Biến trở – khi lắp đặt mạch điện hoặc vừa bắt đầu học về những kiến thức đầu tiên của ngành điện, bạn sẽ thường được nghe thấy. Vậy nó là linh kiện gì và có vai trò như thế nào trong mạch điện. Hãy cùng nhau khám phá về linh kiện điện tử này trong bài viết dưới đây.
Biến trở là loại linh kiện điện tử như thế nào?
Biến trở là một loại điện tử có cấu tạo khá đơn giản song công dụng mà nó mang lại cho các công trình điện năng lại vô cùng tuyệt vời. Vậy linh kiện này là gì và có ký hiệu như thế nào hãy cùng tìm hiểu qua những nội dung sau.
Thế nào là biến trở?
Biến trở là loại linh kiện điện tử có thể thay đổi trị số để điều chỉnh và sử dụng cường độ dòng điện trong mạch. Khi được sử dụng 3 cực thì nó có chức năng như một bộ chia và được gọi là chiết áp. Khi dùng hai cực nó lại hoạt động như một điện trở biến đổi.
Linh kiện này hoạt động bằng cách trượt vào một tiếp điểm trên phần tử điện trở vì vậy nó có bản chất giống như một bộ chuyển đổi động cơ. Có thể điều chỉnh hoặc thay đổi điện trở của một thiết bị bằng cách thay đổi dây dẫn trong thiết bị hoặc tác động nhiệt độ, ánh sáng, bức xạ…
Ký hiệu chung của biến trở
Các ký hiệu phổ biến của linh kiện này trong sơ đồ mạch điện bao gồm hình chữ nhật có mũi tên đi xuống, hình chữ nhật có mũi tên đi lên và hình ziczac. Cụ thể sẽ giống như các hình vẽ dưới đây
Cấu tạo cơ bản và cách hoạt động chi tiết
Tuy linh kiện điện tử này có cấu tạo đơn giản nhưng nguyên lý hoạt động khá phức tạp. Điều này giúp cho biến trở trở thành những linh kiện có kích thước khá nhỏ gọn nhưng lại mang đến những công dụng hữu ích nhất.
Cấu tạo cơ bản của một biến trở thường dùng
Linh kiện này có cấu tạo gồm những bộ chính như sau. Mỗi bộ phận trong đây đều có chức năng và nhiệm vụ riêng để khi phối hợp với nhau sẽ tạo nên một biến trở có công dụng thay đổi cường độ dòng điện..
- Cuộn dây dài :được làm từ nguyên liệu là hợp kim và có điện trở suất lớn.
- Con chạy/chân chạy: Gồm lõi hình trụ dài được làm từ sứ, cùng với một sợi dây kim loại có điện trở suất lớn quấn xung quanh lõi. Khi con chạy chuyển động dọc theo chiều của cuộn dây thì các vòng dây sẽ thay đổi. Qua đó làm giá trị của nó cũng thay đổi.
- Chân ngõ: gồm có 3 chân tương ứng với ba cực của một nó. Hai trong số ba cực này sẽ được dính cố định trên đầu của linh kiện. Cực còn lại là cần gạt, một cực không cố định và có thể di chuyển. Nơi lắp cần gạt sẽ được đánh dấu giá trị của một biến trở là lớn hay nhỏ.
Nguyên lý hoạt động cơ bản của một điện trở
Nguyên lý hoạt động của biến trở dựa trên những dây dẫn có độ dài khác nhau và tách rời nhau. Những thiết bị điện tử sẽ có các núm vặn hoặc vi mạch để điều khiển. Khi bạn điều khiển những mạch và núm vặn này sẽ khiến nhiều dài của dây dẫn thay đổi.
Điều đó giúp giá trị của một linh kiện điện tử có thể tăng lên hoặc hạ xuống tùy theo ý muốn của bạn. Ngoài ra những tác nhân như nhiệt độ hay ánh sáng cũng có thể làm thay đổi giá trị điện áp của linh kiện này.
