OHM: SỐ ĐO ĐIỆN TRỞ, VÍ DỤ VÀ BÀI TẬP ĐÃ GIẢI - VẬT LÝ - 2026

Các ohm hoặc ohm là đơn vị đo của điện trở thuộc si (SI), được sử dụng rộng rãi trong khoa học và kỹ thuật. Nó được đặt theo tên của nhà vật lý người Đức Georg Simon Ohm (1789-1854).

Ohm là một giáo sư và nhà nghiên cứu tại Đại học Munich, và trong số nhiều đóng góp của ông cho điện và từ là định nghĩa về điện trở thông qua mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện qua vật dẫn.

Hình 1. Các điện trở biến đổi tạo thành một phần của mạch. Nguồn: Wikimedia Commons.

Mối quan hệ này được gọi là Định luật Ôm và thường được biểu thị như sau:

R = ΔV / I

Trong đó R đại diện cho điện trở, ΔV là điện áp tính bằng vôn (V) và I là cường độ dòng điện tính bằng ampe (A), tất cả đều tính bằng đơn vị SI.

Do đó, 1 ohm, cũng được ký hiệu thay thế cho nhau bằng chữ cái Hy Lạp Ω, bằng 1 V / A. Có nghĩa là nếu đặt một hiệu điện thế 1 V qua một vật dẫn nào đó thì dòng điện có cường độ 1 A thì điện trở của vật dẫn đó là 1 Ω.

Điện trở là một phần tử mạch điện rất phổ biến được sử dụng theo nhiều cách để điều khiển dòng điện đúng cách, cho dù nó là một phần của mạch tích hợp hay riêng lẻ.

Đo điện trở

Hình 5. Georg Simon Ohm, được đặt theo tên của đơn vị đo điện trở, sinh ra ở Bavaria năm 1789 và có những đóng góp lớn trong lĩnh vực điện, âm học và giao thoa sóng ánh sáng. Nguồn: Wikimedia Commons.

Điện trở được đo với sự trợ giúp của đồng hồ vạn năng, một loại đồng hồ có cả phiên bản analog và kỹ thuật số. Những thiết bị cơ bản nhất đo điện áp và dòng điện trực tiếp, nhưng có những thiết bị phức tạp hơn với các chức năng bổ sung. Khi được sử dụng để đo điện trở, chúng được gọi là ohmmeters hoặc ohmmeters. Thiết bị này sử dụng rất đơn giản:

- Bộ chọn trung tâm được đặt ở vị trí để đo điện trở, chọn một trong các thang đo được xác định bằng ký hiệu Ω, trong trường hợp thiết bị có nhiều hơn một thang đo.

- Điện trở cần đo được trích ra khỏi mạch. Nếu không được, nguồn điện phải được ngắt.

- Điện trở được đặt giữa các đầu hoặc đầu dò của dụng cụ. Phân cực không quan trọng.

- Giá trị được đọc trực tiếp trên màn hình kỹ thuật số. Nếu thiết bị là tương tự, nó có thang đo được đánh dấu bằng ký hiệu Ω được đọc từ phải sang trái.

Trong hình sau (số 2), một đồng hồ vạn năng kỹ thuật số và các đầu dò hoặc đầu đo của nó được hiển thị. Mô hình có một thang đo duy nhất để đo điện trở, được biểu thị bằng mũi tên.

Hình 2. Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số. Nguồn: Pixabay.

Giá trị của điện trở thương mại thường được biểu thị bằng mã dải màu trên bề ngoài của nó. Ví dụ, các điện trở trong hình 1 có các dải màu đỏ, tím, vàng, vàng và xám. Mỗi màu có một ý nghĩa số chỉ giá trị danh nghĩa, như sẽ được hiển thị bên dưới.

Mã màu cho điện trở

Bảng sau đây cho thấy mã màu cho các điện trở:

Bảng 1.

Lưu ý rằng dải kim loại ở bên phải, mã được sử dụng như sau:

- Hai màu đầu tiên từ trái sang phải cho giá trị điện trở.

- Màu thứ ba cho biết lũy thừa của 10 mà nó phải được nhân lên.

- Và thứ tư cho biết dung sai do nhà sản xuất thiết lập.

Ví dụ về giá trị điện trở

Để làm ví dụ, trước tiên chúng ta hãy nhìn vào điện trở ở phía trước, bên trái của hình 1. Dãy màu được hiển thị là: xám, đỏ, đỏ, vàng. Hãy nhớ rằng dải vàng hoặc bạc phải ở bên phải.

Màu xám đại diện cho 8, màu đỏ là 2, hệ số màu đỏ và bằng 10 ² = 100 và cuối cùng, dung sai là vàng tượng trưng cho 5%. Do đó điện trở là 82 x 100 Ω = 8200 Ω.

