I. Điện trở [R].
1. Công dụng
Điện trở là linh kiện được dùng nhiều nhất trong các mạch điện tử. Nó có những tác dụng chính sau :- Khống chế dòng điện qua tải cho phù hợp, Ví dụ có một bóng đèn 9V, nhưng ta chỉ có nguồn 12V, ta có thể đấu nối tiếp bóng đèn với điện trở để sụt áp bớt 3V trên điện trở.
- Như hình trên ta có thể tính được trị số và công xuất của điện trở cho phù hợp như sau: Bóng đèn có điện áp 9V và công xuất 2W vậy dòng tiêu thụ là I = P / U = [2 / 9 ] = Ampe đó cũng chính là dòng điện đi qua điện trở.
- Vì nguồn là 12V, bóng đèn 9V nên cần sụt áp trên R là 3V vậy ta suy ra điện trở cần tìm là R = U/ I = 3 / [2/9] = 27 / 2 = 13,5 Ω
- Công xuất tiêu thụ trên điện trở là : P = U.I = 3.[2/9] = 6/9 W vì vậy ta phải dùng điện trở có công xuất P > 6/9 W
- Mắc điện trở thành cầu phân áp để có được một điện áp theo ý muốn từ một điện áp cho trước.
Từ nguồn 12V ở trên thông qua cầu phân áp R1 và R2 ta lấy ra điện áp U1, áp U1 phụ thuộc vào giá trị hai điện trở R1 và R2.theo công thức .
U1 / U = R1 / [R1 + R2] => U1 = U.R1/[R1 + R2]
Thay đổi giá trị R1 hoặc R2 ta sẽ thu được điện áp U1 theo ý muốn.
- Phân cực cho bóng bán dẫn hoạt động .
Mạch phân cực cho Transistor
- Tham gia vào các mạch tạo dao động R C
Mạch tạo dao động sử dụng IC 555
2. Cấu tạo
Thường dùng dây kim loại có điện trở suất cao hoặc dùng bột than phun lên lõi sứ để làm điện trở
3. Phân loại
a. Phân loại theo công suất:-Điện trở có công suất nhỏ :có thể có công suất từ 0,125W đến 0,5W
-Điện trở công suất lớn :có công suất từ 1W, 2W, 5W, 10W...
b. Phân loại theo trị số:
Gồm loại cố định hoặc có thể biến đổi [ biến trở và chiết áp ]
+ Biến trở: Là điện trở có thể chỉnh để thay đổi giá trị, có ký hiệu là VR chúng có hình dạng như sau
Hình dạng biến trở Ký hiệu trên sơ đồ
+ Chiết áp : Chiết áp cũng tương tự biến trở nhưng có thêm cần chỉnh và thường bố trí phía trước mặt máy cho người sử dụng điều chỉnh. Ví dụ như – Triết áp Volume, triết áp Bass, Treec v.v.. , triết áp nghĩa là triết ra một phần điện áp từ đầu vào tuỳ theo mức độ chỉnh.
Ký hiệu triết áp trên sơ đồ nguyên lý.
Hình dạng triết áp
c. Khi đại lượng vật lý tác động lên điện trở làm trị số điện trở thay đổi thì được phân loại theo tên gọi sau:
- Điện trở nhiệt [thermixto] có 2 loại:
+ Hệ số dương: Khi nhiệt độ tăng thì giá trị điện trở tăng
+ Hệ số âm: Khi nhiệt độ tăng thì giá trị điện trở giảm
- Điện trở biến đổi theo điện áp [varixto]: Khi điện áp tăng thì giá trị điện trở giảm
- Quang điện trở: Khi ánh sáng rọi vào thì giá trị điện trở giảm
4. Các số liệu kĩ thuật của điện trở :
a, Trị số điện trở : cho biết mức độ cản trở dòng điện của điện trở
Đơn vị đo là Ôm [Ω]
1 kilo ôm [kΩ] = 10^3 Ω
1 mêga ôm [ MΩ] = 10^6 Ω
b, Cách đọc trị số điện trở :
- Các điện trở có kích thước nhỏ được ghi trị số bằng các vạch mầu theo một quy ước chung của thế giới.
Quy ước mầu Quốc tế
| Mầu sắc | Giá trị | Mầu sắc | Giá trị |
| Đen | 0 | Xanh lá | 5 |
| Nâu | 1 | Xanh lơ | 6 |
| Đỏ | 2 | Tím | 7 |
| Cam | 3 | Xám | 8 |
| Vàng | 4 | Trắng | 9 |
| Nhũ vàng | -1 | ||
| Nhũ bạc | -2 |
* Cách đọc trị số điện trở 4 vòng mầu :
Cách đọc điện trở 4 vòng mầu
- Vòng số 4 là vòng ở cuối luôn luôn có mầu nhũ vàng hay nhũ bạc, đây là vòng chỉ sai số của điện trở, khi đọc trị số ta bỏ qua vòng này.
