Ngay từ những ngày đầu tiên biết đến Vật lý, chúng ta đã nghe nói rất nhiều về biến trở. Vì vậy biến trở gì? Công dụng của biến trở là gì? Nó được ứng dụng như thế nào trong thực tế? Có rất nhiều câu hỏi xung quanh thiết bị này. Để có thể trả lời những câu hỏi này, THPT Trần Hưng Đạo Mời bạn đọc bài viết dưới đây!
Biến trở là gì?
Nói một cách đơn giản, biến trở là một điện trở thuần có thể thay đổi giá trị theo ý muốn.
Chúng thường được sử dụng với mục đích điều chỉnh hoạt động của mạch điện hoặc thay đổi mức điện trở để điều khiển các thiết bị, hiện tượng.
Điện trở của thiết bị có thể thay đổi bằng cách thay đổi chiều dài của dây dẫn hoặc có thể do tác động của nhiệt độ, ánh sáng hoặc bức xạ điện từ, v.v.
Đơn vị của biến trở là . ôm (Ω), Đơn vị này được đặt theo tên của Georg Simon Ohm – một nhà vật lý người Đức.
Trong sơ đồ mạch sẽ cần các ký hiệu riêng lẻ có thể giúp quá trình xem và nghiên cứu dễ dàng hơn. Và ký hiệu biến trở cũng vậy, cụ thể ký hiệu của biến trở trong mạch điện bao gồm các dạng sau:
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của biến trở
Cấu tạo của biến trở
Nhìn từ bên ngoài, chúng ta có thể dễ dàng nhận thấy cấu tạo biến trở khá đơn giản và có 3 phần chính như sau:
Ồn ào Làm bằng hợp kim có điện trở suất cao.
Có ăn được hay không: có khả năng chạy dọc cuộn dây để thay đổi giá trị trở kháng.
Trong mạch sẽ có ba chân (ba cực) được kết nối với mạch. Trong đó sẽ có hai cực cố định ở cuối điện trở và được làm bằng kim loại. Đầu còn lại sẽ vận chuyển và thường được gọi là công tắc có thể biến thiên điện trở trong phạm vi ghi trên điện trở. Vị trí của cần gạt này trên dải điện trở sẽ xác định giá trị của biến trở.
Ngoài ra, biến trở có xôn xao: Sử dụng chất liệu dây Nichrom có tính cách điện cao và thường được sử dụng trong các ứng dụng công suất lớn, yêu cầu độ chính xác tuyệt đối. Tuy nhiên, hạn chế là độ phân giải của loại nhiên liệu này chưa thực sự tốt.
Các vật chất có trở kháng là vật liệu chính thường được sử dụng để làm biến trở phải kể đến như:
Carbon (biến trở than): Đây là loại vật liệu được sử dụng rộng rãi làm từ các hạt cacbon có giá thành rẻ nên được sản xuất với số lượng lớn dẫn đến độ chính xác không cao nên các nhà sản xuất phải tìm vật liệu khác để thay thế.
Cuộn dây: Đây là loại dây cách điện quấn Nichrom cách điện cao thích hợp cho các ứng dụng công suất lớn đòi hỏi độ tin cậy cũng như tuổi thọ cao. Tuy nhiên, hạn chế của nó là độ phân giải vẫn chưa ở mức tốt.
nhựa dẫn điện: được sử dụng cho các ứng dụng âm thanh cao cấp chi phí cao và chỉ được sử dụng trong các ứng dụng năng lượng thấp.
gốm kim loại: là vật liệu ổn định, khả năng chịu nhiệt lớn nhưng tuổi thọ không cao và rất đắt.
Trên biến trở cũng sẽ có núm điều chỉnh giúp chúng ta tùy chỉnh từng mức điện trở sao cho phù hợp với thiết bị và yêu cầu sử dụng.
Nguyên lý làm việc của biến trở
quy tắc làm việc Bộ phận chính của biến trở là các dây dẫn được tách rời và có độ dài khác nhau. Chúng có vi mạch hoặc núm điều khiển. Khi được điều khiển, núm xoay của mạch điện sẽ làm thay đổi chiều dài của dây dẫn dẫn đến thay đổi điện trở trong mạch.
Thiết kế mạch điện tử luôn có sai số biên nên khi điều chỉnh mạch người ta phải dùng biến trở. Lúc này biến trở có vai trò phân chia điện áp và dòng điện trong mạch.
Ví dụ: Âm ly thường sử dụng biến trở để thay đổi âm lượng.
phân loại điện trở
Mỗi loại biến trở sẽ có một giá trị điện trở khác nhau. Chúng phụ thuộc vào vị trí của con chạy trên dải điện trở. Đó là lý do tại sao chúng ta có thể điều chỉnh giá trị điện trở suất để kiểm soát điện áp cũng như dòng điện.
Để làm tương tự, trong biến trở sẽ có một dải điện trở cố định giữa hai cực của biến trở và cực thứ ba sẽ được vận chuyển xung quanh điện trở đó.
