bai giang 7

b Tham số chủ yếu của điện trở.điện trở – tụ điện – cuộn cảm - Sai số của điện trở là lượng sai lệch giữa giá trị thực của điện trở với giá trị danh định được ghi trên thân điện trở.. -

Bài 7: ®iÖn trë – tô ®iÖn – cuén

c¶m

điện trở – tụ điện – cuộn cảm

Mục đích, yêu cầu:

Mục đích:

- Giúp người học đọc được kí hiệu và các tham cơ bản của các linh kiện

điện trở, tụ điện và cuộn cảm.

- Phương pháp kiểm tra đánh giá chất lượng các linh kiện thụ động

Nội dung, thời gian và t ch c phương pháp ổ ứ

- Khi học lý thuyết tập trung tại giảng đường KTĐT có 1 giáo

viên điều khiển

- Khi học thực hành phân nhóm có 3 giáo viên hướng dẫn

I Điện trở

1 Ký hiệu và tham số

a) Ký hiệu trên mạch điện

điện trở – tụ điện – cuộn cảm

Ký hiệu của điện trở trên sơ đồ mạch điện (1) Điện trở cố định

(2) Điện trở biến đổi là điện trở có giá trị thay đổi được trong phạm vi nhất định Giá trị của điện trở phụ thuộc vào vị trí của con trượt trên vành điện trở

(3) Điện trở nhiệt là điện trở có giá trị phụ thuộc vào nhiệt độ của bản thân điện trở Nếu nhiệt độ tăng lên thì giá trị của điện trở có thể tăng lên hoặc giảm đi

3 9 1 0 W j 6

(4) Quang trở là điện trở có giá trị phụ thuộc vào cường độ ánh sáng chiếu vào nó.(5) VDR là điện trở có giá trị phụ thuộc vào điện áp đặt vào hai đầu điện trở

(6) Điện trở cố định có công suất lớn được ghi trên thân điện trở

Xem hình dạng

- Trị số danh định: Trị số danh định của điện trở được sản xuất theo thang

điện trở tiêu chuẩn của mỗi nước và ghi trên bề mặt của điện trở bằng chữ số, bằng vạch màu hay bằng ký hiệu

b) Tham số chủ yếu của điện trở.điện trở – tụ điện – cuộn cảm

- Sai số của điện trở là lượng sai lệch giữa giá trị thực của điện trở với giá trị danh định được ghi trên thân điện trở Độ chính xác của các loại điện trở xác

định bằng sai số tương đối và được phân cấp Điện trở thông thường có 3 cấp chính xác đó là:

- Công suất danh định: Công suất danh định của điện trở (Pdđ) là công suất tiêu tán trên điện trở Với giá trị công suất tiêu tán đó tham số của điện trở vẫn được giữ vững và thời gian tồn tại theo quy định (Pdđ của điện trở nói lên khả năng chịu dòng điện lớn nhất đi qua nó) Trong thực tế người ta chế tạo

điện trở có các công suất sau:

+ Cấp 1 sai số ± 5%.

+ Cấp 2 sai số ± 10%.

+ Cấp 3 sai số ± 20%.

Pdđ = (0,05; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 30; 50; 100 ) W

- Nếu điện trở làm việc mà công suất tổn hao và giá trị điện áp giới hạn thực tế trên

nó vượt quá giới hạn danh định thì tham số của điện trở sẽ biến đổi, tuổi thọ của điện trở giảm xuống

2 Cách đọc điện trở Nga

a) ý nghĩa của nhóm chữ cái đầu tiên.

- Chữ cái thứ nhất chỉ vật liệu chế tạo điện trở

- Chữ cái thứ 3 chỉ công dụng và tính chất đặc biệt

+ T điện trở chịu nhiệt

+ điện trở có độ chính xác cao.П

+ B điện trở cao áp

- Nhóm chữ số thứ nhất chỉ công suất danh định của điện trở

- Nhóm chữ số thứ 2 chỉ trị số danh định của điện trở

- Nhóm số thứ 3 chỉ sai số của điện trở

Chú ý:

- Loại điện trở có thêm chữ "O" ở đầu nhóm chữ cái Nga chỉ loại điện trở có

độ bền cơ học và độ tin cậy cao hơn loại thông dụng Ví dụ loại O МЛТ có độ bền cơ học và độ tin cậy cao hơn loại МЛТ

- Trên thân điện trở Nga loại chịu nhiệt không ghi công suất danh định thì Pdđ = 0,5W

điện trở – tụ điện – cuộn cảm

- Trên thân điện trở Nga không ghi sai số thì sai số của nó là ± 20%.