Là dung sai 5%, nó tương đương với ohms là: 8200 x (5/100) Ω = 410 Ω. Do đó, giá trị điện trở nằm trong khoảng: 8200 - 410 Ω = 7790 Ω và 8200 + 410 Ω = 8610 Ω.

Sử dụng mã màu, bạn có giá trị danh định hoặc giá trị xuất xưởng của điện trở, nhưng để thực hiện phép đo chính xác, bạn cần đo điện trở bằng đồng hồ vạn năng, như đã giải thích ở trên.

Một ví dụ khác cho điện trở của hình sau:

Hình 3. Sử dụng mã màu trong điện trở R. Nguồn: Wikimedia Commons.

Ta có điện trở R như sau: đỏ (= 2), tím (= 7), lục (nhân với 10 ⁵ ), do đó điện trở R trong hình là 27 x 10 ⁵ Ω. Dải dung sai có màu bạc: 27 x 10 ⁵ x (10/100) Ω = 27 x 10 ⁴ Ω. Một cách để biểu thị kết quả trên, làm tròn 27 x 10 ⁴ thành 30 x 10 ⁴ , là:

Các tiền tố được sử dụng nhiều nhất

Các giá trị mà điện trở có thể có, luôn luôn dương, nằm trong một phạm vi rất rộng. Vì lý do này, lũy thừa của 10 được sử dụng rộng rãi để thể hiện giá trị của chúng, cũng như các tiền tố. Đây là những điều phổ biến nhất:

Ban 2.

Theo ký hiệu này, điện trở trong ví dụ trước là: (2,7 ± 0,3) MΩ.

Điện trở của dây dẫn

Các điện trở được làm bằng các vật liệu khác nhau và nó là thước đo phản ứng mà vật dẫn phải có đối với dòng điện chạy qua, như đã biết, không phải tất cả các vật liệu đều dẫn theo cùng một cách. Ngay cả giữa các vật liệu được coi là chất dẫn điện cũng có sự khác biệt.

Sức đề kháng phụ thuộc vào một số đặc điểm, quan trọng nhất là:

- Hình học của dây dẫn: chiều dài và diện tích tiết diện.

- Điện trở suất của vật liệu: biểu thị sự đối lập mà vật liệu thể hiện đối với dòng điện chạy qua.

- Nhiệt độ: điện trở suất và điện trở tăng theo nhiệt độ, do trật tự bên trong của vật liệu giảm và do đó các hạt tải điện hiện tại bị cản trở trong quá trình di chuyển của chúng.

Đối với một dây dẫn có tiết diện không đổi, ở một nhiệt độ nhất định thì điện trở bằng:

R = ρ (ℓ / A)

Trong đó ρ là điện trở suất của vật liệu ở nhiệt độ được xác định bằng thực nghiệm, ℓ là chiều dài của vật dẫn và A là diện tích mặt cắt ngang.

Hình 4. Điện trở của một dây dẫn. Nguồn: Wikimedia Commons.

Bài tập đã giải quyết

Tìm điện trở của một sợi dây đồng bán kính 0,32 mm và dài 15 cm, biết rằng điện trở suất của đồng là 1,7 × 10 ^-8 Ω.m.

Giải pháp

Cho rằng điện trở suất tính theo đơn vị của Hệ thống quốc tế, điều thích hợp nhất là biểu thị diện tích mặt cắt ngang và chiều dài theo các đơn vị này, sau đó thay thế trong công thức của phần trước:

Bán kính = 0,32 mm = 0,32 × 10 ^-3 m

A = π (Bán kính ² ) = π (0,32 × 10 ^-3 m) ² = 3,22 x 10 ^-7 m ²

ℓ = 15 cm = 15 x 10 ^-2 m

R = ρ (ℓ / A) = 1,7 × 10 ^-8 Ω.mx (15 x 10 ^-2 m / 3,22 x 10 ^-7 m ² ) = 7,9 × 10 ^-3 Ω = 7,9 m-ohm.

Người giới thiệu

1. Figueroa, D. (2005). Loạt bài: Vật lý cho Khoa học và Kỹ thuật. Tập 5. Chất tĩnh điện. Biên tập bởi Douglas Figueroa (USB).
2. Giancoli, D. 2006. Vật lý: Các nguyên tắc với ứng dụng. 6 ^ngày . Ed Prentice Hall.
3. Resnick, R. (1999). Vật lý. Vol. 2. 3 ^thứ tiếng Tây Ban Nha. Compañía Editorial Continental SA de CV
4. Sears, Zemansky. 2016. Vật lý Đại học với Vật lý hiện đại. 14 ^thứ . Ed. Tập 2.
5. Serway, R., Jewett, J. (2018). Vật lý cho Khoa học và Kỹ thuật. Tập 1. 10 ^ma . Ed. Cengage Learning.