¿Por qué las tolerancias de las resistencias son relativas en lugar de absolutas?

Cada resistencia tiene una tolerancia, esto proporciona al usuario una idea de la precisión del producto. Esta tolerancia está representada por un porcentaje. Esto significa: una resistencia de gran valor será menos precisa que una resistencia pequeña con la misma tolerancia.

1  k Ω 10 % ∈ [ 900 Ω , 1100 Ω ] → 100 Ω
100 Ω 10 % ∈ [ 90 Ω , 110 Ω ] → 10 Ω

La resistencia de 100 Ω al 10 % estará más cerca de 100 Ω que una de 1 kΩ al 10 % estará cerca de 1 kΩ.

¿Porqué es eso? ¿Porque las resistencias de alto valor son más difíciles de producir que las pequeñas? Si no, ¿por qué la tolerancia es un porcentaje y no una cantidad fija de ohmios? ¿Por qué la tolerancia es relativa y no absoluta?

Estas preguntas también son válidas para capacitores, pero estoy bastante seguro de que la respuesta será la misma.

Esa es una pregunta excelente, ya que muchas cosas en ingeniería tienen tolerancias absolutas en lugar de relativas...
Si la tolerancia está representada por un porcentaje, entonces una resistencia de gran valor tendrá la misma precisión que una resistencia de pequeño valor con la misma tolerancia. ¿Qué está pensando cuando dice lo contrario?
@Andyaka Sí, la misma tolerancia que un punto de vista relativo, no relativo. cuanto más grande es la resistencia, menos precisa es (absoluta)
No, es la misma precisión proporcionalmente.
Si tiene dos resistencias en un divisor de voltaje, si las tolerancias porcentuales son las mismas, R 1 R 1 + R 2 va a dar la misma precisión si la resistencia es 1 Ω o 1 METRO Ω
@Chu Sí, lo entiendo, pero ¿por qué esa tolerancia tiene que ser relativa? ¿Debido a la fabricación? Tal vez no esté claro en el tema, no hablo inglés con fluidez.
No tiene que ser; depende del componente o aplicación. A menudo, la tolerancia se expresa en valores absolutos. Un termómetro para medir la temperatura corporal puede, más convenientemente, usar absolutos. La ganancia de voltaje de un amplificador puede expresarse mejor en porcentaje.
Piénsalo desde el punto de vista de la fabricación. Si produzco 100 millones de resistencias 1M0 y necesito una tolerancia absoluta de +/- 10 ohmios, ¿cuántas resistencias (perfectamente reparables) tendría que desechar? ¿Cuál es entonces el precio de una resistencia? Aceptar un % de tolerancia en las resistencias es simplemente parte del diseño que brinda resultados predecibles. La serie de tolerancia porcentual, como E12, E24, etc., maximiza la producción de resistencias y reduce el costo unitario.
@JImDearden Ese punto de vista tiene sentido después de todo. Pero, ¿Por qué es más difícil hacer una tolerancia de +/- 10 Ohms en un 1MOhms que en uno de 200Ohm?
¿Probablemente porque una resistencia de 1M tiene una "densidad de resistencia" mucho más alta que una resistencia de 200R?
no lo entiendo ¿Cual es la diferencia? 1kOhm +/- 1% es relativo. Pero esa resistencia también tiene, por tanto, una tolerancia absoluta de 10 Ohm. La tolerancia relativa implica tolerancia absoluta, y viceversa. Ellos son la misma cosa. Si está tratando de aplicar la tolerancia de una resistencia a otra resistencia completamente diferente, entonces, bueno, ¿por qué haría eso de todos modos? Cada componente es diferente.
Porque necesita una resistencia de 10 ohmios con una precisión de 1 ohmio, pero no necesita una resistencia de 1M-ohmio con una precisión de 1 ohmio.
La mayoría de la gente no estaría de acuerdo con su definición de cerrador . Para mí, una resistencia de 100 Ω al 10 % está exactamente tan cerca de 100 Ω como una resistencia de 1 kΩ al 10 % está cerca de 1 kΩ.

Respuestas (3)

Intentaré simplificar esto para ti... Con suerte, con éxito.

Si imagina hacer una resistencia simplemente cortando piezas de un material, digamos una película metálica especial;

Desea que su resistencia quepa en una caja utilizable; de ​​lo contrario, no tiene sentido, por lo que no puede hacer tiras súper largas o increíblemente cortas. Entonces usas una película que tiene un grosor diferente del mismo metal.

Ahora, supongamos que tiene un montón de espesores, cada espesor es diez veces menos resistente que el que es un paso más delgado. Y todos deben tener 10 mm de largo para adaptarse a su caja, de modo que solo pueda cortar un ancho de tira estándar, digamos 5 mm.

Si desea hacer 10 Mohm, toma el más delgado y debe quitar la mitad de su ancho. Así que tienes que quitar 2,5 mm. Si el material funciona de forma lineal, lo que supondremos por su facilidad, eso significa que "corta" 10 Mohm en 2,5 mm. Para eliminar 10 ohmios más o menos, eso significaría cortar con una precisión de (paréntesis para mayor claridad del orden, no porque sean necesarios):

(10 / 10000000) * 2,5 mm = 2,5 nm.

