Biến trở là gì? Công dụng và cấu tạo của biến trở ra sao? Ngày này biến trở đã được ứng dụng như thế nào trong thực tế. Để tìm hiểu rõ hơn về chúng hãy cùng theam khảo bài viết này nhé.
Biến trở là là một loại thiết bị điện tử có khả năng thay đổi mức điện trở theo ý muốn trong một dãy điện trở nào đó. Chúng được dùng trong các mạch điện để điều chỉnh hoạt động của mạch điện hoặc trong các ứng dụng cần đến việc thay đổi mức điện trở để điều khiển một thiết bị hay một hiện tượng.
Điện trở của một thiết bị có thể thay đổi bằng cách thay đổi chiều dài của dây dẫn điện hoặc tác động của những yếu tố xung quanh như ánh sáng, nhiệt độ, bức xạ điện từ,… Gía trị của biến trở không phụ thuộc dạng cố định mà sẽ là một dãy giá trị như từ 0-10kꭥ. Nếu như một biến trở có giá trị là 5 kꭥ thì điện trở sẽ có giá trị thay đổi từ 0 cho đến 10 kꭥ.
Ký hiệu biến trở trong sơ đồ mạch điện:
Biến trở có cấu tạo khá đơn giản, nhìn từ bên ngoài ta sẽ thấy có 3 bộ phận chính như sau:
- Cuộn dây được làm từ hợp kim có điện trở suất lớn.
- Con chạy/chân chạy: có khả năng chạy dọc cuộn dây làm thay đổi giá trị trở kháng.
- Trong mạch sẽ có 3 chân kết nối ở ngõ ra với mạch điện. Trong đó 2 chốt làm từ kim loại dùng để đấu vào mạch điện. Cực còn lại di chuyển hay còn gọi là cần gạt để thay đổi điện trở trong một khoảng cho phép được ghi trên điện trở.
Các vật liệu tạo nên những chiếc biến trở hay được sử dụng phải được kể đến như:
- Carbon hay còn gọi là biến trở than được làm từ những hạt carbon với chi phí rẻ, tuy nhiên độ chính xác thấp.
- Dây cuốn làm từ dây nickrome với độ cách điện cao phù hợp cho các ứng dụng có công suất cao cần độ chính xác, tuy nhiên độ phân giải của chúng vẫn chưa ở mức tốt.
- Nhựa dẫn điện: được dùng cho các ứng dụng âm thanh cao cấp với giá thành cao.
- Cermet: là loại vật liệu ổn định nhưng tuổi thọ không cao.
Ngoài ra trên biến trở sẽ có núm vặn để điều chỉnh để chúng ta có thể tùy chỉnh từng mức điện trở để phù hợp với thiết bị và yêu cầu.
Nguyên lý hoạt động của biến trở là các dây dẫn được tách rời dài ngắn khác nhau. Được điều khiển bằng các vi mạch điều khiển hoặc núm vặn. Khi thực hiện điều khiển các mạch kín sẽ thay đổi chiều dài dây dẫn khiến điện trở trong mạch thay đổi.
Mạch điều khiển thiết kế vẫn sẽ xót lại một khoảng sai số, do đó biến trở được sử dụng để thực hiện điều chỉnh mạch điện. Lúc này điện trở sẽ đóng vai trò phân áp, phân dòng trong mạch.
Trên thị trường hiện nay nhiều loại biến trở, nếu dựa vào cấu tạo thì ta có thể phân biến trở thành 4 loại như sau:
- Biến trở tay quay
- Biến trở con chạy
- Biến trở than
- Biến trở dây quấn
Mỗi loại biến trở sẽ có những giá trị điện trở khác nhau, phụ thuộc vào vị trí của cực chạy trên dải điện trở.
Ứng dụng chiết áp:
Biến trở dùng cho chiết áp là loại có 3 cực được dùng chung trong một mạch. Điện áp đầu ra được lấy từ cực di chuyển trông như mạch chia điện áp.
Giống như ở trong hình ta có hai cực cố định được nối vào nguồn điện áp. Điện áp sẽ giảm dọc theo đường điện trở để bằng với điện áp nguồn. Mạch đầu ra kết nối với di chuyển bằng cách thay đổi vị trí, thay đổi điện trở và điện áp trên tải. Nguyên lý này hay được sử dụng trong các mạch cần điều khiển điện áp. Đường điện áp có hình vòng cung hoặc hình đường thẳng, yếu tố này sẽ quyết định dạng hình học của chiết áp.