Trong đó, chiều dài của vật liệu sẽ tỷ lệ thuận với trở kháng. Do đó, khi chúng ta thay đổi vị trí của cực thứ 3 trên dải điện trở thì cũng đồng nghĩa với việc chiều dài vật liệu cũng sẽ thay đổi và từ đó làm thay đổi giá trị của điện trở.
Hiện nay biến trở được chia làm 4 loại chính
Loại biến trở này được gọi là biến trở tay quay vì nó quay quanh cuộn dây. Loại biến trở này có các thành phần giống như biến trở. Thay vì trượt dọc theo cuộn dây như con chạy, loại biến trở này quay quanh cuộn dây, vì vậy cuộn dây cũng phải được thiết kế theo hình tròn thay vì hình trụ.
Nó được đặt tên là biến trở vì nó bao gồm một con chạy trượt dọc theo cuộn dây.
Cấu tạo của biến trở này bao gồm một lõi hình trụ dài làm bằng sứ, quấn quanh một dây kim loại (làm bằng niken hoặc niken) có điện trở suất cao và một thanh dẫn. Khi con chạy trượt dọc theo cuộn dây, nó sẽ làm thay đổi số vòng dây dẫn, dẫn đến giá trị của biến trở thay đổi.
Đây là loại biến trở mà chúng ta thấy thường xuyên nhất. Loại biến trở này có lõi làm bằng than. Chính vì thế nó được gọi là điện trở than (điện trở biến áp). Về nguyên tắc hoạt động, nó hoạt động giống như một bộ biến trở tay quay. Đó là, nó cũng bao gồm một con chạy xoay quanh một cuộn than quấn bằng dây.
Được thiết kế để hoạt động trong các mạch chứa dòng điện một chiều (DC) và dòng điện hai chiều (AC).
Ứng dụng của biến trở trong cuộc sống
Trên thực tế, trong cuộc sống hàng ngày, có rất nhiều ứng dụng của biến trở. Một số ứng dụng rộng rãi bao gồm:
Bạn có thể thấy biến trở này ở núm vặn âm lượng của loa, điều khiển tivi,… Khi chúng ta điều chỉnh núm vặn này thì âm thanh sẽ tăng giảm theo yêu cầu của người dùng.
Cũng giống như các biến trở thông thường khác nhưng thay vì có đơn vị là Ohm điện trở thì đơn vị của biến trở này là W.
Ứng dụng của biến trở công suất này dùng để tăng giảm công suất của động cơ. (Ví dụ muốn tăng giảm tốc độ động cơ thì dùng biến trở này).
Mục tiêu của việc sử dụng bộ biến trở này chỉ đơn giản là tăng hoặc giảm nhiệt độ. Ứng dụng mà bạn có thể dễ dàng nhận thấy đó là bộ phận điều chỉnh nhiệt độ của các loại bình nóng lạnh thường được sử dụng trong gia đình.
Giống như các biến âm lượng khác, biến này được sử dụng để tăng hoặc giảm độ sáng của đèn.
Ngoài ra trong công nghiệp, biến trở được dùng để nâng/hạ piston của hệ thống cán, uốn thép hoặc có thể dùng trong các máy phát điện tương tự.
Xem thêm: Trọn bộ lý thuyết định luật Ôm và bài tập thực hành
Sửa một số 9 . bài tập biến trở vật lý
Để giúp củng cố những gì bạn vừa học, đây là một số bài tập liên quan đến biến trở.
Bài 1: Sơ đồ mạch điện như hình vẽ
Trong đó hiệu điện thế giữa A và B không đổi và đèn sáng bình thường khi biến trở có điện trở bằng không. Khẳng định nào sau đây là đúng?
A. Đèn sáng hơn khi di chuyển con trỏ của biến trở về US . chấm dứt
B. Đèn sáng mờ khi xoay con trỏ của biến trở về US . chấm dứt
C. Ánh sáng mạnh khi di chuyển con trỏ biến trở về cuối THẾ GIỚI
D. Cả 3 câu trên đều sai
Hướng dẫn giải:
Đáp án A. Đèn sáng khi quay ngược kim về đầu M. Đèn sáng.
Do dòng điện đi từ cực dương (+) qua dây dẫn và các thiết bị rồi đến cực âm (-) nên ở đầu M khi chưa vận chuyển con chạy có chiều dài không thay đổi nên điện trở là nhỏ nhất nên đèn điện sáng. tốt nhất.
Con chạy sẽ chạy về phía điểm M làm cho chiều dài biến thiên nhỏ lại nên lực cản giảm. Nhưng đèn mắc nối tiếp với điện trở R thì toàn mạch sẽ giảm nên cường độ dòng điện tăng dẫn đến đèn càng sáng khi vận chuyển con chạy của biến trở về đầu M.
Bài 2: Một đèn điện có điện áp danh định là 2,5 V và dòng điện danh định là 0,4 A được nối với một biến trở để sử dụng với nguồn điện áp không đổi 12V.
A. Nên kết nối đèn và biến trở như thế nào để đèn sáng? Vẽ sơ đồ mạch này
B. Để đèn sáng bình thường thì phải điều chỉnh điện trở bằng bao nhiêu?
C. Nếu biến trở có điện trở cực đại là 40 Ω thì khi đèn sáng, cường độ dòng điện qua biến trở sẽ bằng bao nhiêu phần trăm so với tổng số vòng của biến trở?