Trong các ứng dụng thực tế biến trở thường được dùng để phân áp, phân dòng cho một mạch điện. Bởi vì khi lắp đặt mạch điện vẫn sẽ có các khoảng sai số nhất định và linh kiện này là công cụ để điều chỉnh lại các khoảng sai đó sao cho phù hợp với các thiết kế ban đầu.
Vật liệu tạo nên linh kiện điện tử biến trở
Dù là linh kiện thường được dùng trong cách mạch điện nhưng có lẽ ít ai chú ý đến cấu tạo và cách hoạt động của nó. Linh kiện này có cấu tạo gồm những vật liệu gì và nguyên lý hoạt động ra sao. Tất cả câu hỏi sẽ được giải đáp cụ thể trong các nội dung sau đây.
Hầu hết những loại biến trở có trên thị trường đều được cấu tạo những ba vật liệu dưới đây. Mỗi loại vật liệu đều có chức năng riêng của mình và khi chúng phối hợp với nhau sẽ tạo thành một linh kiện có khả năng điều chỉnh dòng điện.
Biến trở than hay còn gọi là cacbon: một loại vật liệu được làm từ những hạt cacbon. Ưu điểm của nguyên vật liệu này có có giá thành thấp và có thể dễ tìm cho nên thường được sản xuất với số lượng lớn. Tuy nhiên nhược điểm lớn nhất của nó là độ chính xác không cao. Chính vì vậy nhiều cơ sở sản xuất đã tìm đến những nguyên vật liệu mới hơn nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm.
Nhựa dẫn điện: Vì đây là loại nguyên liệu có giá thành khá cao cho nên chỉ được hạn chế sử dụng cho một số trương hợp. Trong đó phổ biến nhất là dùng cho những ứng dụng âm thanh cao thấp.
Dây cuốn: Loại dây này được làm từ Nichrome nên chức năng cách điện khá tốt, dùng để sử dụng cho những ứng dụng công suất cao và cần độ chính xác nhiều. Nhưng nhược điểm lớn nhất của dây quấn này là độ phân giải ở mức trung bình.
Ứng dụng của điện trở thay đổi trong đời sống xã hội
Lý do linh kiện biến trở quan trọng trong đời sống là do nó được ứng dụng trong nhiều ngành khác nhau. Sau đây là một vài ứng dụng cơ bản và cách kiểm tra đo lường linh kiện này.
Một vài ứng dụng cơ bản của biến trở
Biến trở có nhiều ứng dụng thực tế vào trong đời sống xã hội ngày nay. Trong đó phải nhắc đến những ứng dụng nổi bật và mang lại nhiều lợi ích kinh tế như dưới đây.
Ứng dụng chiết áp của biến trở
Ứng dụng chiết áp là sử dụng những loại có ba cực lắp trên một mạch điện. Trong khi đó cực di chuyển sẽ nơi mà điện áp đầu ra xuất phát giống như mạch chia điện áp. Khi sử dụng thì điện áp sẽ giảm dần cho đến khi bằng với điện áp nguồn. Thường dùng trong các mạch có điện áp quá lớn cần được điều chỉnh và kiểm soát bởi linh kiện này.
Điều chỉnh dòng điện
Điều chỉnh dòng điện là một trong những ứng dụng tuyệt vời nhất của điện trở. Nó hoạt động theo nguyên lý khi các trở kháng giảm, dòng điện sẽ tăng và ngược lại. Cho nên ứng dụng này sẽ giúp bạn điều chỉnh được cường độ dòng điện khi qua các thiết bị lắp đặt
Tăng giảm ánh sáng và điều chỉnh âm thanh
Biến trở của cũng có thể được dùng để tăng giảm ánh sáng của đèn hoặc độ lớn của âm thanh. Cho nên nó cũng được ứng dụng nhiều trong các ngành như chế tạo đồ gia dụng, thiết truyền tải âm thanh. Ngoài ra nó còn được dùng làm máy biến tần trong công nghiệp.
Cách kiểm tra và đo lường linh kiện này
Khi sử dụng một một thời gian đôi khi linh kiện điện tử sẽ xảy ra sự cố như không hoạt động hoặc không còn tăng giảm điện trở chính xác theo ý của bạn. Những lúc thế này bạn cần phải biết rõ về các bước kiểm tra và đo lường để xác định linh kiện này còn sử dụng được hay không.
