Mengapa toleransi resistor relatif bukan absolut?

Setiap resistor memiliki toleransi, ini memberi pengguna ide tentang keakuratan produk. Toleransi ini diwakili oleh persentase. Ini berarti: resistor nilai besar akan kurang akurat daripada resistor kecil dengan toleransi yang sama.

100Ω 10% resistor akan lebih dekat ke 100Ω daripada 1kΩ 10% akan mendekati 1kΩ.

Mengapa demikian? Karena resistor bernilai tinggi lebih sulit diproduksi daripada yang kecil? Jika tidak, mengapa toleransi persen dan bukan jumlah tetap Ohm? Mengapa toleransi itu relatif dan tidak absolut?

Pertanyaan-pertanyaan ini juga berlaku untuk kapasitor, tapi saya cukup yakin jawabannya akan sama.

Saya akan mencoba menyederhanakan ini untuk Anda ... Semoga berhasil.

Jika Anda membayangkan membuat resistor hanya dengan memotong potongan material, misalkan film logam khusus;

Anda ingin resistor Anda masuk ke dalam kotak yang dapat digunakan, jika tidak ada gunanya, sehingga Anda tidak dapat membuat strip super panjang atau yang sangat pendek. Jadi Anda menggunakan film dengan ketebalan berbeda dari logam yang sama.

Sekarang, katakan bahwa Anda memiliki banyak ketebalan, masing-masing ketebalan sepuluh kali lebih resistif daripada yang satu langkah lebih tipis. Dan semuanya harus sepanjang 10mm agar sesuai dengan kotak Anda, sehingga Anda hanya bisa memotong lebar strip standar, misalkan 5mm.

Jika Anda ingin membuat 10 Mohm, Anda mengambil yang paling tipis, dan Anda harus menghapus setengah dari lebarnya. Jadi, Anda harus menghapus 2.5mm. Jika bahan tersebut bekerja secara linear, yang akan kita asumsikan untuk kemudahannya, itu berarti Anda "memotong" 10 Mohm dalam 2.5mm. Untuk menghapus 10 Ohm lebih atau kurang, itu berarti memotong dengan akurasi (tanda kurung untuk kejelasan pesanan, bukan karena diperlukan):

(10/10000000) * 2.5mm = 2.5nm.

2.5nm lebih kecil dari apa yang bisa kita lakukan dalam teknologi chip silikon. Ditulis dalam meter yaitu 0,000000002525 m, di mana untuk yang belum tahu, satu meter dekat dengan satu halaman, atau seukuran langkah panjang manusia dewasa.

Jika Anda ingin mendapatkan kesalahan 10 Ohm yang sama pada resistor 100 Ohm, Anda akan mengambil kertas yang lima langkah ke atas, yang jika itu masih linier akan membuat Anda sekitar 50 Ohm (2 bit dari 100 Ohm secara paralel), sehingga Anda saya harus memotong 2.5mm lagi. Tapi kali ini, Anda hanya dapat memotong akurat untuk:

(10/100) * 2.5mm = 0.25mm.

Itu sesuatu yang bisa dilakukan oleh orang yang terlatih dengan gunting.

Lihat perbedaan kesulitannya di sana? Gunting lawan bahkan tidak bisa melakukannya dalam microchip?

Dan saat itulah kotak resistor Anda diperbolehkan menjadi 10mm x 5mm, yang sekitar 10 kali ukuran dari jenis yang paling umum digunakan saat ini.

Sekarang, jelas resistor tidak dibuat di bengkel elf yang penuh dengan gulungan film logam ... lagi ... Kami telah menjadi jauh lebih baik dalam membuat lebih banyak ketebalan bahan yang berbeda, jadi itu menjadi lebih baik.

Tapi, itu menggambarkan maksudnya, bahkan jika Anda akan menggunakan laser-trimming pada semuanya, trimming ke satu bagian per juta, yaitu 10 Ohm pada 10 Mohm, akan menjadi proses yang sangat sulit untuk menjadi konsisten dan bahkan kemudian masih membuat banyak bagian yang lebih atau kurang dipangkas.

Dengan menerima bahwa setiap proses dalam rekayasa diatur oleh statistik dan persentase, serta aturan rata-rata, kita dapat dengan mudah mengatasi resistor yang akurat 10%, atau 1% atau 0,1%, sehingga tidak perlu melakukannya dengan lebih baik untuk kebanyakan kasus.

Hanya ketika Anda membutuhkan referensi yang sangat akurat, yang tidak biasa jika nama Anda bukan kebetulan, Keysight, Keithley atau yang lainnya, Anda ingin seseorang memberi Anda resistor yang lebih baik dari 0,001% dan itu biasanya piring keramik besar dengan lapisan bahan resistif yang diaplikasikan dengan sangat akurat, yang kemudian dipotong menjadi resep yang sangat akurat dan akan menelan biaya jumlah uang yang konyol, bahkan sekarang. Meskipun 0,01% akhirnya semakin terjangkau.

Ini lebih merupakan masalah ilmu material atau manufaktur. Itu sangat tergantung pada teknologi resistor juga proses yang digunakan untuk pembuatan. Sumber: Informasi Resistor Chip

Resistansi suatu elemen mengukur penentangannya terhadap aliran listrik, dinyatakan dalam ohm (Ω). Setiap bahan memiliki resistivitas tertentu, yang mengukur kekuatan oposisi ini. Untuk penampang elemen yang merata, resistansi ® sebanding dengan resistivitas material (ρ) dan panjang (L), dan berbanding terbalik dengan luas (A).

$\rho$

Toleransi adalah tetap di antara resistor terlepas dari nilai karena proses pembuatan. Seperti yang dikatakan dalam jawaban lain, ini karena alat atau bahan yang digunakan. Alat atau bahan ini memiliki toleransi sendiri yang bergema pada toleransi resistor.

Anda dapat belajar lebih banyak tentang proses pembuatan resitor di halaman web ini .