Hướng dẫn giải:
A. Nếu đèn sáng bình thường thì UD = UDdm = 2,5 V
Do đó, đèn và biến trở phải được mắc nối tiếp. Sơ đồ mạch điện như hình bên dưới:
B. Nếu đèn sáng bình thường thì I = Iđm = 0,4 A
Điện trở của đèn là: RD = UD : I = 2,5 : 0,4 = 6,25
Điện trở toàn phần của đoạn mạch là: Rtđ = U : I = 12 : 0,4 = 30
Khi đó điện trở có điện trở là: Rb = Rtd – RD = 30 – 6,25 = 23,75
C. Vì điện trở của biến trở tỉ lệ với số vòng dây của cuộn biến áp nên khi đèn sáng thì phần trăm (%) biến trở có dòng điện chạy qua là:
(23,75 : 40).100% = 59,375 %
bài 3: Một bộ đèn có hiệu điện thế định mức là 3V và khi đèn sáng thì cường độ dòng điện qua đèn là 0,32A. Kết nối đèn điện này với một biến trở và sau đó kết nối với điện áp không đổi 12V. Giá trị cực đại nhỏ nhất của biến trở này là bao nhiêu để đèn sáng bình thường?
Hướng dẫn giải:
Vì đèn điện mắc nối tiếp với máy biến áp trở nên tầm thường nên cường độ dòng điện qua mạch phải bằng:
I = UD = 0,32 A và UD = UD = 3 vôn
Điện trở tương đương của toàn mạch:
Rtd = U : I = 12 : 0,32 = 37,5
Điện trở của đèn: RD = UD : Id = 3 : 0,32 = 9,375 Ω
Điện trở tối đa của biến trở:
Rb = Rtd – Rs = 37,5 – 9,375 = 28,125
Sự suy luận
Hi vọng những kiến thức và bài tập về Con khỉ trên đây đã giúp các bạn hình dung và nắm bắt được những kiến thức liên quan đến Con khỉ. biến trở. Hãy ghé thăm thường xuyên kiến thức cơ bản để các bạn có thể cập nhật cho mình những bài học bổ ích. THPT Trần Hưng Đạo Rất hân hạnh được đồng hành cùng các bạn trong chặng đường học tập phía trước.
Bạn xem bài Biến trở là gì? | Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động, ứng dụng Bạn đã khắc phục vấn đề bạn phát hiện ra chưa?, nếu không, vui lòng bình luận thêm về Biến trở là gì? | Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động, ứng dụng bên dưới để dienchau2.edu.vn thay đổi & hoàn thiện nội dung tốt hơn phục vụ độc giả! Cảm ơn bạn đã ghé thăm website THPT Trần Hưng Đạo
Thể loại: Giáo dục
#cái gì là #biến #trở lại #là #Học #học #xây dựng #công việc #hoạt động #ứng dụng
[toggle title=”xem thêm thông tin chi tiết về Biến trở là gì ? | Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động, ứng dụng” state=”close”]
Biến trở là gì ? | Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động, ứng dụng
Hình Ảnh về: Biến trở là gì ? | Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động, ứng dụng
Video về: Biến trở là gì ? | Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động, ứng dụng
Wiki về Biến trở là gì ? | Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động, ứng dụng
Biến trở là gì ? | Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động, ứng dụng -
Ngay từ những ngày đầu tiên biết đến Vật lý, chúng ta đã nghe nói rất nhiều về biến trở. Vì vậy biến trở gì? Công dụng của biến trở là gì? Nó được ứng dụng như thế nào trong thực tế? Có rất nhiều câu hỏi xung quanh thiết bị này. Để có thể trả lời những câu hỏi này, THPT Trần Hưng Đạo Mời bạn đọc bài viết dưới đây!
Biến trở là gì?
Nói một cách đơn giản, biến trở là một điện trở thuần có thể thay đổi giá trị theo ý muốn.
Chúng thường được sử dụng với mục đích điều chỉnh hoạt động của mạch điện hoặc thay đổi mức điện trở để điều khiển các thiết bị, hiện tượng.
Điện trở của thiết bị có thể thay đổi bằng cách thay đổi chiều dài của dây dẫn hoặc có thể do tác động của nhiệt độ, ánh sáng hoặc bức xạ điện từ, v.v.
Đơn vị của biến trở là . ôm (Ω), Đơn vị này được đặt theo tên của Georg Simon Ohm – một nhà vật lý người Đức.
Trong sơ đồ mạch sẽ cần các ký hiệu riêng lẻ có thể giúp quá trình xem và nghiên cứu dễ dàng hơn. Và ký hiệu biến trở cũng vậy, cụ thể ký hiệu của biến trở trong mạch điện bao gồm các dạng sau:
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của biến trở
Cấu tạo của biến trở
Nhìn từ bên ngoài, chúng ta có thể dễ dàng nhận thấy cấu tạo biến trở khá đơn giản và có 3 phần chính như sau:
Ồn ào Làm bằng hợp kim có điện trở suất cao.