Ứng dụng điều chỉnh dòng:
Biến trở có khả năng điều chỉnh dòng điện, ở đây cực cố định thức 3 không được sử dụng. Cách này sẽ giúp giảm hoặc tăng dòng điện qua mạch khi thay đổi vị trí cần gạt. Điện trở thay đổi sẽ khiển dòng điện thay đổi theo hướng ngược lại. Tức là khi trở kháng tăng thì dòng điện qua mạch sẽ giảm.
Các điện trở khi mang một dòng điện lớn phải đủ mạnh để chịu được dòng điện thay đổi đi qua. Vì vậy nên vật liệu điện trở dây cuốn là lựa chọn ưa chuộng nhất khi biến trở được sử dụng như một bộ biến trở điều chỉnh dòng.
Biến trở tinh chỉnh:
Đây là phiên bản thu nhỏ của biến trở và có 3 cực hoạt động được gắn trực tiếp trên mạch và thông thường giá trị sẽ được điều chỉnh một lần trong quá trình hiệu chỉnh mạch.
Chúng có một vít điều chỉnh gắn vào điện trở, điều chỉnh bằng cách sử dụng tua vít để có được trở kháng theo yêu cầu. Trở kháng biến thiên theo đường logarit và ký hiệu như sau:
Bước 1: Xác định 3 chân của biến trở, đặt biến trở cho núm vặn hướng lên trần nhà và 3 chân hướng về phía bạn. Cần ghi nhớ các chân theo số thứ tự để tránh nhầm lẫn.
Bước 2: Nối đất chân đầu tiên của điện trở, chân đầu tiên là chân số 1. Hàn một đầu của dây điện với chân số 1, đầu kia hàn vào mass của mạch điện tử. Mắc chân biến trở vào vị trí thuận lợi nhất trên khung máy sau đó sử dụng kéo để cắt dây điện theo chiều dài phù hợp.
Bước 3: Chân số 2 là đầu vào của điện trở nên được nối với đầu ra của mạch và hàn chúng lại cho cố định.
Bước 4: Chân số 3 là đầu ra của biến trở vì vậy chúng được nối ở đầu vào của mạch và hàn lại cho cố định.
Bước 5: Kiểm tra lại các dây đã được đấu chính xác chưa và dùng vôn kế để kiểm tra lại một lần cho đến khi xoay núm chỉnh giá trị đo trên vôn kế thay đổi là đã mắc đúng.
DÂY CUROA LÀ GÌ? CÁC LOẠI DÂY CUROA
- Tải app VietJack. Xem lời giải nhanh hơn!
Câu 1: Biến trở là:
Quảng cáo
A. điện trở có thể thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh chiều dòng điện trong mạch.
B. điện trở có thể thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh cường độ và chiều dòng điện trong mạch.
C. điện trở có thể thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch.
D. điện trở không thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch.
Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch
→ Đáp án C
Câu 2: Hiệu điện thế trong mạch điện có sơ đồ dưới được giữ không đổi. Khi dịch chuyển con chạy của biến trở dần về đầu N thì số chỉ của ampe kế sẽ thay đổi như thế nào?
A. Giảm dần đi
B. Tăng dần lên
C. Không thay đổi
D. Lúc đầu giảm dần, sau đó tăng dần lên
Khi dịch chuyển con chạy của biến trở dần về đầu N thì điện trở của mạch sẽ tăng lên, mà hiệu điện thế không đổi ⇒ số chỉ của ampe kế IA sẽ giảm dần đi.
→ Đáp án A
Quảng cáo
Câu 3: Biến trở không có kí hiệu trong hình vẽ nào dưới đây?
Hình B không phải là kí hiệu của biến trở
→ Đáp án B
Câu 4: Câu phát biểu nào dưới đây là không đúng về biến trở?
A. Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số.
B. Biến trở là dụng cụ có thể được dùng để thay đổi cường độ dòng điện.
C. Biến trở là dụng cụ có thể được dùng để thay đổi hiệu điện thế giữa hai đầu dụng cụ điện.
D. Biến trở là dụng cụ có thể được dùng để thay đổi chiều dòng điện trong mạch.
Biến trở là dụng cụ không thể được dùng để thay đổi chiều dòng điện trong mạch.