- Đối với một số điện trở, dãy số chỉ trị số danh định được ghi bằng 4 chữ

số thì cách đọc trị số danh định như sau Ba số đầu giữ nguyên giá trị, số thứ 4

là số các con số "0" thêm vào sau 3 số đầu và đơn vị là " Ω "

Ví dụ: O МЛТ -1 5602 10%) trị số danh định là 56000 Ω = 56K Ω

- Ngoài ra một số điện trở còn có cách ghi khác là.

+ 100E hoặc 100 có giá trị bằng 100 Ω

+ 1E8 hoặc 1R8 có giá trị bằng 1,8 Ω

+ 1K5 có giá trị bằng 1,5K Ω

+ M15 có giá trị bằng 0,15M Ω

3 Cách đọc các tham số của điện trở màu

a) Các bảng quy ước dành cho điện trở màu

điện trở – tụ điện – cuộn cảm

Bảng 3: Công suất và kích thước của điện trở màu

b) Cách đọc các tham số

điện trở – tụ điện – cuộn cảm

- Đối với điện trở 4 vòng màu

+ Vòng màu thứ 1 và vòng màu thứ 2 giữ nguyên trị số theo quy định bảng 1 + Vòng màu thứ 3 là số con số không thêm vào sau trị số của 2 vòng đầu

+ Vòng màu thứ 4 là sai số của điện trở theo quy định bảng 2

+ Công suất của điện trở tra theo bảng 3

Ví dụ

- Đối với điện trở 5 vòng màu

+ Ba vòng màu đầu giữ nguyên trị số theo quy định bảng 1

+ Vòng màu thứ 4 là số con số "0" thêm vào sau giá trị của 3 vòng đầu

+ Vòng màu thứ 5 là sai số của điện trở tra theo quy định bảng 2

+ Công suất của điện trở tra theo bảng 3

Ví dụ

- Đối với điện trở có giá trị nhỏ hơn 10Ω cũng được biểu diễn bằng 4 vòng màu + Vòng màu thứ nhất và vòng màu thứ 2 hai giữ nguyên trị số theo bảng 1 + Vòng màu thứ 3 là màu kim nhũ hoặc màu ngân nhũ

* Nếu là kim nhũ thì lấy trị số của 2 vòng đầu nhân với (0,1)

* Nếu là ngân nhũ thì lấy trị số của 2 vòng đầu nhân với (0,01)

+ Vòng thứ 4 là sai số của điện trở theo quy định bảng 2

Ví dụ

- Khi đọc giá trị các vòng màu cần phải xác định vòng màu thứ nhất và đọc lần lượt

từ trái qua phải

điện trở – tụ điện – cuộn cảm

Chú ý:

- Để tránh nhầm lẫn giữa vòng màu đầu tiên và vòng màu sai số ta phải quan sát

và xác định màu tốt màu sắc Đối với điện trở 4 vòng màu thì vòng màu thứ 4 là vòng màu sai số bao giờ cũng thường là kim nhũ hoặc ngân nhũ

- Đối với điện trở 5 vòng màu thì vòng màu sai số được ký hiệu khác so với các

vòng màu trị số ở một số đặc điểm sau

Ví dụ

a) Đối với điện trở cố định

4 Kiểm tra đánh giá chất lượng

- Điện trở không đổi có một giá trị xác định, công suất tiêu tán danh định, trong quá trình làm việc lâu ngày thì tham số của điện trở thay đổi Hầu hết các điện trở cố định giá trị của nó đều tăng lên, lớp bảo vệ bên ngoài có thể bị cháy, nứt Nếu dòng điện đi qua lớn hơn khả năng chịu đựng của điện trở thì dẫn đến cháy điện trở có nghĩa là phá vỡ lớp dẫn điện của điện trở

- Khi thay thế điện trở cần quan tâm chú ý đến giá trị điện trở và công suất tiêu tán danh định, để sau khi thay thế điện trở mới vào, mạch điện vẫn đảm bảo chức năng của thiết bị Ngoài ra trong một số mạch yêu cầu độ chính xác về tần số công tác, tạp âm và

hệ số nhiệt khi thay điện trở mới vào phải chú ý đến những yếu tố này, tránh thay sai hoặc không đúng chủng loại sẽ làm giảm phẩm chất, tính năng và độ chính xác của thiết

bị.

