部品選定

【完全図解】E系列とは?抵抗値が「4.7kΩ」「9.1kΩ」と中途半端な理由|E12・E24・E96の一覧表と実務での選び方

😣 こんな疑問を持ったことはありませんか?
  • なぜ抵抗値は「1kΩ、2kΩ、3kΩ…」ではなく「1kΩ、1.2kΩ、1.5kΩ…」なの?
  • DigiKeyで抵抗を探したら「4.7kΩ」「9.1kΩ」など中途半端な値しかなくて困った
  • 回路計算で「3.57kΩが必要」になったけど、そんな抵抗は売っていない。どうすれば?
✅ この記事でわかること
  • 抵抗値が中途半端な理由を「ピアノの鍵盤」のたとえで直感的に理解
  • E12・E24・E96の完全一覧表(保存版)
  • 実務で「E24とE96のどちらを使うべきか」の明確な判断基準
  • E24系列に欲しい値がないとき、2個の抵抗の直列 or 並列で作る計算方法

回路設計を始めたばかりの人が最初に感じる違和感。それが「抵抗値が中途半端すぎる問題」です。

1kΩ、2kΩ、3kΩ…と並んでいれば選びやすいのに、実際には1.0、1.2、1.5、1.8、2.2、2.7…と不思議な数列になっています。この数列を「E系列」と呼びます。

E系列は一見すると意味不明な数列に見えますが、実は「最も無駄なく、最も効率よく抵抗値をカバーできる」数学的に完璧な並び方です。この記事を読み終えるころには、「なるほど、だから4.7kΩなのか!」と腑に落ちるはずです。

E系列とは?── 「ピアノの鍵盤」で理解する

「等間隔」ではなく「等比間隔」で並べる

まず、抵抗値を「等間隔」で並べてみましょう。

等間隔(足し算)で並べた場合:
1Ω → 2Ω → 3Ω → 4Ω → 5Ω → … → 10Ω

1Ωの範囲では10個も選べるのに、100Ω〜1kΩの範囲では900個も必要。
低い値では細かすぎ、高い値ではスカスカ。非常に不経済です。

ここで登場するのが「等比数列」の考え方です。隣り合う値の「差」ではなく「比」を一定にします。

等比間隔(掛け算)で並べた場合:
1.0 → 1.5 → 2.2 → 3.3 → 4.7 → 6.8 → 10

1〜10の間に6個、10〜100の間にも6個、100〜1kの間にも6個。
どの桁でも同じ密度で値がカバーされています。

ピアノの鍵盤と同じ原理

この仕組みは、実はピアノの鍵盤とまったく同じです。

ピアノでは「ド → レ → ミ → ファ → ソ → ラ → シ → ド(1オクターブ上)」で周波数が2倍になります。1オクターブの間に12個の鍵盤(半音)があり、隣り合う鍵盤の周波数比は 21/12 ≈ 1.059倍 で一定です。

E系列もまったく同じ。1〜10の間を等比で分割しています。

📐 E系列の公式

En系列の公比 = 101/n

E6系列なら:101/61.47倍(隣り合う値が約1.5倍ずつ増える)
E12系列なら:101/121.21倍(隣り合う値が約1.2倍ずつ増える)
E24系列なら:101/241.10倍(隣り合う値が約10%ずつ増える)
E96系列なら:101/961.024倍(隣り合う値が約2.4%ずつ増える)

💡 だから「4.7kΩ」は中途半端ではない
E6系列で1〜10を等比に6分割すると、1.0 → 1.5 → 2.2 → 3.3 → 4.7 → 6.8 → 10 という値が出てきます。4.7は「4」と「5」の中途半端な数字ではなく、等比数列の中で数学的に正しい位置にある値です。同様に9.1kΩも「9」と「10」の間の中途半端ではなく、E24系列の数学的に正確な位置です。