- Đối diện với vòng cuối là vòng số 1, tiếp theo đến vòng số 2, số 3
- Vòng số 1 và vòng số 2 là hàng chục và hàng đơn vị
- Vòng số 3 là bội số của cơ số 10.
- Trị số = [vòng 1][vòng 2] x 10 [ mũ vòng 3]
- Có thể tính vòng số 3 là số con số không “0″ thêm vào
- Mầu nhũ chỉ có ở vòng sai số hoặc vòng số 3, nếu vòng số 3 là nhũ thì số mũ của cơ số 10 là số âm.
- ----
- Vòng số 5 là vòng cuối cùng , là vòng ghi sai số, trở 5 vòng mầu thì mầu sai số có nhiều mầu, do đó gây khó khăn cho ta khi xác điịnh đâu là vòng cuối cùng, tuy nhiên vòng cuối luôn có khoảng cách xa hơn một chút.
- Đối diện vòng cuối là vòng số 1
- Tương tự cách đọc trị số của trở 4 vòng mầu nhưng ở đây vòng số 4 là bội số của cơ số 10, vòng số 1, số 2, số 3 lần lượt là hàng trăm, hàng chục và hàng đơn vị.
- Trị số = [vòng 1][vòng 2][vòng 3] x 10 [ mũ vòng 4]
- Có thể tính vòng số 4 là số con số không “0″ thêm vào
c, Công suất định mức :
Là công suất tiêu hao trên điện trở mà nó có thể chịu đựng trong thời gian dài, không bị quá nóng hoặc bị cháy, đứt. Đơn vị đo là oát [W]
II. Tụ điện [C].
1. Công dụng :
Tụ điện được sử dụng rất nhiều trong kỹ thuật điện và điện tử, trong các thiết bị điện tử, tụ điện là một linh kiện không thể thiếu đươc, mỗi mạch điện tụ đều có một công dụng nhất định như truyền dẫn tín hiệu , lọc nhiễu, lọc điện nguồn, tạo dao động ..vv...
- Cho điện áp xoay chiều đi qua và ngăn điện áp một chiều lại, do đó tụ được sử dụng để truyền tín hiệu giữa các tầng khuyếch đại có chênh lệch về điện áp một chiều.
- Loc điện áp xoay chiều sau khi đã được chỉnh lưu [ loại bỏ pha âm ] thành điện áp một chiều bằng phẳng . đó là nguyên lý của các tụ lọc nguồn .
- Với điện AC [ xoay chiều ] thì tụ dẫn điện còn với điện DC[ một chiều ] thì tụ lại trở thành tụ lọc tụ giấy và tụ gốm [trị số nhỏ] thường lắp trong các mạch cao tần còn tụ hoá [trị số lớn] thường lắp trong các mạch âm tần hoăc lọc nguồn điện có tần số thấp
Dưới đây là một số những hình ảnh minh hoạ về ứng dụng của tụ điện.
Tụ hoá trong mạch lọc nguồn.
Trong mạch lọc nguồn như hình trên , tụ hoá có tác dụng lọc cho điện áp một chiều sau khi đã chỉnh lưu được bằng phẳng để cung cấp cho tải tiêu thụ, ta thấy nếu không có tụ thì áp DC sau đi ốt là điên áp nhấp nhô, khi có tụ điện áp này được lọc tương đối phẳng, tụ điện càng lớn thì điện áp DC này càng phẳng.
Mạch dao động đa hài sử dụng 2 Transistor
Ngoài ra tụ nó còn được ứng dụng nhiều trong thực tế :
+ Tụ điện có tác dụng ngăn cách dòng điện một chiều và cho dòng điện xoay chiều đi qua
+ Khi mắc phối hợp với cuộn cảm sẽ hình thành mạch cộng hưởng.
2. Cấu tạo :
Cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực đặt song song, ở giữa có một lớp cách điện gọi là điện môi.
Người ta thường dùng giấy, gốm , mica, giấy tẩm hoá chất làm chất điện môi và tụ điện cũng được phân loại theo tên gọi của các chất điện môi này như Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ hoá.