Có ăn được hay không: có khả năng chạy dọc cuộn dây để thay đổi giá trị trở kháng.
Trong mạch sẽ có ba chân (ba cực) được kết nối với mạch. Trong đó sẽ có hai cực cố định ở cuối điện trở và được làm bằng kim loại. Đầu còn lại sẽ vận chuyển và thường được gọi là công tắc có thể biến thiên điện trở trong phạm vi ghi trên điện trở. Vị trí của cần gạt này trên dải điện trở sẽ xác định giá trị của biến trở.
Ngoài ra, biến trở có xôn xao: Sử dụng chất liệu dây Nichrom có tính cách điện cao và thường được sử dụng trong các ứng dụng công suất lớn, yêu cầu độ chính xác tuyệt đối. Tuy nhiên, hạn chế là độ phân giải của loại nhiên liệu này chưa thực sự tốt.
Các vật chất có trở kháng là vật liệu chính thường được sử dụng để làm biến trở phải kể đến như:
Carbon (biến trở than): Đây là loại vật liệu được sử dụng rộng rãi làm từ các hạt cacbon có giá thành rẻ nên được sản xuất với số lượng lớn dẫn đến độ chính xác không cao nên các nhà sản xuất phải tìm vật liệu khác để thay thế.
Cuộn dây: Đây là loại dây cách điện quấn Nichrom cách điện cao thích hợp cho các ứng dụng công suất lớn đòi hỏi độ tin cậy cũng như tuổi thọ cao. Tuy nhiên, hạn chế của nó là độ phân giải vẫn chưa ở mức tốt.
nhựa dẫn điện: được sử dụng cho các ứng dụng âm thanh cao cấp chi phí cao và chỉ được sử dụng trong các ứng dụng năng lượng thấp.
gốm kim loại: là vật liệu ổn định, khả năng chịu nhiệt lớn nhưng tuổi thọ không cao và rất đắt.
Trên biến trở cũng sẽ có núm điều chỉnh giúp chúng ta tùy chỉnh từng mức điện trở sao cho phù hợp với thiết bị và yêu cầu sử dụng.
Nguyên lý làm việc của biến trở
quy tắc làm việc Bộ phận chính của biến trở là các dây dẫn được tách rời và có độ dài khác nhau. Chúng có vi mạch hoặc núm điều khiển. Khi được điều khiển, núm xoay của mạch điện sẽ làm thay đổi chiều dài của dây dẫn dẫn đến thay đổi điện trở trong mạch.
Thiết kế mạch điện tử luôn có sai số biên nên khi điều chỉnh mạch người ta phải dùng biến trở. Lúc này biến trở có vai trò phân chia điện áp và dòng điện trong mạch.
Ví dụ: Âm ly thường sử dụng biến trở để thay đổi âm lượng.
phân loại điện trở
Mỗi loại biến trở sẽ có một giá trị điện trở khác nhau. Chúng phụ thuộc vào vị trí của con chạy trên dải điện trở. Đó là lý do tại sao chúng ta có thể điều chỉnh giá trị điện trở suất để kiểm soát điện áp cũng như dòng điện.
Để làm tương tự, trong biến trở sẽ có một dải điện trở cố định giữa hai cực của biến trở và cực thứ ba sẽ được vận chuyển xung quanh điện trở đó.
Trong đó, chiều dài của vật liệu sẽ tỷ lệ thuận với trở kháng. Do đó, khi chúng ta thay đổi vị trí của cực thứ 3 trên dải điện trở thì cũng đồng nghĩa với việc chiều dài vật liệu cũng sẽ thay đổi và từ đó làm thay đổi giá trị của điện trở.
Hiện nay biến trở được chia làm 4 loại chính
Loại biến trở này được gọi là biến trở tay quay vì nó quay quanh cuộn dây. Loại biến trở này có các thành phần giống như biến trở. Thay vì trượt dọc theo cuộn dây như con chạy, loại biến trở này quay quanh cuộn dây, vì vậy cuộn dây cũng phải được thiết kế theo hình tròn thay vì hình trụ.
Nó được đặt tên là biến trở vì nó bao gồm một con chạy trượt dọc theo cuộn dây.
Cấu tạo của biến trở này bao gồm một lõi hình trụ dài làm bằng sứ, quấn quanh một dây kim loại (làm bằng niken hoặc niken) có điện trở suất cao và một thanh dẫn. Khi con chạy trượt dọc theo cuộn dây, nó sẽ làm thay đổi số vòng dây dẫn, dẫn đến giá trị của biến trở thay đổi.
Đây là loại biến trở mà chúng ta thấy thường xuyên nhất. Loại biến trở này có lõi làm bằng than. Chính vì thế nó được gọi là điện trở than (điện trở biến áp). Về nguyên tắc hoạt động, nó hoạt động giống như một bộ biến trở tay quay. Đó là, nó cũng bao gồm một con chạy xoay quanh một cuộn than quấn bằng dây.
Được thiết kế để hoạt động trong các mạch chứa dòng điện một chiều (DC) và dòng điện hai chiều (AC).