Bước 1: Kiểm tra chân biến trở
Đầu tiên có thể xem định mức giá trị của một điện trở ở góc dưới của linh kiện. Sau đó cần phải chọn mức thang đo trên đồng hồ vạn năng (VOM) sao cho định mức giá trị của VOM lớn hơn mức của điện trở.
Sau đó kết nối 2 chân que đo với VOM và hai đầu que còn lại sẽ tiếp xúc với hai chân ngẫu nhiên của biến trở. Tiếp theo, xoay trục của nó và quan sát kết quả hiển thị trên đồng hồ vạn năng. Lúc này sẽ có hai khả năng thường xảy ra.
Khả năng thứ nhất: Đo nhầm chân khi giá trị điện trở thay đổi. Điều này cho thấy một trong hai chân điện trở mà bạn kết nối với VOM là con chạy. Lúc này bạn sẽ thực hiện tiếp những bước sau để tìm ra hai chân cố định của nó.
Bước 2: Thay đổi que đo vào các chân khác nhau
Lấy que đo màu đen chạm vào chân còn lại của nó. Nếu đồng hồ vẫn còn thay đổi giá trị thì chân chạy là chân tiếp xúc với que đỏ. Lúc này bạn chỉ cần lấy que đỏ đổi sang chân khác là đã tìm được hai chân cố định của linh kiện. Trong trường hợp VOM không có kết quả thì cả hai chân được đó là chân cố định.
Khả năng thứ 2: VOM không hiển thị kết quả. Khi đã thực hiện hết xong bước 1 mà đồng hồ vạn năng vẫn không hiển thị kết quả có nghĩa là cả hai chân đó đều đã là chân cố định. Bạn chỉ cần thực hiện thêm những bước dưới đây là đã có thể đo biến trở thành công.
Bước 3: Xoay trục để kiểm tra
Tiến hành thử lại bằng cách cho que đỏ tiếp xúc với biến trở và que đen tiếp xúc với chân của linh kiện. Khi đã kiểm tra xong bạn tiến hành xoay trục của nó. Nếu như đồng hồ hiển thị giá trị đúng của nó, linh kiện còn dùng được, và ngược lại tất là linh kiện điện tử này đã bị hỏng.
Phân loại các dạng biến trở
Linh kiện này có rất nhiều dạng khác nhau, mỗi dạng đều có những chức năng và được gắn vào các thiết bị riêng biệt. Nhưng trong đó thường dùng nhất là những dạng dưới đây.
Dạng chân chạy
Biến trở dạng con chạy có dạng lõi dài bằng sứ và một dây kim loại cùng một chân chạy. Khi hoạt động chân chạy sẽ chạy dọc theo cuộn dây quấn quanh lõi làm thay đổi số vòng dây. Từ đó thay đổi điện trở của nó.
Dạng tay quay
Đây là biến trở có cuộn dây dạng hình tròn vì khi hoạt động tay quay sẽ chạy quanh cuộn dây. Nó cũng khiến các vòng dây thay đổi và làm giá trị của linh kiện thay đổi theo.
Dạng bằng than
Biến trở có phần lõi bằng than và còn được gọi là chiết áp. Cách hoạt động của nó cũng tương tự như hai loại trên trên. Nhưng do vật liệu sử dụng khác biệt nên các giá trị mà nó thay thay đổi cũng không giống nhau,
Dạng dây điện trở
Dạng dây điện trở còn có tên khác là biến trở dây cuốn. Đây là loại đây có hoạt động cũng giống như các loại bên trên. Tuy nhiên đây là loại nó thường được sử dụng nhất trong các mạch điện và kỹ thuật.
Tổng kết
Những thông tin trên đã giới thiệu chi tiết về biến trở cũng như cách sử dụng của nó. Hi vọng những kiến thức trong bài viết này sẽ giúp bạn hiểu thêm về loại linh kiện không thể thiếu trong các mạch điện hay những ứng dụng kỹ thuật này.