- Nguyên lý hoạt động của tụ dựa vào sự tích tụ của điện tích trên hai bề mặt tạo ra khả năng tích trữ năng lượng điện trường của tụ điện
3. Phân loại :
Tụ điện có nhiều loại như tụ giấy, tụ gốm, tụ mica , tụ
hoá , tụ dầu ,...nhưng về tính chất thì ta phân tụ là hai loại chính là tụ không phân cực và tụ phân cực
a.Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ mica. [Tụ không phân cực ]
Các loại tụ này không phân biệt âm dương và thường có điện dung nhỏ từ 0,47 µF trở xuống, các tụ này thường được sử dụng trong các mạch điện có tần số cao hoặc mạch lọc nhiễu
Một số tụ nhỏ khác
Các loại tụ nhỏ thường không phân cực. Các loại tụ này thường chịu được các điện áp cao mà thông thường là khoảng 50V hay 250V. Các loại tụ không phân cực này có rất nhiều loại và có rất nhiều các hệ thống chuẩn đọc giá trị khác nhau.
b.Tụ hoá [ Tụ có phân cực ]
Tụ hoá là tụ có phân cực âm dương , tụ hoá có trị số lớn hơn và giá trị từ 0,47µF đến khoảng 4.700 µF , tụ hoá thường được sử dụng trong các mạch có tần số thấp hoặc dùng để lọc nguồn, tụ hoá luôn luôn có hình trụ..
Tụ xoay là tụ có thể xoay để thay đổi giá trị điện dung, tụ này thường được lắp trong Radio để thay đổi tần số cộng hưởng khi ta dò đài.
4. Các số liệu kĩ thuật của tụ điện :
a.Trị số điện dung : Là đại lượng nói lên khả năng tích điện trên hai bản cực của tụ điện, điện dung của tụ điện phụ thuộc vào diện tích bản cực, vật liệu làm chất điện môi và khoảng cách giữ hai bản cực theo công thức
C = ξ . S / d
Trong đó
- C : là điện dung tụ điện , đơn vị là Fara [F]
- ξ : Là hằng số điện môi của lớp cách điện.
- d : là chiều dày của lớp cách điện.
- S : là diện tích bản cực của tụ điện.
- 1 Fara = 1000 µ Fara = 1000.000 n F = 1000.000.000 p F
- 1 µ Fara = 1000 n Fara
- 1 n Fara = 1000 p Fara
b. Điện áp định mức [Udm] :
Là trị số điện áp lớn nhất cho phép đặt lên 2 bản cực của tụ điện mà vẫn đảm bảo an toàn, tụ không bị đánh thủng.
Chú ý : đối với tụ hóa khi mắc vào mạch nguồn điện phải đặt đúng chiều điện áp : cực dương tụ về phía cực dương nguồn, cực âm tụ về phía cực âm nguồn. Trong mạch điện, cực dương tụ phải mắc vào nơi có điện áp cao hơn. Mắc ngược chiều sẽ làm hỏng tụ hóa.
c. Dung kháng của tụ điện [Xc] :
Là đại lượng biểu hiện sự cản trở của tụ điện đối với dòng điện chạy qua nó.
Xc = 1/ωC = 1/2πfC
Trong đó:
- Xc: Dung kháng, tính bằng ôm [Ω]
- f:Tần số của dòng điện qua tụ, tính bằng Héc [Hz]
- C: Điện dung của tụ điện, tính bằng fara [F]
III. Cuộn cảm [L].
Người ta dùng dây dẫn điện để quấn thành cuộn cảm.
Tùy theo cấu tạo và phạm vi sử dụng, cuộn cảm được phân loại như sau: Cuộn cảm cao tần, cuộn cảm trung tần, cuộn cảm âm tần.
a] Trị số điện cảm: cho biết khả năng tích lũy năng lượng từ trường của cuộn cảm khi có dòng điện chạy quá. Trị số điện cảm phụ thuộc vào kích thước, hình dạng, vật liệu lõi, số vòng dây và cách quấn dây.
Đơn vị đo là henry [H], các ước số thường dùng là:
1mili henry[mH]= 10^-3 H
1 micro henry =10^-6 H
b] Cảm kháng của cuộn cảm X[L]: là đại lượng biểu hiện sự cản trở của cuộn cảm đối với dòng điện chạy qua nó
XL= 2 x 3.14 x f x L
trong đó:
- XL: cảm kháng . đơn vị là Ω
-f : là tần số đơn vị là Hz
-L : là hệ số tự cảm , đơn vị là Henry
c] Hệ số phẩm chất Q: đặc trung cho tổn hao năng lượng trong cuộn cảm, ĐÓ là tỉ số của cảm kháng [ điện kháng] với điện trở thuần [r] của cuộn cảm ở một tần số [f] cho trước: Q= 2 x 3.14 x f x L/r