Ứng dụng của biến trở trong cuộc sống
Trên thực tế, trong cuộc sống hàng ngày, có rất nhiều ứng dụng của biến trở. Một số ứng dụng rộng rãi bao gồm:
Bạn có thể thấy biến trở này ở núm vặn âm lượng của loa, điều khiển tivi,… Khi chúng ta điều chỉnh núm vặn này thì âm thanh sẽ tăng giảm theo yêu cầu của người dùng.
Cũng giống như các biến trở thông thường khác nhưng thay vì có đơn vị là Ohm điện trở thì đơn vị của biến trở này là W.
Ứng dụng của biến trở công suất này dùng để tăng giảm công suất của động cơ. (Ví dụ muốn tăng giảm tốc độ động cơ thì dùng biến trở này).
Mục tiêu của việc sử dụng bộ biến trở này chỉ đơn giản là tăng hoặc giảm nhiệt độ. Ứng dụng mà bạn có thể dễ dàng nhận thấy đó là bộ phận điều chỉnh nhiệt độ của các loại bình nóng lạnh thường được sử dụng trong gia đình.
Giống như các biến âm lượng khác, biến này được sử dụng để tăng hoặc giảm độ sáng của đèn.
Ngoài ra trong công nghiệp, biến trở được dùng để nâng/hạ piston của hệ thống cán, uốn thép hoặc có thể dùng trong các máy phát điện tương tự.
Xem thêm: Trọn bộ lý thuyết định luật Ôm và bài tập thực hành
Sửa một số 9 . bài tập biến trở vật lý
Để giúp củng cố những gì bạn vừa học, đây là một số bài tập liên quan đến biến trở.
Bài 1: Sơ đồ mạch điện như hình vẽ
Trong đó hiệu điện thế giữa A và B không đổi và đèn sáng bình thường khi biến trở có điện trở bằng không. Khẳng định nào sau đây là đúng?
A. Đèn sáng hơn khi di chuyển con trỏ của biến trở về US . chấm dứt
B. Đèn sáng mờ khi xoay con trỏ của biến trở về US . chấm dứt
C. Ánh sáng mạnh khi di chuyển con trỏ biến trở về cuối THẾ GIỚI
D. Cả 3 câu trên đều sai
Hướng dẫn giải:
Đáp án A. Đèn sáng khi quay ngược kim về đầu M. Đèn sáng.
Do dòng điện đi từ cực dương (+) qua dây dẫn và các thiết bị rồi đến cực âm (-) nên ở đầu M khi chưa vận chuyển con chạy có chiều dài không thay đổi nên điện trở là nhỏ nhất nên đèn điện sáng. tốt nhất.
Con chạy sẽ chạy về phía điểm M làm cho chiều dài biến thiên nhỏ lại nên lực cản giảm. Nhưng đèn mắc nối tiếp với điện trở R thì toàn mạch sẽ giảm nên cường độ dòng điện tăng dẫn đến đèn càng sáng khi vận chuyển con chạy của biến trở về đầu M.
Bài 2: Một đèn điện có điện áp danh định là 2,5 V và dòng điện danh định là 0,4 A được nối với một biến trở để sử dụng với nguồn điện áp không đổi 12V.
A. Nên kết nối đèn và biến trở như thế nào để đèn sáng? Vẽ sơ đồ mạch này
B. Để đèn sáng bình thường thì phải điều chỉnh điện trở bằng bao nhiêu?
C. Nếu biến trở có điện trở cực đại là 40 Ω thì khi đèn sáng, cường độ dòng điện qua biến trở sẽ bằng bao nhiêu phần trăm so với tổng số vòng của biến trở?
Hướng dẫn giải:
A. Nếu đèn sáng bình thường thì UD = UDdm = 2,5 V
Do đó, đèn và biến trở phải được mắc nối tiếp. Sơ đồ mạch điện như hình bên dưới:
B. Nếu đèn sáng bình thường thì I = Iđm = 0,4 A
Điện trở của đèn là: RD = UD : I = 2,5 : 0,4 = 6,25
Điện trở toàn phần của đoạn mạch là: Rtđ = U : I = 12 : 0,4 = 30
Khi đó điện trở có điện trở là: Rb = Rtd – RD = 30 – 6,25 = 23,75
C. Vì điện trở của biến trở tỉ lệ với số vòng dây của cuộn biến áp nên khi đèn sáng thì phần trăm (%) biến trở có dòng điện chạy qua là:
(23,75 : 40).100% = 59,375 %
bài 3: Một bộ đèn có hiệu điện thế định mức là 3V và khi đèn sáng thì cường độ dòng điện qua đèn là 0,32A. Kết nối đèn điện này với một biến trở và sau đó kết nối với điện áp không đổi 12V. Giá trị cực đại nhỏ nhất của biến trở này là bao nhiêu để đèn sáng bình thường?
