp cho mạch thắp sáng đèn 4,5V như hình vẽ. Tính R? chọn công suất cho R?Làm giảm thế để phù hợp với yêu cầu của mạch*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*3. Mắc thành cầu phân ápPhân chia điện thế có sẳn thành hai điện thế phân biệt.*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*4. Phân cực cho transistor*402057 – Vật liệu và Linh Kiện Điện Tử*5. Tham gia vào mạch tạo dao động