למה 저항ים משתמשים בערכים סטנדרטיים כמו 47 קילו-אוהם במקום מספרים עגולים

רבים מהמתחילים בעיצוב מעגלים עשויים למצוא את ערכי התנגדויות הסטנדרטיים מבולגנים. מדוע ערכים נפוצים כמו 4.7 kΩ או 5.1 kΩ ולא מספרים עגולים כמו 5 kΩ?

הסיבה נמצאת בשימוש במערכת הפצה מעריכית לערכי התנגדויות, שנקבעה על ידי הקומיסיה הבינלאומית לאלקטרוטכניקה (IEC). מערכת זו מגדירה סדרת ערכים מועדפים, כולל הסדרות E3, E6, E12, E24, E48, E96 ו-E192.

לדוגמה:

• הסדרה E6 משתמשת ביחס של כ-10^(1/6) ≈ 1.5

• הסדרה E12 משתמשת ביחס של כ-10^(1/12) ≈ 1.21

בפרקטיקה, אין אפשרות לייצר תנגדים עם דיוק מושלם - כל אחד מהם כולל טווח סובלנות מוגדר. לדוגמה, תנגד של 100 Ω עם סובלנות של 1% הוא מקובל אם הערך האמיתי שלו נמצא בין 99 Ω לבין 101 Ω. כדי לה Maherize את הייצור, האגודה האמריקאית לתעשייה אלקטרונית קיבלה מערכת סטנדרטית של ערכים מועדפים.

בהתחשב בתנגדים עם סובלנות של 10%: אם תנגד של 100 Ω כבר זמין (עם טווח סובלנות של 90 Ω עד 110 Ω), אין צורך לייצר תנגד של 105 Ω, כי הוא ייפול באותו טווח יעיל. הערך הבא הנדרש יהיה 120 Ω, שטווח הסובלנות שלו (108 Ω עד 132 Ω) מתחיל במקום שבו מסתיים הטווח הקודם. לכן, בתחום של 100 Ω עד 1000 Ω, נדרשים רק ערכים מסוימים כגון 100 Ω, 120 Ω, 150 Ω, 180 Ω, 220 Ω, 270 Ω ו-330 Ω. זה מפחית את מספר הערכים השונים בייצור ומפחית את עלויות הייצור.

עקרון הפצה מעריכי מופיע גם בתחומים אחרים. לדוגמה, דרגות המטבע הסיניות כוללות 1, 2, 5 ו-10 יואן, אבל לא 3 או 4 יואן - מכיוון ש-1, 2 ו-5 יכולים להיות משולבים בצורה יעילה כדי ליצור כל סכום, תוך הפחתת מספר הדרגות הנדרשות. באופן דומה, גדלי עטים נוטים לעקוב אחר סדרה כמו 0.25, 0.35, 0.5 ו-0.7 mm.

בנוסף, ההתרחקות הלוגריתמית של ערכי התנגדויות מבטיחה שאפשר תמיד למצוא ערך סטנדרטי מתאים בתוך סובלנות נתונה. כשהערכים של התנגדויות עוקבים אחרי התקדמות מעריכית בהתאם לסובלנות שלהם, תוצאות פעולות מתמטיות נפוצות (חיבור, חיסור, כפל, חילוק) נשארות גם הן בתוך גבולות סובלנות צפויים.