→ Đáp án D
Câu 5: Trước khi mắc biến trở vào mạch để điều chỉnh cường độ dòng điện thì cần điều chỉnh biến trở có giá trị nào dưới đây?
A. Có giá trị 0
B. Có giá trị nhỏ
C. Có giá trị lớn
D. Có giá trị lớn nhất
Trước khi mắc biến trở vào mạch để điều chỉnh cường độ dòng điện thì cần điều chỉnh biến trở có giá trị lớn nhất, như vậy cường độ dòng điện qua mạch sẽ nhỏ nhất.
Khi chỉnh biến trở, điện trở của mạch sẽ giảm dần nên cường độ dòng điện trong mạch sẽ tăng dần ⇒ tránh được hư hỏng thiết bị trong mạch.
→ Đáp án D
Quảng cáo
Câu 6: Trên một biến trở có ghi 30Ω – 2,5A. Các số ghi này có ý nghĩa nào dưới đây?
A. Biến trở có điện trở nhỏ nhất là 30 Ω và chịu được dòng điện có cường độ nhỏ nhất là 2,5A.
B. Biến trở có điện trở nhỏ nhất là 30 Ω và chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là 2,5A.
C. Biến trở có điện trở lớn nhất là 30 Ω và chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là 2,5A.
D. Biến trở có điện trở lớn nhất là 30 Ω và chịu được dòng điện có cường độ nhỏ nhất là 2,5A.
Các số ghi này có ý nghĩa: Biến trở có điện trở lớn nhất là 30 Ω và chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là 2,5A.
→ Đáp án C
Câu 7: Một bóng đèn có hiệu điện thế định mức 2,5V và cường độ dòng điện định mức 0,4A được mắc với một biến trở con chạy để sử dụng với nguồn điện có hiệu điện thế không đổi 12V. Để đèn sáng bình thường thì phải điều chỉnh biến trở có điện trở là bao nhiêu?
A. 33,7 Ω
B. 23,6 Ω
C. 23,75 Ω
D. 22,5 Ω
Đèn sáng bình thường khi biến trở có điện trở là:
→ Đáp án C
Câu 8: Người ta dùng dây nicrom có điện trở suất là 1,1.10-6 Ω .m và có đường kính tiết diện là d1 = 0,8mm để quấn một biến trở có điện trở lớn nhất là 20 Ω . Tính độ dài
A. 91,3cm
B. 91,3m
C. 913mm
D. 913cm
Tiết diện của dây nicrom:
Chiều dài của dây nicrom:
→ Đáp án D
Câu 9: Cuộn dây của một biến trở con chạy được làm bằng hợp kim Nikêlin có điện trở suất 0,4.10-6 Ω .m, có tiết diện đều là 0,6 mm2 và gồm 500 vòng quấn quanh lõi sứ trụ tròn đường kính 4 cm. Hiệu điện thế lớn nhất được phép đặt lên hai đầu cuộn dây của biến trở là 67V. Hỏi biến trở này chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là bao nhiêu?
Điện trở lớn nhất của biến trở là:
Biến trở này chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là:
Câu 10: Một biến trở Rb có giá trị lớn nhất là 30Ω được mắc với hai điện trở R1 = 15Ω và R2 = 10Ω thành mạch có sơ đồ như hình vẽ. Trong đó hiệu điện thế không đổi U = 4,5V. Hỏi khi điều chỉnh biến trở thì cường độ dòng điện chạy qua điện trở R1 có giá trị lớn nhất Imax và nhỏ nhất Imin là bao nhiêu?
Điện trở R2 và Rb:
Điện trở tương đương toàn mạch:
Cường độ dòng điện nhỏ nhất:
Cường độ dòng điện lớn nhất Imax → Rb rất nhỏ [Rb = 0]
Xem thêm các bài Lý thuyết Vật Lí 8 và Bài tập trắc nghiệm Vật Lí lớp 9 có đáp án và lời giải chi tiết khác:
Xem thêm các loạt bài Để học tốt Vật Lí lớp 9 hay khác:
Giới thiệu kênh Youtube VietJack
- Hỏi bài tập trên ứng dụng, thầy cô VietJack trả lời miễn phí!
- Hơn 20.000 câu trắc nghiệm Toán,Văn, Anh lớp 9 có đáp án
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k7: fb.com/groups/hoctap2k7/
Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:Loạt bài Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án của chúng tôi được biên soạn bám sát nội dung chương trình Vật Lý lớp 9.
Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.