Neden Dirençler Yuvarlak Sayılar Yerine 47 kΩ Gibi Standart Değerleri Kullanır

Devre tasarımı konusunda birçok başlangıç seviyesi kişi, standart direnç değerlerini kafa karıştırıcı bulabilir. Neden yaygın değerler 5 kΩ yerine 4.7 kΩ veya 5.1 kΩ gibi yuvarlak sayılar değil?

Sebep, Uluslararası Elektroteknik Komisyon (IEC) tarafından standardize edilen bir üstel dağılım sisteminin kullanılmasındadır. Bu sistem, E3, E6, E12, E24, E48, E96 ve E192 serilerini içeren tercih edilen değerler serisini tanımlar.

Örneğin:

• E6 serisi yaklaşık 10^(1/6) ≈ 1.5 oranını kullanır

• E12 serisi yaklaşık 10^(1/12) ≈ 1.21 oranını kullanır

Pratikte, dirençler mükemmel bir hassasiyetle üretilemez—her birinin belirli bir toleransı vardır. Örneğin, %1 toleranslı 100 Ω direnç, gerçek değeri 99 Ω ile 101 Ω arasında ise kabul edilir. Üretimi optimize etmek için Amerikan Elektronik Endüstri Birliği, tercih edilen değerler için standart bir sistem oluşturdu.

%10 toleranslı dirençleri düşünün: eğer 100 Ω direnç zaten mevcutsa (tolerans aralığı 90 Ω ile 110 Ω), 105 Ω direnci üretme ihtiyacı yoktur, çünkü bu aynı etkin aralıkta kalır. Gerekli olan bir sonraki değer 120 Ω olur, ki tolerans aralığı (108 Ω ile 132 Ω) önceki aralığın bittiği yerden başlar. Böylece, 100 Ω ile 1000 Ω aralığında, sadece 100 Ω, 120 Ω, 150 Ω, 180 Ω, 220 Ω, 270 Ω ve 330 Ω gibi belirli değerler gerekir. Bu, üretimdeki farklı değer sayısını azaltarak üretim maliyetlerini düşürür.

Bu üstel dağılım prensibi diğer alanlarda da ortaya çıkar. Örneğin, Çin para birimleri 1, 2, 5 ve 10 yuan içerir, ancak 3 veya 4 yuan içermez—çünkü 1, 2 ve 5, herhangi bir miktarı etkili bir şekilde oluşturmak için birleştirilebilir, böylece gerekli olan para birimlerinin sayısını minimize eder. Benzer şekilde, kalem uçları genellikle 0.25, 0.35, 0.5 ve 0.7 mm gibi bir sırayı takip eder.

Ayrıca, direnç değerlerinin logaritmik aralıklı olması, kullanıcıların belirli bir tolerans içinde her zaman uygun bir standart değer bulabileceği anlamına gelir. Direnç değerleri toleranslarına uygun olarak üstel bir ilerleme takip ederken, ortak matematiksel işlemlerin (toplama, çıkarma, çarpma, bölme) sonuçları da tahmin edilebilir tolerans sınırları içinde kalır.