- Với những điện trở bị cháy, đứt ta có thể quan sát và phát hiện bằng mắt hoặc

thông qua việc đo xác định bằng ôm kế Khi dùng ôm kế đo xác định giá trị của điện trở trong mạch ta phải nhả một đầu điện trở ra và không được cầm hai tay vào 2 đầu que

đo, kết quả phép đo không chính xác Khi có kết quả đo ta so sánh kết quả đo đó với giá trị ghi trên thân điện trở và cộng hoặc trừ phần dung sai cho phép thì điện trở đó vẫn

đảm bảo dùng được Trong quá trình đo phải tiếp xúc tốt giữa que đo và 2 chân điện trở

điện trở – tụ điện – cuộn cảm

- Do đặc điểm cấu tạo của loại điện trở này có bộ phận con trượt tiếp xúc nên sự cố hư hỏng rất lớn không tiếp xúc hoặc tiếp xúc xấu Ngoài ra phần cơ khí có thể bị kẹt không điều chỉnh được Để phục hồi tiếp xúc xấu của con trượt ta tháo ra dùng cồn 900, xăng hoặc Benzen để lau rửa lớp than graphít bị bào mòn do quá trình xoay nhiều lần Quá trình làm phải nhẹ nhàng mới đạt kết quả tốt Nếu trục xoay bị kẹt ta phải dùng xăng rửa sạch sau đó tra một chút dầu nhớt nhẹ vào (dầu tra máy khâu).

b) Với điện trở biến đổi và chiết áp.

- Muốn kiểm tra điện trở biến đổi hay chiết áp trước hết phải kiểm tra giá trị cố định của nó, phương pháp đo như đo điện trở cố định Sau đó kiểm tra tiếp xúc bằng cách dùng ôm kế đo giữa chân nối với con trượt và một trong hai chân cố định, xoay từ từ trục quay hoặc dịch dần con trượt và quan sát kim chỉ thị ở đồng hồ phải thấy sự biến đổi

đồng biến, nghĩa là sự tăng hay giảm giá trị điện trở phải phụ thuộc vào vị trí tương đối giữa điểm tiếp xúc con trượt trên vành than hay dây quấn

- Nếu trong quá trình xoay trục mà giá trị điện trở bằng vô cùng thì điện trở tại điểm

đó không tiếp xúc, hoặc giá trị điện trở luôn ở giá trị cố định thì do việc xác định nhầm

điểm đo

- Điện trở biến đổi và chiết áp là loại có thể thay đổi được giá trị nhưng bao giờ nó cũng có 1 giá trị xác lập, giá trị xác lập này là trị số cực đại của điện trở mà nó có thể biến đổi được.

điện trở – tụ điện – cuộn cảm

Mô phỏng

điện trở – tụ điện – cuộn cảm

(2) Tụ biến đổi (tụ xoay)

(3) Tụ bán đổi (tụ tinh chỉnh)

(4) Tụ hoá học

b) Các tham số cơ bản của tụ điện.

- Trị số điện dung danh định: Điện dung là tham số cơ bản của tụ điện Trị số điện dung danh định được ghi rõ trên thân tụ bằng chữ và số, vòng màu, chấm màu như điện trở Đơn vị tính điện dung là Fara (F) Trong thực tế, đơn vị thường dùng là picôfara (pF), nanôfara (nF) hay micrôfara (àF)

- Độ chính xác của trị số điện dung danh định chia ra làm 3 cấp: Cấp 1 có sai số là

± 5 %; Cấp 2 có sai số là ± 10 %; Cấp 3 có sai số là ± 20 %

- Điện áp công tác danh định là điện áp lớn nhất mà tụ có thể làm việc trong thời gian dài hơn 1000 giờ Khi tụ làm việc trong các mạch xoay chiều thì điện áp làm việc nhỏ hơn điện áp danh định

Xem hình dạng

- Chữ cái đầu tiên chỉ vật liệu làm chất điện môi.

