Biến trở là gì? Phân loại, ứng dụng của biến trở trong thực tế

Biến trở dùng để làm gì? Nếu bạn làm trong ngành công nghệ hay kỹ thuật thì chắc chắn không còn quá xa lạ với thuật ngữ "biến trở". Nhưng xét ở góc độ am hiểu, thì lại ít người có thể hiểu tường tận và sâu sắc về biến trở.

Nếu bạn muốn tìm hiểu rõ hơn về biến trở và biến trở dùng để làm gì thì hãy cùng chúng tôi tham khảo bài viết dưới đây nhé!

1. Biến trở là gì?

Trong thực tế, bạn có bao giờ hỏi lý do tại sao khi chúng ta xoay núm đèn của đèn thì độ sáng đèn lại thay đổi. Như chúng ta đã biết, độ sáng của một bóng đèn phụ thuộc vào cường độ dòng điện chạy trong bóng đèn. 

Khi chúng ta xoay núm đèn sẽ thấy độ sáng của đèn thay đổi là do núm đèn được xem là một biến trở có tác dụng làm thay đổi điện trở trong mạch làm cường độ dòng điện trong mạch thay đổi theo.

Bản chất của biến trở là một bộ chuyển đổi điện cơ. Bởi nó hoạt động bằng cách tiến hành trượt một tiếp điểm tại một phần tử điện trở.

Hiểu một cách đơn giản thì biến trở là các thiết bị có điện trở thuần có thể biến đổi được theo ý muốn. Chúng có thể được sử dụng trong các mạch điện để điều chỉnh hoạt động của mạch điện.

1.1. Ký hiệu biến trở

Trong mạch điện, biến trở được biểu diễn bởi các ký hiệu sau:

- Hình chữ nhật có mũi tên xéo ngang.

- Hình zic zac có mũi tên xéo ngang

- Hình chữ nhật có mũi tên chỉ xuống

Tham khảo các ký hiệu của biến trở qua hình dưới:

1.2 Đơn vị của biến trở

Biến trở được đo lường bằng điện trở tồn tại trong biến trở. Điện trở được ký hiệu là R có đơn vị đo lường là Ω (ôm). 

Đơn vị này được đặt tên dựa theo nhà vật lý học người Đức Georg Simon Ohm.

Điện trở được xác định qua công thức:  R = V / I

Trong đó:

- V là điện áp đơn vị đo lường là volt (V)

- I là Cường độ dòng điện đơn vị đo lường là Ampe (A).

Cách đọc tên các biến trở và ý nghĩa:

Ví dụ như khi ta nói biến trở 5k thì tức là giá trị của nó có thể thay đổi giá trị từ 0 đến 5000Ω. Còn nếu là điện trở 5k thì nó sẽ có giá trị chính xác là 5000Ω.

2. Phân loại biến trở

2.1 Biến trở con chạy

Cấu tạo: 

Biến trở này được cấu tạo từ 1 lõi hình trụ dài được làm bằng sứ, được quấn quanh bởi 1 dây kim loại có điện trở suất lớn (thường được làm bằng niken hoặc nicrom) và 1 con chạy.

Nguyên lý hoạt động:

Khi con chạy trượt dọc theo cuộn dây sẽ làm thay đổi số vòng dây của dây dẫn, từ đó làm thay đổi giá trị của biến trở. Chính vì nó có cấu tạo gồm 1 con chạy trượt dọc trên cuộn dây nên có tên là biến trở con chạy.

2.2 Biến trở tay quay

Cấu tạo:

Xét về cấu tạo, loại biến trở này cũng có các thành phần tương tự như biến trở con chạy. Tuy nhiên ở loại biến trở này sẽ sử dụng con quay.

Nguyên lý hoạt động:

Vì cậu tạo thay đổi như thế nên thay vì con chạy trượt dọc theo cuộn dây thì ở loại biến trở này, con chạy sẽ xoay xung quanh cuộn dây. Chính vì vậy nên cuộn dây cũng phải được thiết kế hình tròn thay vì là hình trụ. Và vì nó xoay quanh cuộn dây nên nó được gọi là biến trở tay quay.

2.3 Biến trở than – chiết áp

Đây là loại biến trở mà ta sẽ thường gặp nhất.

Cấu tạo:

Loại biến trở này có phần lõi được làm bằng than. Nên nó được gọi là biến trở than.

Nguyên lý hoạt động:

Về nguyên lý hoạt động, nó tương tự như loại biến trở tay quay. 

Nghĩa là cũng bao gồm 1 con chạy xoay quanh 1 trục than được quấn dây dẫn (hay còn được gọi là vết than). Khi con chạy xoay quanh trục này sẽ làm thay đổi số vòng dây dẫn và từ đó làm thay đổi giá trị của biến trở.

3. Biến trở dùng để làm gì?

Trên thực tế biến trở có rất nhiều công dụng khác. Dựa theo các tác dụng của biến trở mà người ta ta sẽ dùng cho những mục đích nhất định.

