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电阻为什么都是 4.7kΩ、5.1kΩ,而不是整数 5kΩ?

作者:元器件秋姐
  • 2023-02-16
    广东
  • 本文字数:822 字

    阅读完需:约 3 分钟

  很多刚开始接触电路设计的小伙伴,可能会对电阻值觉得非常困惑,为什么通用的标准电阻阻值不是整数?例如通常是 4.7kΩ、5.1kΩ,而不是 5kΩ。

  因为电阻是使用指数分布来设计生产的,即遵循国际电工委员会(IEC)定义的标准电阻值系统。标准电阻值系统包含了多种系列的电阻值,包括 E3、E6、E12、E24、E48、E96、E192 系列。

  比如:

  E6 系列电阻的公比 10^(1/6)≈1.5

  E12 系列电阻的公比 10^(1/12)≈1.21

  下图为详细的标准阻值表:

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  但问题来了,标准电阻生产为什么按照指数分布呢?

  电阻阻值分布主要是出于生产方式和成本的考量,对于电阻生产厂商来说,如果设置的阻值类型越多,那么所需要的产线就越多,那就需要更多的工人,分摊到每个电阻上的成本就上升了。


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  电阻在实际生产制造中,不可能完全精确,总是会有一些误差。比如一个 100Ω的电阻,如果标注误差是 1%,那么这个电阻在 99Ω~101Ω之间就都是允许的。因此,在上个世纪,美国电子工业协会就定义了一个标准电阻值系统。

  为理解这套标准电阻值系统,我们拿 10%精度的电阻来举例说明。如果我们已经生产了一个 100Ω的电阻,那我们就没必要做 105Ω的电阻,因为 100Ω电阻的精度范围是 90~110Ω;同理,我们第二个需要生产的电阻应该是 120Ω,因为 120Ω电阻的精度范围是 110~130Ω;以此类推,对于 100Ω到 1000Ω的电阻,我们只需要生产 100Ω、120Ω、150Ω、180Ω、220Ω、270Ω、330Ω等 12 个电阻值即可,不用每个阻值的电阻都生产。由此,通过减少产线上电阻阻值的种类数,电阻生产成本得以降低。

  现实中很多数值设计都会使用指数关系,比如人民币有 1 元、2 元、5 元、10 元,但是没有 3 元、4 元,这是因为用 1、2、5 就可以方便的组合出 1~10 的各种数值,这样可以减少面值的种类,又能方便使用。同理的还有笔芯粗细的 0.25、 0.35、 0.5、0.7。

  而且电阻阻值指数分布能让使用的人在误差范围内寻找到合适的电阻阻值。电阻阻值如果使用指数分布,误差百分比确定,那阻值在加减乘除后的误差也会确定。

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