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電力知識(shí)分享 | 電阻為什么都是4.7kΩ、5.1kΩ,而不是整數(shù)5kΩ?--【赫茲電力】

更新時(shí)間:2024-04-11

很多剛開(kāi)始接觸電路設(shè)計(jì)的小伙伴,可能會(huì)對(duì)電阻值覺(jué)得非常困惑,為什么通用的標(biāo)準(zhǔn)電阻阻值不是整數(shù)?例如通常是4.7kΩ、5.1kΩ,而不是5kΩ。

因?yàn)殡娮枋鞘褂弥笖?shù)分布來(lái)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的,即遵循國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)定義的標(biāo)準(zhǔn)電阻值系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)電阻值系統(tǒng)包含了多種系列的電阻值,包括E3、E6、E12、E24、E48、E96、E192系列。

比如:

E6系列電阻的公比 10^(1/6)≈1.5

E12系列電阻的公比 10^(1/12)≈1.21

下圖為詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)阻值表:



但問(wèn)題來(lái)了,標(biāo)準(zhǔn)電阻生產(chǎn)為什么按照指數(shù)分布呢?
電阻阻值分布主要是出于生產(chǎn)方式和成本的考量,對(duì)于電阻生產(chǎn)廠商來(lái)說(shuō),如果設(shè)置的阻值類型越多,那么所需要的產(chǎn)線就越多,那就需要更多的工人,分?jǐn)偟矫總€(gè)電阻上的成本就上升了。

電阻在實(shí)際生產(chǎn)制造中,不可能完全精確,總是會(huì)有一些誤差。比如一個(gè)100Ω的電阻,如果標(biāo)注誤差是1%,那么這個(gè)電阻在99Ω~101Ω之間就都是允許的。因此,在上個(gè)世紀(jì),美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)就定義了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻值系統(tǒng)。

為理解這套標(biāo)準(zhǔn)電阻值系統(tǒng),我們拿10%精度的電阻來(lái)舉例說(shuō)明。如果我們已經(jīng)生產(chǎn)了一個(gè)100Ω的電阻,那我們就沒(méi)必要做105Ω的電阻,因?yàn)?00Ω電阻的精度范圍是90~110Ω;

同理,我們第二個(gè)需要生產(chǎn)的電阻應(yīng)該是120Ω,因?yàn)?20Ω電阻的精度范圍是110~130Ω;以此類推,對(duì)于100Ω到1000Ω的電阻,我們只需要生產(chǎn)100Ω、120Ω、150Ω、180Ω、220Ω、270Ω、330Ω等12個(gè)電阻值即可,不用每個(gè)阻值的電阻都生產(chǎn)。由此,通過(guò)減少產(chǎn)線上電阻阻值的種類數(shù),電阻生產(chǎn)成本得以降低。

現(xiàn)實(shí)中很多數(shù)值設(shè)計(jì)都會(huì)使用指數(shù)關(guān)系,比如人民幣有1元、2元、5元、10元,但是沒(méi)有3元、4元,這是因?yàn)橛?、2、5就可以方便的組合出1~10的各種數(shù)值,這樣可以減少面值的種類,又能方便使用。同理的還有筆芯粗細(xì)的0.25、 0.35、 0.5、0.7.

而且電阻阻值指數(shù)分布能讓使用的人在誤差范圍內(nèi)尋找到合適的電阻阻值。電阻阻值如果使用指數(shù)分布,誤差百分比確定,那阻值在加減乘除后的誤差也會(huì)確定。
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