Cách để Tính điện áp của một điện trở

Trước khi tính được điện áp của điện trở, đầu tiên, bạn phải xác định loại mạch đang được dùng là loại mạch gì. Nếu cần xem lại các khái niệm cơ bản hay cần được giúp đỡ chút ít để hiểu hơn về các loại mạch điện, hãy bắt đầu với phần thứ nhất. Nếu không cần, hãy bỏ qua và chuyển đến phần nội dung về loại mạch mà bạn cần xử lý.

Phần 1 trong 3: Hiểu mạch điện

  1. 1
    Học về mạch. Hãy hình dung về mạch điện theo lối tư duy sau: tưởng tượng bạn đang đổ một túi hạt bắp vào trong một cái bát. Từng hạt bắp là một electron (điện tử), và dòng hạt chảy vào trong bát là một dòng điện.[1] Khi nói về dòng, bạn mô tả nó bằng cách nói rằng bao nhiêu hạt đang di chuyển mỗi giây.
  2. 2
    Nghĩ về điện tích. Electron mang điện tích "âm". Nghĩa là chúng hút (hoặc di chuyển về phía) vật thể mang điện tích dương, và đẩy (hay di chuyển ra xa) vật thể mang điện tích âm. Vì đều âm nên các electron luôn cố đẩy nhau, tản ra mỗi khi có thể.
  3. 3
    Hiểu điện áp. Điện áp là sự khác biệt về điện tích giữa hai điểm. Sự chênh lệch điện tích càng lớn, hai đầu hút nhau càng mạnh. Dưới đây là một ví dụ về pin thông thường:
    • Trong pin, phản ứng hóa học được diễn ra và electron được tích lũy. Những electron này đi về phía đầu âm, trong lúc đầu dương duy trì ở trạng thái gần như trống không (Chúng được gọi là cực âm và cực dương). Quá trình này càng kéo dài, điện áp giữa hai đầu càng lớn.
    • Khi nối dây điện giữa cực âm và cực dương, đột nhiên, electron ở cực âm có chỗ để đi. Chúng bắn về phía cực dương, tạo nên dòng điện. Điện áp càng cao, càng nhiều electron di chuyển về cực dương trong mỗi giây.
  4. 4
    Hiểu khái niệm điện trở. Điện trở có bản chất đúng như tên gọi của nó. Điện trở của một vật càng cao, electron càng khó di chuyển qua vật đó. Nó làm chậm dòng điện, bởi lúc này, trong mỗi giây, lượng electron có thể di chuyển qua sẽ ít hơn.
    • Điện trở là bất kỳ thứ gì thuộc mạch điện và bổ sung điện trở cho mạch. Bạn có thể mua một "điện trở" thực thụ tại cửa hàng điện nhưng trong các bài toán về mạch điện, điện trở thường được đại diện bởi bóng đèn hay bất kỳ vật có điện trở nào khác.
  5. 5
    Ghi nhớ định luật Ôm. Có một mối quan hệ rất đơn giản tồn tại giữa cường độ dòng điện, điện áp và điện trở. Hãy viết ra hoặc ghi nhớ nó - bạn sẽ phải sử dụng thường xuyên khi giải các bài toán về mạch điện:
    • Cường độ dòng điện = điện áp chia cho điện trở
    • Nó thường được viết dưới dạng: I = V / R
    • Hãy nghĩ về điều sẽ xảy ra khi tăng V (điện áp) hoặc R (điện trở). Nó có phù hợp với những gì mà bạn đã học được trong phần giải thích ở trên?
    Quảng cáo

Phần 2 trong 3: Tính điện áp của điện trở (mạch nối tiếp)