Hướng dẫn giải:
Vì đèn điện mắc nối tiếp với máy biến áp trở nên tầm thường nên cường độ dòng điện qua mạch phải bằng:
I = UD = 0,32 A và UD = UD = 3 vôn
Điện trở tương đương của toàn mạch:
Rtd = U : I = 12 : 0,32 = 37,5
Điện trở của đèn: RD = UD : Id = 3 : 0,32 = 9,375 Ω
Điện trở tối đa của biến trở:
Rb = Rtd – Rs = 37,5 – 9,375 = 28,125
Sự suy luận
Hi vọng những kiến thức và bài tập về Con khỉ trên đây đã giúp các bạn hình dung và nắm bắt được những kiến thức liên quan đến Con khỉ. biến trở. Hãy ghé thăm thường xuyên kiến thức cơ bản để các bạn có thể cập nhật cho mình những bài học bổ ích. THPT Trần Hưng Đạo Rất hân hạnh được đồng hành cùng các bạn trong chặng đường học tập phía trước.
Bạn xem bài Biến trở là gì? | Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động, ứng dụng Bạn đã khắc phục vấn đề bạn phát hiện ra chưa?, nếu không, vui lòng bình luận thêm về Biến trở là gì? | Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động, ứng dụng bên dưới để dienchau2.edu.vn thay đổi & hoàn thiện nội dung tốt hơn phục vụ độc giả! Cảm ơn bạn đã ghé thăm website THPT Trần Hưng Đạo
Thể loại: Giáo dục
#cái gì là #biến #trở lại #là #Học #học #xây dựng #công việc #hoạt động #ứng dụng
[rule_{ruleNumber}]
[box type=”note” align=”” class=”” border-radius: 5px; -webkit-border-radius: 5px; border: 2px solid #1c4a97; padding: 10px 20px;”>
Bạn đang xem: Biến trở là gì? | Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động, ứng dụng Trong dienchau2.edu.vn
Ngay từ những ngày đầu tiên biết đến Vật lý, chúng ta đã nghe nói rất nhiều về biến trở. Vì vậy biến trở gì? Công dụng của biến trở là gì? Nó được ứng dụng như thế nào trong thực tế? Có rất nhiều câu hỏi xung quanh thiết bị này. Để có thể trả lời những câu hỏi này, THPT Trần Hưng Đạo Mời bạn đọc bài viết dưới đây!
Biến trở là gì?
Nói một cách đơn giản, biến trở là một điện trở thuần có thể thay đổi giá trị theo ý muốn.
Chúng thường được sử dụng với mục đích điều chỉnh hoạt động của mạch điện hoặc thay đổi mức điện trở để điều khiển các thiết bị, hiện tượng.
Điện trở của thiết bị có thể thay đổi bằng cách thay đổi chiều dài của dây dẫn hoặc có thể do tác động của nhiệt độ, ánh sáng hoặc bức xạ điện từ, v.v.
Đơn vị của biến trở là . ôm (Ω), Đơn vị này được đặt theo tên của Georg Simon Ohm – một nhà vật lý người Đức.
Trong sơ đồ mạch sẽ cần các ký hiệu riêng lẻ có thể giúp quá trình xem và nghiên cứu dễ dàng hơn. Và ký hiệu biến trở cũng vậy, cụ thể ký hiệu của biến trở trong mạch điện bao gồm các dạng sau:
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của biến trở
Cấu tạo của biến trở
Nhìn từ bên ngoài, chúng ta có thể dễ dàng nhận thấy cấu tạo biến trở khá đơn giản và có 3 phần chính như sau:
Ồn ào Làm bằng hợp kim có điện trở suất cao.
Có ăn được hay không: có khả năng chạy dọc cuộn dây để thay đổi giá trị trở kháng.
Trong mạch sẽ có ba chân (ba cực) được kết nối với mạch. Trong đó sẽ có hai cực cố định ở cuối điện trở và được làm bằng kim loại. Đầu còn lại sẽ vận chuyển và thường được gọi là công tắc có thể biến thiên điện trở trong phạm vi ghi trên điện trở. Vị trí của cần gạt này trên dải điện trở sẽ xác định giá trị của biến trở.
Ngoài ra, biến trở có xôn xao: Sử dụng chất liệu dây Nichrom có tính cách điện cao và thường được sử dụng trong các ứng dụng công suất lớn, yêu cầu độ chính xác tuyệt đối. Tuy nhiên, hạn chế là độ phân giải của loại nhiên liệu này chưa thực sự tốt.
Các vật chất có trở kháng là vật liệu chính thường được sử dụng để làm biến trở phải kể đến như:
Carbon (biến trở than): Đây là loại vật liệu được sử dụng rộng rãi làm từ các hạt cacbon có giá thành rẻ nên được sản xuất với số lượng lớn dẫn đến độ chính xác không cao nên các nhà sản xuất phải tìm vật liệu khác để thay thế.
Cuộn dây: Đây là loại dây cách điện quấn Nichrom cách điện cao thích hợp cho các ứng dụng công suất lớn đòi hỏi độ tin cậy cũng như tuổi thọ cao. Tuy nhiên, hạn chế của nó là độ phân giải vẫn chưa ở mức tốt.
nhựa dẫn điện: được sử dụng cho các ứng dụng âm thanh cao cấp chi phí cao và chỉ được sử dụng trong các ứng dụng năng lượng thấp.
gốm kim loại: là vật liệu ổn định, khả năng chịu nhiệt lớn nhưng tuổi thọ không cao và rất đắt.
