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对于学了电工电子的同学,如果准备动手搭建电路,就可能会对电阻值觉得非常困惑,为什么市面上供选用的电阻阻值大小不是整数?例如通常是4.7kΩ、5.1kΩ,而不是5kΩ。
具体原因如下:
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——其包含了多种系列的电阻值,包括E3、E6、E12、E24、E48、E96、E192等系列。具体这些系列代表什么,这里先不说。
那么,标准电阻生产为什么按照指数分布呢?
首先主要是出于生产方式和成本的考量,对于电阻生产商来说,如果设置的阻值类型越多,所需要的产线就越多,那就需要更多工人,分摊到每个电阻上的成本就上升了。
其次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。
我们拿10%精度的电阻来举例说明这套标准电阻值系统。如果已经生产了一个100Ω的电阻,那我们就没必要做105Ω的电阻,因为10%精度的100Ω电阻的大小范围是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,不用任何阻值都生产。由此,可以减少产线上电阻阻值的种类数,降低生产成本。
而且电阻阻值指数分布能让使用者在误差范围内寻找合适电阻。电阻阻值使用指数分布,误差百分比确定,那阻值在加减乘除后的误差也会确定。
其实现实中很多产品数值设计都会使用指数关系,比如人民币只有1元、2元、5元、10元,其他数值通过组合产生,这样可以减少面值种类,也方便使用。同理还有笔芯粗细的0.25、 0.35、 0.5、0.7等。


首先国际标准的计量单位一般用小写。
仅在涉及以人名命名的单位时,比如伏特V、安培A、开尔文K、瓦特W等,为了表示对科学家前辈的尊重,就用大写。其余的非以人名命名的单位一般按标准用小写。
其次,对于量词,一般初始量级用小写,后面如果还需用同一个字母,则变为大写。即相同字母,大小写往往区分不同数量级,例如mΩ、MΩ,小写m表示1×10^-3;而大写M表示1×10^6。所以这里的k是第一次作为量词,表示1×10^3,应采用小写。(另外也许这个小写k还是为了与K(开尔文)进行区分) ,因此千伏kV应当是k小写,V大写。当然k用来做其他物理单位的量词,也是同样要求,例如千安kA。
最后,即使全部大写,大家都能看得懂。但从规范上来说,我们需要按照国家标准来书写,以便交流和沟通。
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