Để tìm hiểu rõ hơn về "biến trở dùng để làm gì?" Chúng ta cùng điểm qua những công dụng được sử dụng phổ biến của biến trở

3.1. Biến trở volume:

Biến trở volume hay biến trở núm xoay là một tên gọi dễ nhớ khi sử dụng làm núm xoay điều khiển lớn nhỏ của các amply karaoke khuếch đại âm thanh. 

3.2. Biến trở công suất:

Dựa vào bản chất của biến trở là có thể thay đổi các chỉ số vì thế nó được ứng dụng để thay đổi công suất. Thay gì thay đổi các chỉ số của điện trở thì giờ đây biến trở được dùng để thay đổi các chỉ số về công suất. 

Ví dụ như trên thực tế Thế chúng ta có thể sử dụng ảnh biến trở để thay đổi công suất máy. Khi bạn muốn động cơ tăng giảm tốc độ khi bạn có thể sử dụng loại biến trở này.

3.3. Biến trở nhiệt:

Mục đích của việc sử dụng biến trở này là để tăng/ giảm nhiệt độ của động cơ.

Trong đời sống thường ngày chúng ta có thể bắt gặp ứng dụng của biến trở này trong các thiết bị nấu ăn như nồi chiên không dầu. Chúng ta có thể thay đổi nhiệt độ tùy theo ý muốn nhờ ứng dụng biến trở này. 

3.4. Biến trở điều chỉnh độ sáng của đèn

Cũng như các biến trở volume, biến trở nhiệt hay biến trở công suất thì biến trở điều chỉnh độ ánh sáng giúp chúng ta có thể tăng hoặc giảm độ sáng của đèn tùy theo ý muốn.

3.5. Biến trở dùng trong công nghiệp

Trong công nghiệp, biến trở đóng vai trò quan trọng:

• Khi một thiết bị truyền tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V về trung tâm mà bị hư hỏng. Biến trở kết hợp với một bộ chuyển đổi biến trở sang 4-20mA sẽ được dùng để thay thế cho thiết bị hư hỏng để hệ thống được chạy tạm thời.
• Sử dụng để nâng/hạ các pít-tông của hệ thống uốn/cán thép.
• Hoặc dùng trong các bộ phát dòng analog.
• Ngoài ra, trong các nhà máy nói chung việc sử dụng biến trở cũng cần thiết. Tuy nhiên, trong công nghiệp sử dụng PLC để điều khiển. Nhưng PLC chỉ đọc được tín hiệu 4-20mA/0-10V nên bắt buộc chúng ta phải sử dụng đến: bộ chuyển đổi biến trở ra 4-20mA. Như hình dưới, chúng ta có thể thấy được ứng dụng thực tế này.

4. Biến trở nào thông dụng nhất, ứng dụng của biến trở trong thực tế?

Như đã biết ở phần trên biến trở gồm 3 loại là: biến trở con chạy, biến trở tay quay và biến trở than. 

Trong đó biến trở than là được sử dụng nhiều và phổ biến nhất. Còn 2 loại biến trở kia thường chỉ được dùng trong phòng thí nghiệm.

Các ứng dụng của biến trở trong thực tế.

Thật ra, có rất nhiều thiết bị trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta được ứng dụng bởi khi biến trở mà chúng ta không để ý. Ví dụ như:

• Một ứng dụng được dùng nhiều trong thực tế là biến trở làm chiết áp để thay đổi độ sáng của đèn LED hoặc đèn 220V . Trong đó, biến trở làm nhiệm vụ thay đổi điện áp để tăng giảm độ sáng của đèn.
• Biến trở 3 chân (thuộc loại biến trở than) được dùng làm chiết áp điều khiển tốc độ quạt.
• Các loại biến trở 6 chân (thuộc loại biến trở than) được sử dụng làm chiết áp loa trong khuếch đại âm thanh và điều chỉnh lớn nhỏ bằng các Volume cho các amply nghe nhạc hoặc dàn karaoke gia đình.
• Biến trở còn được sử dụng để tăng/giảm nhiệt độ trong các thiết bị máy nước nóng dùng trong gia đình.
• Ngoài ra, biến trở còn được ứng dụng trong các máy sấy, máy xay ví dụ như máy xay sinh tố, để điều chỉnh công suất máy xay theo ý muốn.

Quả thật, khi tìm hiểu sâu hơn về biến trở thì câu trả lời cho câu hỏi "biến trở dùng để làm gì" thì rất nhiều. Bởi biến trở được ứng dụng phổ biến rất và giúp ích nhiều trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. 

Hi vọng qua bài viết các bạn có thể hiểu hơn về biến trở và có thể trả lời cho mình câu hỏi "biến trở dùng để làm gì". Đừng quên theo dõi chúng tôi để nhận thêm nhiều bài viết bổ ích nhé!