Trên biến trở cũng sẽ có núm điều chỉnh giúp chúng ta tùy chỉnh từng mức điện trở sao cho phù hợp với thiết bị và yêu cầu sử dụng.
Nguyên lý làm việc của biến trở
quy tắc làm việc Bộ phận chính của biến trở là các dây dẫn được tách rời và có độ dài khác nhau. Chúng có vi mạch hoặc núm điều khiển. Khi được điều khiển, núm xoay của mạch điện sẽ làm thay đổi chiều dài của dây dẫn dẫn đến thay đổi điện trở trong mạch.
Thiết kế mạch điện tử luôn có sai số biên nên khi điều chỉnh mạch người ta phải dùng biến trở. Lúc này biến trở có vai trò phân chia điện áp và dòng điện trong mạch.
Ví dụ: Âm ly thường sử dụng biến trở để thay đổi âm lượng.
phân loại điện trở
Mỗi loại biến trở sẽ có một giá trị điện trở khác nhau. Chúng phụ thuộc vào vị trí của con chạy trên dải điện trở. Đó là lý do tại sao chúng ta có thể điều chỉnh giá trị điện trở suất để kiểm soát điện áp cũng như dòng điện.
Để làm tương tự, trong biến trở sẽ có một dải điện trở cố định giữa hai cực của biến trở và cực thứ ba sẽ được vận chuyển xung quanh điện trở đó.
Trong đó, chiều dài của vật liệu sẽ tỷ lệ thuận với trở kháng. Do đó, khi chúng ta thay đổi vị trí của cực thứ 3 trên dải điện trở thì cũng đồng nghĩa với việc chiều dài vật liệu cũng sẽ thay đổi và từ đó làm thay đổi giá trị của điện trở.
Hiện nay biến trở được chia làm 4 loại chính
Loại biến trở này được gọi là biến trở tay quay vì nó quay quanh cuộn dây. Loại biến trở này có các thành phần giống như biến trở. Thay vì trượt dọc theo cuộn dây như con chạy, loại biến trở này quay quanh cuộn dây, vì vậy cuộn dây cũng phải được thiết kế theo hình tròn thay vì hình trụ.
Nó được đặt tên là biến trở vì nó bao gồm một con chạy trượt dọc theo cuộn dây.
Cấu tạo của biến trở này bao gồm một lõi hình trụ dài làm bằng sứ, quấn quanh một dây kim loại (làm bằng niken hoặc niken) có điện trở suất cao và một thanh dẫn. Khi con chạy trượt dọc theo cuộn dây, nó sẽ làm thay đổi số vòng dây dẫn, dẫn đến giá trị của biến trở thay đổi.
Đây là loại biến trở mà chúng ta thấy thường xuyên nhất. Loại biến trở này có lõi làm bằng than. Chính vì thế nó được gọi là điện trở than (điện trở biến áp). Về nguyên tắc hoạt động, nó hoạt động giống như một bộ biến trở tay quay. Đó là, nó cũng bao gồm một con chạy xoay quanh một cuộn than quấn bằng dây.
Được thiết kế để hoạt động trong các mạch chứa dòng điện một chiều (DC) và dòng điện hai chiều (AC).
Ứng dụng của biến trở trong cuộc sống
Trên thực tế, trong cuộc sống hàng ngày, có rất nhiều ứng dụng của biến trở. Một số ứng dụng rộng rãi bao gồm:
Bạn có thể thấy biến trở này ở núm vặn âm lượng của loa, điều khiển tivi,… Khi chúng ta điều chỉnh núm vặn này thì âm thanh sẽ tăng giảm theo yêu cầu của người dùng.
Cũng giống như các biến trở thông thường khác nhưng thay vì có đơn vị là Ohm điện trở thì đơn vị của biến trở này là W.
Ứng dụng của biến trở công suất này dùng để tăng giảm công suất của động cơ. (Ví dụ muốn tăng giảm tốc độ động cơ thì dùng biến trở này).
Mục tiêu của việc sử dụng bộ biến trở này chỉ đơn giản là tăng hoặc giảm nhiệt độ. Ứng dụng mà bạn có thể dễ dàng nhận thấy đó là bộ phận điều chỉnh nhiệt độ của các loại bình nóng lạnh thường được sử dụng trong gia đình.
Giống như các biến âm lượng khác, biến này được sử dụng để tăng hoặc giảm độ sáng của đèn.
Ngoài ra trong công nghiệp, biến trở được dùng để nâng/hạ piston của hệ thống cán, uốn thép hoặc có thể dùng trong các máy phát điện tương tự.
Xem thêm: Trọn bộ lý thuyết định luật Ôm và bài tập thực hành
Sửa một số 9 . bài tập biến trở vật lý
Để giúp củng cố những gì bạn vừa học, đây là một số bài tập liên quan đến biến trở.
Bài 1: Sơ đồ mạch điện như hình vẽ
Trong đó hiệu điện thế giữa A và B không đổi và đèn sáng bình thường khi biến trở có điện trở bằng không. Khẳng định nào sau đây là đúng?