  1. 1
    Hiểu thế nào là mạch nối tiếp. Mạch nối tiếp rất dễ nhận diện. Đó chỉ là một cuộn dây, với mọi thứ được xếp thành một hàng. Dòng điện di chuyển quanh toàn bộ cuộn dây, lần lượt đi qua từng điện trở hay các thành phần cấu tạo nên mạch điện.
    • Cường độ dòng điện luôn như nhau tại mọi điểm trên mạch.[2]
    • Khi tính điện áp, vị trí của điện trở trong mạch không quan trọng. Bạn có thể lấy và thay đổi vị trí điện trở, điệp áp của từng điện trở vẫn sẽ không đổi.
    • Xét mạch ví dụ với ba điện trở nối tiếp: R1, R2, và R3. Mạch này được cấp điện bởi pin 12V. Ta sẽ tìm điện áp của từng điện trở.
  2. 2
    Tính điện trở toàn mạch. Cộng toàn bộ giá trị điện trở có trong mạch. Đáp án thu được chính là điện trở toàn mạch của mạch nối tiếp.
    • Lấy ví dụ ba điện trở R1, R2, và R3 có điện trở tương ứng là 2 Ω (ôm), 3 Ω, và 5 Ω. Điện trở toàn mạch là 2 + 3 + 5 = 10 ôm.
  3. 3
    Tìm cường độ dòng điện. Dùng định luật Ôm để tìm cường độ dòng điện toàn mạch. Nhớ rằng trong mạch nối tiếp, cường độ dòng điện là như nhau ở mọi vị trí. Một khi đã tính được dòng theo cách này, ta có thể dùng nó cho mọi tính toán.
    • Định luật Ôm nói rằng cường độ dòng điện I = V / R. Điệp áp toàn mạch là 12 vôn, và điện trở toàn mạch là 10 ôm. Câu trở lời là I = 12 / 10 = 1,2 amp.
  4. 4
    Biến đổi định luật Ôm để tìm điện áp. Với đại số căn bản, ta có thể biến đổi định luật Ôm để tìm điện áp thay vì cường độ dòng điện:
    • I = V / R
    • IR = VR / R
    • IR = V
    • V = IR
  5. 5
    Tính điện áp của từng điện trở. Ta đã biết giá trị điện trở, ta đã biết cường độ dòng điện và ta đã có phương trình. Hãy thay số và giải. Với bài toán ví dụ, ta có:
    • Điệp áp của R1 = V1 = (1,2A)() = 2,4V.
    • Điện áp của R2 = V2 = (1,2A)() = 3,6V.
    • Điện áp của R3 = V3 = (1,2A)() = 6,0V.
  6. 6
    Kiểm tra đáp án của bạn. Trong mạch nối tiếp, tổng điện áp đi qua mọi điện trở phải bằng điện áp toàn mạch.[3] Hãy cộng dồn mọi điện áp mà bạn đã tính được và xem xét liệu ta có thu được điện áp toàn mạch hay không. Nếu không được, hãy quay trở lại và tìm lỗi.
    • Trong ví dụ của ta: 2,4 + 3,6 + 6,0 = 12V, là điện áp toàn mạch.
    • Nếu tổng các điện áp hơi thấp hơn (chẳng hạn như 11,97 thay vì 12), có lẽ bạn đã làm tròn số ở chỗ nào đó. Đáp án của bạn vẫn đúng.
    • Nhớ rằng điện áp đo lường sự khác biệt điện tích, hay số electron. Hãy mường tượng bạn đang đếm số electron mà bạn nhìn thấy được khi di chuyển dọc theo mạch điện. Nếu đếm đúng, rút cuộc, bạn sẽ có được tổng điện tích có trong các electron từ khi bắt đầu đến khi kết thúc.
    Quảng cáo

Phần 3 trong 3: Tính điện áp của điện trở (mạch song song)