【保存版】E系列の完全一覧表 ── E6・E12・E24・E96

以下に実務で使う4つのE系列の一覧表を掲載します。E24系列は太字で強調しています。

E6・E12・E24系列の一覧表(1〜10の間の値)

E6(6個)
許容差 ±20%
E12(12個)
許容差 ±10%
E24(24個)⭐
許容差 ±5%、±1%(実務のデフォルト)
1.0 1.0 1.0  1.1
1.2 1.2  1.3
1.5 1.5 1.5  1.6
1.8 1.8  2.0
2.2 2.2 2.2  2.4
2.7 2.7  3.0
3.3 3.3 3.3  3.6
3.9 3.9  4.3
4.7 4.7 4.7  5.1
5.6 5.6  6.2
6.8 6.8 6.8  7.5
8.2 8.2  9.1

※ 上表は1〜10の間の値。実際の製品は10倍、100倍…と桁を上げて使います(例:4.7 → 47Ω → 470Ω → 4.7kΩ → 47kΩ…)

💡 覚え方のコツ
E6系列「1.0 / 1.5 / 2.2 / 3.3 / 4.7 / 6.8」の6個だけ暗記してください。E12はこの間を埋めた12個、E24はさらに間を埋めた24個です。E6の6個を覚えていれば、おおよその抵抗値がすぐ頭に浮かびます。

E96系列の一覧表(1〜10の間の全96値)

E96系列は有効数字が3桁になり、1〜10の間に96個の値が存在します。±1%の厚膜チップでもE96が入手可能です。

E96系列(1.00〜9.76 の全96値)
1.00 1.02 1.05 1.07 1.10 1.13 1.15 1.18 1.21 1.24 1.27 1.30
1.33 1.37 1.40 1.43 1.47 1.50 1.54 1.58 1.62 1.65 1.69 1.74
1.78 1.82 1.87 1.91 1.96 2.00 2.05 2.10 2.15 2.21 2.26 2.32
2.37 2.43 2.49 2.55 2.61 2.67 2.74 2.80 2.87 2.94 3.01 3.09
3.16 3.24 3.32 3.40 3.48 3.57 3.65 3.74 3.83 3.92 4.02 4.12
4.22 4.32 4.42 4.53 4.64 4.75 4.87 4.99 5.11 5.23 5.36 5.49
5.62 5.76 5.90 6.04 6.19 6.34 6.49 6.65 6.81 6.98 7.15 7.32
7.50 7.68 7.87 8.06 8.25 8.45 8.66 8.87 9.09 9.31 9.53 9.76

E24 vs E96 ── 実務でどちらから選ぶべきか?

結論から言います。まずE24から選んでください。E96に手を出すのは「E24では理想の分圧比に近い値がないとき」だけです。

比較項目 E24 ⭐ E96
選べる値の数 24個/桁(間隔 約10%) 96個/桁(間隔 約2.4%)
入手性 ◎ 全メーカーで在庫潤沢 ○ 主要メーカーで対応あり
コスト ◎ 最安(0.1円/個〜) ○ E24とほぼ同等(±1%品の場合)
BOM管理のしやすさ ◎ 部品種類を絞りやすい △ 値が細かすぎてBOMが膨張
向いている用途 プルアップ、LED電流制限、ゲート抵抗、一般的な分圧 DC-DCの帰還抵抗(特定の出力電圧を狙う)、精密分圧
🔧 現場の声
量産設計では「BOMの部品種類を最小化する」ことがコスト削減に直結します。E96を使うと抵抗の種類が爆発的に増えるため、E24で済む場所にE96を使うのはNGです。E96が許されるのは「帰還抵抗の分圧比で出力電圧を微調整したい」「精密ADCのゲイン設定」など、本当に必要な場面だけと割り切ってください。

E24にない値が欲しいとき ── 2個の抵抗で「合成」する方法

回路計算で「3.57kΩが必要」と出たけれど、E24系列に3.57kΩは存在しません(最も近い値は3.6kΩ)。こんなとき、2個の抵抗を直列または並列に接続して「合成抵抗」を作るというテクニックがあります。

直列接続:値を「足す」

📐 直列の合成抵抗

R合成 = R1 + R2

例)3.57kΩが欲しい場合:
3.3kΩ + 270Ω = 3,570Ω = 3.57kΩ(誤差 0%!)