A. Đèn sáng hơn khi di chuyển con trỏ của biến trở về US . chấm dứt
B. Đèn sáng mờ khi xoay con trỏ của biến trở về US . chấm dứt
C. Ánh sáng mạnh khi di chuyển con trỏ biến trở về cuối THẾ GIỚI
D. Cả 3 câu trên đều sai
Hướng dẫn giải:
Đáp án A. Đèn sáng khi quay ngược kim về đầu M. Đèn sáng.
Do dòng điện đi từ cực dương (+) qua dây dẫn và các thiết bị rồi đến cực âm (-) nên ở đầu M khi chưa vận chuyển con chạy có chiều dài không thay đổi nên điện trở là nhỏ nhất nên đèn điện sáng. tốt nhất.
Con chạy sẽ chạy về phía điểm M làm cho chiều dài biến thiên nhỏ lại nên lực cản giảm. Nhưng đèn mắc nối tiếp với điện trở R thì toàn mạch sẽ giảm nên cường độ dòng điện tăng dẫn đến đèn càng sáng khi vận chuyển con chạy của biến trở về đầu M.
Bài 2: Một đèn điện có điện áp danh định là 2,5 V và dòng điện danh định là 0,4 A được nối với một biến trở để sử dụng với nguồn điện áp không đổi 12V.
A. Nên kết nối đèn và biến trở như thế nào để đèn sáng? Vẽ sơ đồ mạch này
B. Để đèn sáng bình thường thì phải điều chỉnh điện trở bằng bao nhiêu?
C. Nếu biến trở có điện trở cực đại là 40 Ω thì khi đèn sáng, cường độ dòng điện qua biến trở sẽ bằng bao nhiêu phần trăm so với tổng số vòng của biến trở?
Hướng dẫn giải:
A. Nếu đèn sáng bình thường thì UD = UDdm = 2,5 V
Do đó, đèn và biến trở phải được mắc nối tiếp. Sơ đồ mạch điện như hình bên dưới:
B. Nếu đèn sáng bình thường thì I = Iđm = 0,4 A
Điện trở của đèn là: RD = UD : I = 2,5 : 0,4 = 6,25
Điện trở toàn phần của đoạn mạch là: Rtđ = U : I = 12 : 0,4 = 30
Khi đó điện trở có điện trở là: Rb = Rtd – RD = 30 – 6,25 = 23,75
C. Vì điện trở của biến trở tỉ lệ với số vòng dây của cuộn biến áp nên khi đèn sáng thì phần trăm (%) biến trở có dòng điện chạy qua là:
(23,75 : 40).100% = 59,375 %
bài 3: Một bộ đèn có hiệu điện thế định mức là 3V và khi đèn sáng thì cường độ dòng điện qua đèn là 0,32A. Kết nối đèn điện này với một biến trở và sau đó kết nối với điện áp không đổi 12V. Giá trị cực đại nhỏ nhất của biến trở này là bao nhiêu để đèn sáng bình thường?
Hướng dẫn giải:
Vì đèn điện mắc nối tiếp với máy biến áp trở nên tầm thường nên cường độ dòng điện qua mạch phải bằng:
I = UD = 0,32 A và UD = UD = 3 vôn
Điện trở tương đương của toàn mạch:
Rtd = U : I = 12 : 0,32 = 37,5
Điện trở của đèn: RD = UD : Id = 3 : 0,32 = 9,375 Ω
Điện trở tối đa của biến trở:
Rb = Rtd – Rs = 37,5 – 9,375 = 28,125
Sự suy luận
Hi vọng những kiến thức và bài tập về Con khỉ trên đây đã giúp các bạn hình dung và nắm bắt được những kiến thức liên quan đến Con khỉ. biến trở. Hãy ghé thăm thường xuyên kiến thức cơ bản để các bạn có thể cập nhật cho mình những bài học bổ ích. THPT Trần Hưng Đạo Rất hân hạnh được đồng hành cùng các bạn trong chặng đường học tập phía trước.
Bạn xem bài Biến trở là gì? | Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động, ứng dụng Bạn đã khắc phục vấn đề bạn phát hiện ra chưa?, nếu không, vui lòng bình luận thêm về Biến trở là gì? | Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động, ứng dụng bên dưới để dienchau2.edu.vn thay đổi & hoàn thiện nội dung tốt hơn phục vụ độc giả! Cảm ơn bạn đã ghé thăm website THPT Trần Hưng Đạo
Thể loại: Giáo dục
#cái gì là #biến #trở lại #là #Học #học #xây dựng #công việc #hoạt động #ứng dụng
[/box]
#Biến #trở #là #gì #Tìm #hiểu #cấu #tạo #hoạt #động #ứng #dụng
[/toggle]
Bạn thấy bài viết Biến trở là gì ? | Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động, ứng dụng có giải quyết đươc vấn đề bạn tìm hiểu không?, nếu không hãy comment góp ý thêm về Biến trở là gì ? | Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động, ứng dụng bên dưới để dienchau2.edu.vn có thể chỉnh sửa & cải thiện nội dung tốt hơn cho độc giả nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website Trường THPT Diễn Châu 2
Nhớ để nguồn: Biến trở là gì ? | Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động, ứng dụng tại Kiến thức chung