  1. 1
    Hiểu thế nào là mạch song song. Hình dung một dây điện có một đầu nằm ở pin, đầu kia được tách thành hai dây riêng biệt. Hai dây này chạy song song với nhau, và rồi được nối lại lần nữa trước khi đến được đầu kia của pin. Nếu trên dây bên trái và dây bên phải đều có một điện trở, vậy hai điện trở đó đang được nối "song song".[4]
    • Mạch song song có thể có số dây tùy ý. Chỉ dẫn này vẫn đúng với mạch điện được chia thành một trăm dây và rồi được hợp lại với nhau.
  2. 2
    Hãy nghĩ về cách dòng điện chạy trong mạch. Trong mạch song song, dòng chạy qua mọi đường mà nó được cung cấp. Nó sẽ chạy qua dây điện bên trái, vượt qua điện trở trái và đến được đầu kia. Cùng lúc đó, nó cũng sẽ chạy qua dây bên phải, vượt qua điện trở phải và đến đầu kia. Không phần nào của dòng chạy ngược trở lại hay đi qua cả hai điện trở song song.
  3. 3
    Dùng điện áp toàn mạch để tìm điện áp của từng điện trở. Khi biết điện áp toàn mạch, việc tìm điện áp từng điện trở sẽ dễ dàng đến không ngờ. Từng dây song song có cùng điện áp với điện áp của toàn mạch.[5] Giả sử một mạch điện với hai điện trở song song được cấp điện bởi pin 6V. Điện áp của điện trở trái sẽ là 6V và điện áp của điện trở phải cũng là 6V. Giá trị điện trở lớn thế nào cũng không quan trọng. Để hiểu tại sao, ta hãy xem xét lại mạch nối tiếp được đề cập ở trên:
    • Nhớ rằng trong mạch nối tiếp, điện áp toàn mạch luôn bằng tổng điện áp của từng giảm thế.
    • Hãy nghĩ về từng đường đi của dòng như một mạch nối tiếp. Điều tương tự vẫn đúng: khi cộng điện áp của toàn bộ điện trở, cuối cùng, bạn sẽ thu được điện áp toàn mạch.
    • Bởi dòng đi qua từng dây chỉ qua một điện trở, điện áp của điện trở đó phải bằng tổng điện áp.
  4. 4
    Tính cường độ dòng điện toàn mạch. Nếu bài toán không cho biết điện áp toàn mạch, bạn sẽ phải hoàn thành thêm một vài bước nữa. Bắt đầu bằng việc tìm cường độ dòng điện đi qua mạch đó. Trong mạch song song, cường độ dòng điện toàn mạch bằng tổng của cường độ dòng điện đi qua từng nhánh song song.[6]
    • Theo thuật ngữ toán học: Itổng = I1 + I2 + I3...
    • Nếu cảm thấy khó hiểu, hãy tưởng tượng một ống nước được chia làm hai. Tổng lượng nước chảy chỉ đơn giản là lượng nước chảy qua từng ống được cộng lại với nhau.
  5. 5
    Tính điện trở toàn mạch. Trong mạch song song, điện trở không hiệu quả bằng bởi chúng chỉ cản trở dòng đi qua một dây hay mạch rẽ. Thực tế là càng có nhiều mạch rẽ, càng dễ dàng để dòng điện có thể tìm được đường đến được đầu bên kia. Để tìm điện trở toàn mạch, ta giải phương trình sau và tìm Rtổng:
    • 1 / Rtổng = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 ...
    • Lấy ví dụ một mạch điện có điện trở 2 ôm và 4 ôm được lắp song song. 1 / Rtổng = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4)Rtổng → Rtổng = 1/(3/4) = 4/3 = ~1,33 ôm.
  6. 6
    Tìm điện áp từ kết quả thu được. Nhớ rằng, một khi tìm được điện áp toàn mạch, ta cũng đã tìm được điện áp của từng dây song song. Hãy dùng định luật Ôm, tìm điện áp toàn mạch. Ví dụ như:
    • Xét một mạch điện có dòng 5 amp chạy qua. Điện trở toàn mạch là 1,33 ôm.
    • Theo định luật Ôm, ta có: I = V / R, do đó: V = IR.
    • V = (5A)(1,33Ω) = 6,65V.
    Quảng cáo

Lời khuyên

  • Nếu có một mạch điện phức tạp với điện trở nối tiếp song song, hay chọn hai điện trở gần nhau. Tìm điện trở tổng hợp của chúng bằng quy tắc điện trở song song hay nối tiếp phù hợp. Lúc này, bạn có thể xem chúng là một điện trở đơn. Làm vậy cho đến khi thu được mạch điện đơn giản với các điện trở hoặc song song, hoặc nối tiếp.[7]
  • Điện áp của một điện trở thường được gọi là "giảm thế".
  • Hiểu thuật ngữ:
    • Mạch – bao gồm các bộ phận cấu thành mạch điện (chẳng hạn như điện trở, tụ điện và cuộn cảm) được kết nối bằng dây điện và là nơi dòng điện có thể chạy trong đó
    • Điện trở – bộ phận có thể làm giảm hoặc cản trở dòng điện
    • Cường độ dòng điện – dòng điện tích đi vào dây điện, đơn vị tính: Amp, A
    • Điện áp – công được thực hiện để di chuyển một hạt điện tích; đơn vị: Vôn, V
    • Điện trở của một vật – đo lường tính đối kháng của nó với dòng điện; đơn vị: Ôm, Ω

Về bài wikiHow này

wikiHow là một trang "wiki", nghĩa là nhiều bài viết ở đây là nội dung của nhiều tác giả cùng viết nên. Để tạo ra bài viết này, các tác giả tình nguyện đã thực hiện chỉnh sửa và cải thiện bài viết theo thời gian.

Tham khảo

  1. Serway, R.A. and John W. Jewett, Jr., Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics. 8th edition. California: Brooks/Cole. 2010. Ebook
  2. https://www.swtc.edu/ag_power/electrical/lecture/series_circuits.htm
  3. https://www.swtc.edu/ag_power/electrical/lecture/series_circuits.htm
  4. http://www.electronics-tutorials.ws/resistor/res_4.html
  5. http://www.physicsclassroom.com/class/circuits/Lesson-4/Parallel-Circuits
  6. Serway, R.A. and John W. Jewett, Jr., Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics. 8th edition. California: Brooks/Cole. 2010. Ebook
  7. http://www.electronics-tutorials.ws/resistor/res_5.html

Bài viết này đã giúp ích cho bạn?

Không
Quảng cáo