Biến trở là gì? Cấu tạo và Nguyên lý hoạt động

Trong thế giới điện tử, có nhiều linh kiện quan trọng đóng vai trò quyết định trong việc điều khiển và tối ưu hóa hoạt động của các mạch điện. Một trong những linh kiện không thể thiếu trong ngành điện – điện tử đó chính là biến trở. Vậy biến trở là gì? Hãy cùng TKTECH tìm hiểu sâu hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các ứng dụng đa dạng của biến trở trong bài viết này nhé!

Mục lục

Khái niệm biến trở là gì?

Biến trở (Variable resistor), hay còn gọi là điện trở biến đổi, là một linh kiện điện tử có khả năng thay đổi giá trị điện trở của nó. Việc thay đổi giá trị điện trở của biến trở giúp điều chỉnh dòng điện hoặc điện áp trong một mạch điện. Biến trở thường được sử dụng trong các ứng dụng điều chỉnh âm lượng, độ sáng, và các thiết bị điện tử khác.

Cấu tạo của biến trở là gì?

Một biến trở thường bao gồm các thành phần chính sau:

Thanh điện trở: Là một dải vật liệu có điện trở, thường được làm từ carbon, dây quấn, hoặc vật liệu gốm.
Con chạy: Là một bộ phận tiếp xúc di động có thể di chuyển dọc theo thanh điện trở để thay đổi điểm tiếp xúc và do đó thay đổi giá trị điện trở.
Trục xoay: Được gắn vào con chạy để người dùng có thể dễ dàng điều chỉnh vị trí của nó.

Nguyên lý hoạt động

Biến trở hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi chiều dài của đoạn mạch mà dòng điện phải đi qua trong thanh điện trở. Khi con chạy di chuyển dọc theo thanh điện trở, điểm tiếp xúc thay đổi, làm thay đổi chiều dài và do đó thay đổi giá trị điện trở.

Khi sử dụng biến trở, điều quan trọng là hiểu cách nó được kết nối trong mạch và chức năng cụ thể mà nó thực hiện. Các biến trở có thể có các đặc điểm kỹ thuật khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất và ứng dụng cụ thể, do đó cần xem xét kỹ các thông số kỹ thuật khi lựa chọn và sử dụng.

Ký hiệu của biến trở

Ký hiệu của biến trở trong sơ đồ mạch điện có thể là hình chữ nhật hoặc zigzag biểu thị một điện trở, với một mũi tên đi qua để biểu thị khả năng thay đổi giá trị. Trong trường hợp chiết áp, ký hiệu có thêm một đường dẫn thứ ba để biểu thị con chạy di động.

Công thức tính biến trở

Biến trở là một linh kiện điện tử mà giá trị điện trở có thể thay đổi, nhưng công thức tính cụ thể của biến trở thường phụ thuộc vào cấu trúc và cách thức sử dụng của nó. Dưới đây là các khái niệm và công thức liên quan đến biến trở:

Công thức tính điện trở tổng trong biến trở

Biến trở có thể được xem như một điện trở cố định với giá trị tối đa Rmax, nhưng giá trị điện trở mà biến trở cung cấp sẽ thay đổi khi điều chỉnh con chạy. Nếu bạn coi điểm đầu và điểm cuối của thanh điện trở là A và B, và điểm tiếp xúc của con chạy là C, bạn có thể tách biến trở thành hai phần với điện trở R1 và R2.

Công thức tính điện trở tổng của biến trở R:

Rtotal = R1 + R2

Trong đó:

R1: là điện trở giữa điểm A và C

R2: là điện trở giữa điểm C và B

Khi con chạy di chuyển, giá trị của R1 và R2 thay đổi nhưng tổng R1+R2 luôn bằng Rmax.

Công thức tính biến trở trong mạch điện

Khi sử dụng biến trở trong mạch điện, giá trị điện trở thay đổi của biến trở có thể được tính bằng cách điều chỉnh con chạy. Nếu biến trở được sử dụng như một chiết áp (potentiometer), nó có ba chân và có thể chia điện áp:

Vout = Vin * (R2/R1+ R2)

Trong đó:

Vin: là điện áp đầu vào

Vout: là điện áp đầu ra

R1 và R2 là hai phần của điện trở chia theo vị trí con chạy.

Ứng dụng của biến trở trong điện tử và công nghiệp

Biến trở là một linh kiện điện tử quan trọng và linh hoạt, cho phép thay đổi giá trị điện trở trong mạch để điều chỉnh các tham số điện như dòng điện và điện áp, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điện tử và công nghiệp.

Giả sử bạn có một mạch đèn LED, sử dụng một biến trở để điều chỉnh độ sáng của đèn. Khi bạn xoay trục của biến trở, giá trị điện trở thay đổi, điều này làm thay đổi lượng dòng điện qua đèn LED và do đó điều chỉnh độ sáng của nó.

Những ứng dụng phổ biến nhất của biến trở là gì?

Điều chỉnh âm lượng trong các thiết bị âm thanh, như radio và ampli…
Điều chỉnh ánh sáng trong các thiết bị chiếu sáng và màn hình
Điều chỉnh tốc độ và vị trí của động cơ trong các ứng dụng công nghiệp
Biến trở có thể được sử dụng trong các cảm biến vị trí và góc quay.

Xem thêm: Hiệu điện thế là gì?

Các loại biến trở hiện nay

Biến trở có nhiều loại khác nhau tùy thuộc vào cấu tạo và ứng dụng, bao gồm:

Biến trở quay: Có trục xoay, thường được sử dụng trong các điều chỉnh âm lượng, độ sáng…
Biến trở trượt: Có con chạy di chuyển theo đường thẳng, thường được dùng trong các ứng dụng cần điều chỉnh tuyến tính.
Biến trở nhiệt: Giá trị điện trở thay đổi theo nhiệt độ.
Biến trở quang: Giá trị điện trở thay đổi theo ánh sáng.

Biến trở với khả năng điều chỉnh giá trị điện trở một cách linh hoạt, là một linh kiện điện tử vô cùng quan trọng và hữu ích trong nhiều ứng dụng khác nhau. Từ việc điều chỉnh âm lượng trong các thiết bị âm thanh, điều chỉnh độ sáng của đèn, đến việc kiểm soát tốc độ động cơ trong các hệ thống công nghiệp. Biến biến trở đóng vai trò then chốt trong việc tối ưu hóa hoạt động của các mạch điện.

Hy vọng qua bài viết, bạn đã nắm được khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của biến trở là gì. Từ đó biết được tầm quan trọng của nó để sử dụng hiệu quả hơn các thiết bị điện tử hàng ngày.

Nếu có nhu cầu mua các loại thiết bị đo điện như đồng hồ vạn năng, ampe kìm, đồng hồ đo điện trở cách điện, hãy liên hệ TKTECH để được hỗ trợ tư vấn và báo giá tốt nhất cho bạn nhé!