+ Chữ vật liệu làm chất điện môi là giấy.Б

+ Chữ vật liệu làm chất điện môi là màng mỏng.П

+ Chữ vật liệu làm chất điện môi là mi ca.С

+ Chữ МБ vật liệu làm chất điện môi là giấy kim loại

+ Chữ МП vật liệu làm chất điện môi là màng kim loại

+ Chữ vật liệu làm chất điện môi là gốm К

- Nhóm chữ số chỉ điện dung danh định kèm theo đơn vị như pF, nF, àF

- Nếu không ghi đơn vị thì đọc đơn vị là (pF)

c) Số tiếp theo chỉ sai số và điện áp chịu đựng

Ví dụ

- Ngoài ra tụ hoá thường có ký hiệu sau:

K50 - 6

6,3 B 500 MKΦ

- ở đây ta nhận thấy chữ K không phải chỉ vật liệu điện môi là gốm mà K chỉ giá trị của tụ cố định Do vậy ở ví dụ như trên ta đọc như sau Đây là tụ hoá được sản xuất lần thứ 6, có điện áp chịu đựng là 6,3V, và giá trị danh định là 500àF, không ghi sai số thì sai số là ±20%

điện trở – tụ điện – cuộn cảm

- Do ký hiệu của Nga khá phức tạp do vậy khi đọc các ý nghĩa của ký hiệu ghi trên thân tụ điện ở khí tài theo phần thuyết minh kỹ thuật của máy Vấn đề ở đây chúng ta phải xác định loại tụ gì, có trị số danh định là bao nhiêu, sai số cho phép nằm ở khoảng nào và điện áp chịu đựng danh định lớn nhất của nó Với tụ xoay phải xác định hình dạng kết cấu và hiểu một số đặc tính kỹ thuật của nó

Chú ý:

3 Cách đọc tụ điện khác

a) Tụ ký hiệu bằng vòng màu

Tụ ký hiệu quy ước bằng vòng màu Cách xác định loại tụ này giống như điện trở vòng màu Vấn đề ở đây ta phải xác định nó là điện trở hay tụ điện trước, sau đó mới

đọc đơn vị vào sau trị số đó

b) Tụ ký hiệu bằng quy luật số

Tụ ký hiệu theo quy luật số, hai số đầu giữ nguyên giá trị số thứ 3 là số con số "0" thêm vào sau hai số đầu và đơn vị là (pF) Sau 3 con số trên có thêm các chữ cái J,M,K

là sai số của tụ Chữ J = ±5%, M = ± 10%, K = ± 20%

Ví dụ

a) Với tụ thường

điện trở – tụ điện – cuộn cảm

- Đặt hai đầu que đo của ôm kế thang (Ω x 100) hoặc (Ωx1k) vào hai đầu tụ điện Giá trị điện trở phải đạt (∞) Khi đạt giá trị này chưa có kết luận tụ tốt được vì phần dây dẫn điện từ đầu tụ vào má tụ (điện cực) bị đứt Chính vì điều đó mà ta có thể thử tiếp bằng cách sau:

4 Kiểm tra đánh giá chất luợng

- Nối một đầu tụ vào pha lửa (nóng) của mạng điện lưới, một đầu còn lại đặt bút thử

điện vào Nếu bút thử điện đỏ chứng tỏ tụ còn tốt, nếu bút thử điện không sáng thì tụ đó hỏng Những tụ thường có trị số lớn hơn 1àF áp dụng phương pháp kiểm tra như tụ hoá

b) Với tụ hoá

- Những tụ hoá có trị số nhỏ hơn 1àF ta áp dụng phương pháp kiểm tra như tụ thường Đặt hai đầu que đo của ôm kế thang (Ω x100) hoặc (Ωx1k) vào hai đầu tụ điện kim

đồng hồ vọt lên (chỉ một giá trị nào đó) sau đó từ từ trở về vị trí vô cùng (về giá trị điện trở lớn) Sau đó đảo đầu que đo thì hiện tượng của kim đồng hồ giống trên nhưng có

điều kim đồng hồ vọt lên mạnh hơn Ta nói rằng tụ hoá còn khả năng làm việc

c) Với tụ xoay, tụ bán đổi

- Đặt hai đầu que đo của ôm kế vào hai điểm nối với má động và má tĩnh thang đo

điện trở (Ω x1), sau đó ta xoay má động từ góc mở nhỏ nhất đến góc mở lớn nhất rồi quan sát kim đồng hồ

(3) Cuộn cảm lõi phe rít.