2,5 nm es más pequeño de lo que podemos hacer en la tecnología de chips de silicio. Escrito en metros que es 0.0000000025m, donde para los no iniciados, un metro es cerca de una yarda, o aproximadamente el tamaño de una zancada larga de un ser humano adulto.

Si quisiera obtener el mismo error de 10 ohmios en una resistencia de 100 ohmios, tomaría la lámina que está cinco pasos hacia arriba, que si aún es lineal le daría unos 50 ohmios (2 bits de 100 ohmios en paralelo), por lo que Tendría que cortar 2,5 mm de nuevo. Pero esta vez, solo puede cortar con una precisión de:

(10 / 100) * 2,5 mm = 0,25 mm.

Eso es algo que una persona experimentada podría hacer con un par de tijeras.

¿Ves la diferencia de dificultad allí? ¿Tijeras versus ni siquiera pueden hacerlo en microchips?

Y ahí es cuando se permite que la caja de su resistencia sea de 10 mm x 5 mm, que es alrededor de 10 veces el tamaño de los tipos más utilizados en estos días.

Ahora, obviamente, las resistencias ya no se fabrican en un taller de duendes lleno de carretes de película de metal... Hemos mejorado mucho en la fabricación de diferentes grosores de diferentes materiales, por lo que ha mejorado.

Pero ilustra el punto, incluso si usara el recorte láser en todo, recortar a una parte por millón, que es 10 ohmios en 10 Mohm, será un proceso muy difícil de mantener consistente e incluso entonces Todavía crea muchas partes que están recortadas por encima o por debajo.

Al aceptar que cualquier proceso de ingeniería se rige por estadísticas y porcentajes, así como por reglas de promedio, podemos hacer frente muy fácilmente a resistencias que tienen una precisión del 10 %, 1 % o 0,1 %, por lo que no hay necesidad de hacerlo mejor. para la mayoría de los casos.

Solo cuando necesite una referencia muy precisa, lo cual es poco común si su nombre no es Fluke, Keysight, Keithley o cualquiera de esos otros, querrá que alguien le dé una resistencia mejor que 0.001% y esos son generalmente placas de cerámica grandes con capas de material resistivo aplicadas con mucha precisión, que luego se cortan en una receta muy precisa y costarán cantidades ridículas de dinero, incluso ahora. Aunque el 0,01% finalmente se está acercando a lo asequible.

¡Me trajiste una muy buena respuesta aquí! Entonces, si lo hago bien, el problema viene de la precisión de las herramientas de fabricación. Esta precisión disminuye a medida que la "placa de metal" se vuelve más delgada.
@ M.Ferru No, el punto es que mantienen la misma precisión. Cortaron tanto los 100 Ohm como los 10 MOhm en mi ejemplo con las tijeras teóricas, por lo que los 10 MOhm tienen el mismo 10% de error posible.
@ M.Ferru, es justo como dice la respuesta de UV'd Asmyldof. La tolerancia se trata de la precisión con la que pueden mecanizar el material resistivo. Sus máquinas pueden ser más o menos perfectas en un cierto porcentaje de precisión. Usan diferentes materiales resistivos para resistencias de diferentes valores.
Incluso si todas las resistencias se fabricaran con una envoltura de alambre que tuviera la misma resistencia nominal por milímetro, cualquier incertidumbre en la resistencia por milímetro tendría un efecto absoluto 1000 veces mayor en una resistencia de 1 M que en una resistencia de 1 K.
" Ahora, obviamente las resistencias no se fabrican en un taller de duendes lleno de carretes de película de metal " ¡Mentiras digo, mentiras! Buena respuesta de lo contrario.

Esto es más una cuestión de ciencia de materiales o fabricación. Realmente depende de la tecnología de la resistencia y también del proceso utilizado para la fabricación. ingrese la descripción de la imagen aquíFuente: Información de resistencias de chip

La resistencia de un elemento mide su oposición al flujo eléctrico, expresada en ohmios (Ω). Cada material tiene una resistividad específica, que mide la fuerza de esta oposición. Para una sección transversal uniforme de un elemento, la resistencia ® es proporcional a la resistividad (ρ) y la longitud (L) del material, e inversamente proporcional al área (A).

R = ρ ∗ ( L / A )

ρ es fijo, se debe a la resistividad de los materiales y probablemente no sea un factor importante en la tolerancia. El área es probablemente un factor fácilmente controlable, pero la cantidad de material, especialmente la altura, no es fácilmente controlable. De cualquier manera, termina con un error del 1% o más, graba el área con un láser mientras mide la resistencia para lograr la precisión, lo que lleva tiempo y el costo del grabado. Pero el proceso es el mismo para resistencias grandes y pequeñas y tiene el mismo error de fabricación tanto para resistencias grandes como pequeñas.

Lo entiendo ahora. No estaba muy claro hasta ahora.

La tolerancia es fija entre las resistencias independientemente del valor debido al proceso de fabricación. Como se dijo en la otra respuesta, esto se debe a las herramientas o materiales utilizados. Estas herramientas o materiales tienen su propia tolerancia que se refleja en la tolerancia de la resistencia.

Puede obtener más información sobre el proceso de fabricación de resitores en esta página web .

¿Por qué las tolerancias de las resistencias son relativas en lugar de absolutas?
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