Mengapa Rintangan Menggunakan Nilai Standard Seperti 47 kΩ Berbanding Nombor Bulat

Banyak pemula dalam reka bentuk litar mungkin merasa kekeliruan dengan nilai rintangan piawai. Mengapa nilai biasa seperti 4.7 kΩ atau 5.1 kΩ digunakan berbanding nombor bulat seperti 5 kΩ?

Sebabnya terletak pada penggunaan sistem pengedaran eksponen untuk nilai rintangan, yang dipiawaikan oleh Suruhanjaya Elektroteknikal Antarabangsa (IEC). Sistem ini menentukan siri nilai pilihan, termasuk siri E3, E6, E12, E24, E48, E96, dan E192.

Contohnya:

• Siri E6 menggunakan nisbah kira-kira 10^(1/6) ≈ 1.5

• Siri E12 menggunakan nisbah kira-kira 10^(1/12) ≈ 1.21

Dalam amalan, rintangan tidak dapat dihasilkan dengan ketepatan sempurna—setiap rintangan mempunyai toleransi tertentu. Sebagai contoh, rintangan 100 Ω dengan toleransi 1% adalah diterima jika nilainya sebenar berada antara 99 Ω hingga 101 Ω. Untuk mengoptimumkan pengeluaran, Persatuan Industri Elektronik Amerika telah menubuhkan sistem piawai nilai pilihan.

Pertimbangkan rintangan dengan toleransi 10%: jika rintangan 100 Ω sudah ada (dengan julat toleransi 90 Ω hingga 110 Ω), tidak perlu menghasilkan rintangan 105 Ω kerana ia akan jatuh dalam julat yang sama. Nilai seterusnya yang diperlukan adalah 120 Ω, di mana julat toleransinya (108 Ω hingga 132 Ω) bermula di mana julat sebelumnya tamat. Dengan demikian, dalam julat 100 Ω hingga 1000 Ω, hanya nilai tertentu—seperti 100 Ω, 120 Ω, 150 Ω, 180 Ω, 220 Ω, 270 Ω, dan 330 Ω—yang diperlukan. Ini mengurangkan bilangan nilai unik dalam pengeluaran, mengurangkan kos pengeluaran.

Prinsip pengedaran eksponen ini juga muncul dalam bidang lain. Sebagai contoh, denominasi mata wang China termasuk 1, 2, 5, dan 10 yuan, tetapi bukan 3 atau 4 yuan—kerana 1, 2, dan 5 boleh dikombinasikan secara efisien untuk membentuk jumlah apa pun, mengurangkan bilangan denominasi yang diperlukan. Begitu juga, saiz ujung pen sering mengikuti urutan seperti 0.25, 0.35, 0.5, dan 0.7 mm.

Selain itu, ruang logaritma nilai rintangan memastikan bahawa, dalam toleransi tertentu, pengguna sentiasa dapat mencari nilai piawai yang sesuai. Apabila nilai rintangan mengikuti perkembangan eksponen yang selaras dengan toleransi mereka, hasil operasi matematik biasa (penambahan, penolakan, pendaraban, pembahagian) juga kekal dalam had toleransi yang dapat diramalkan.