(5) Cuộn cảm có giá trị điện cảm thay đổi được

b) Phân loại cuộn cảm

- Cuộn cảm 1 lớp

+ Cuộn cảm 1 lớp chỉ có một lớp dây dẫn, trị số điện cảm của nó nhỏ nhưng hệ số phẩm chất QL rất cao Loại này thường dùng ở tần số cao Cuộn cảm một lớp có thể quấn thưa hoặc quấn sít như hình sau:

điện trở – tụ điện – cuộn cảm

Cuộn cảm một lớp (1) Cuộn cảm quấn thưa không dùng khung

+ Cuộn cảm quấn thưa: Các vòng dây quấn cách đều nhau một khoảng "τ" gọi là bước xoắn, loại này có QL rất lớn thường dùng ở dải tần số cao hoặc siêu cao

(2) Cuộn cảm quấn sít

(3) Cuộn cảm quấn thưa dùng khung

+ Cuộn cảm quấn sít: Cuộn cảm quấn sít dùng dây bọc cách điện quấn sít nhau trên khung cách điện Loại này có trị số điện cảm từ (30 ữ 500)àH, điện dung riêng Co nhỏ và QL nhỏ hơn 250 Cuộn cảm loại này chọn l/D = (0,5 ữ2)

tổ ong như hình sau:

D

l

điện trở – tụ điện – cuộn cảm

Cuộn cảm nhiều lớp (1) Cuộn cảm quấn phân đoạn

+ Để giảm ảnh hưởng của trường điện từ do cuộn cảm sinh ra đối với các linh kiện khác và ngược lại, người ta thường đặt cuộn cảm trong một hộp kim loại dẫn điện tốt (đồng, nhôm) Các cuộn cảm như vậy gọi là cuộn cảm bọc kim, nó rất quan trọng trong các thiết bị điện tử làm việc ở tần số cao và siêu cao Khi đặt cuộn cảm trong hộp bọc kim thì một phần năng lượng tổn hao trong hộp do đó trị số điện cảm và hệ số phẩm chất bị giảm đi

(2) Cuộn cảm quấn theo kiểu tổ ong

- Cuộn cảm bọc kim

+ Dưới tác dụng của trường điện từ do cuộn cảm sinh ra sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng trong hộp bọc kim Dòng điện này sinh ra từ trường chống lại từ trường của cuộn cảm do vậy có thể xem hộp bọc kim là cuộn cảm khác ghép với cuộn cảm kia Như vậy khi bọc kim điện trở tổn hao trong cuộn cảm tăng lên sẽ làm giảm hệ số phẩm chất

QL Kích thước của hộp bọc kim và của cuộn dây đều ảnh hưởng tới hiệu quả bọc kim

và tham số của cuộn cảm

Xem hình dạng

2 Kiểm tra đánh giá chất lượng

điện trở – tụ điện – cuộn cảm

- Để xác định rõ được chất lượng của từng loại cuộn cảm, ta phải có các thiết bị chuyên dùng Để kiểm tra sơ bộ các loại cuộn cảm ta dùng phương pháp quan sát, đo

điện trở, thay thế

- Khi cuộn cảm bị cháy có mùi khét, các cuộn dây ngả sang màu khác Nếu dùng

đồng hồ đo để ở thang đo điện trở thì cuộn cảm có một giá trị điện trở nhất định từ vài

ôm cho đến vài trăm ôm Khi cuộn cảm bị đứt thì giá trị điện trở đo được bằng vô cùng còn khi cuộn cảm bị chập một số vòng dây thì việc xác định bằng đồng hồ sẽ không chính xác, lúc này ta dùng phương pháp thay thế

- Chú ý tránh nhầm lẫn giữa cuộn cảm làm việc ở tần số thấp và biến áp khi quan sát bên ngoài

- Do công nghệ chế tạo hiện nay, cuộn cảm được chế tạo có kích thước nhỏ, nếu quan sát trên các bảng mạch điện tử ta dễ nhầm lẫn với tụ điện hoặc điện trở Để tránh nhầm lẫn ta dựa vào các yếu tố sau

+ Màu sắc trên thân của linh kiện

+ Ký hiệu trên bảng mạch

- Đối với các cuộn cảm làm việc ở tần số cao, có kích thước nhỏ, số vòng dây ít do

đó trong quá trình hiệu chỉnh và sửa chữa ta không được xê dịch các cuộn dây hoặc các vòng dây