直列接続はシンプルに足し算なので、E24の2つの値で目的の値をピッタリ作りやすいです。

並列接続:値を「小さくする」

📐 並列の合成抵抗

R合成 = (R1 × R2) / (R1 + R2)

例)7.35kΩが欲しい場合:
10kΩ ∥ 27kΩ = (10,000 × 27,000) / (10,000 + 27,000) = 270,000,000 / 37,000 ≈ 7,297Ω ≈ 7.30kΩ(誤差 0.7%)

並列接続はどちらの抵抗よりも小さい値になります。微調整が難しいので、直列のほうが狙った値に近づけやすいです。

合成抵抗の使い方 ── 3つのルール

ルール 1

2個までにする。3個以上はBOM管理が煩雑になり、実装コストも増える

ルール 2

直列を優先する。足し算のほうが狙い値に合わせやすい

ルール 3

合成に使う2個の抵抗は同じ種類・同じメーカーにする(TCRトラッキングのため)

💡 便利ツール紹介
「E24の2個で目的の抵抗値を作りたい」ときは、okawa-denshi.jpの抵抗計算ツールCASIOの近似並列抵抗計算が便利です。目標値を入力すると、E24やE96の組み合わせの中から最適なペアを自動で探してくれます。

よくある疑問 ── E系列はコンデンサにも適用される?

抵抗だけでなくコンデンサ・インダクタもE系列

はい、E系列は抵抗器だけでなく、コンデンサやインダクタの標準値にも使われます。ただし、コンデンサの場合は許容差が大きい(±10%〜±20%が一般的)ため、実質的にE6〜E12の範囲で値が決まっています。

「100pF、150pF、220pF、330pF…」と並んでいるコンデンサの値を見て、「どこかで見たことある数字の並びだな…」と感じたら、それは正解。E6系列(1.0, 1.5, 2.2, 3.3, 4.7, 6.8)そのものです。

E系列の国際規格

E系列は国際規格IEC 60063で定められています。世界中のどのメーカーの抵抗を買っても、E24系列の値は1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4, 2.7, 3.0, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1で統一されています。メーカーが独自に決めた値ではなく、国際的な合意に基づく標準です。

💡 E系列と許容差の対応関係
E系列の「数字」は、隣の値との間隔を示しています。E24なら隣の値との間隔は約10%。許容差±5%の抵抗なら、上に5%・下に5%ズレても隣の値の範囲に入ってしまうことはなく、「すべての値がきれいにカバーされる」設計です。だからこそ、E24系列には±5%の抵抗が対応するのです。

まとめ ── E系列の要点を3行で

① E系列は「等比数列」:1〜10の間をn等分に分割。だから値が中途半端に見えるだけで、数学的には完璧に均等。
② 実務はE24がデフォルト:E96に手を出すのは「帰還抵抗で出力電圧を微調整したい」ときだけ。BOM管理のシンプルさが最優先。
③ 欲しい値がないなら2個で合成:直列(足し算)を優先。同じ種類・メーカーの抵抗を使い、3個以上は避ける。

📚 次に読むべき記事

📘 抵抗器のデータシートの読み方|抵抗値・定格電力・TCR・許容差の5つのパラメータを図解 →

E系列から抵抗値を選んだら、次はデータシートから具体的な製品を絞り込む。TCRの計算例付き。

📘 分圧回路の計算と抵抗値の決め方|帰還抵抗・ADC入力の設計例付き →

E系列の知識を実践。DC-DCのFB抵抗をE24/E96から最適に選ぶ計算例。

🔧 抵抗器の種類と選び方|厚膜・薄膜・金属板の違いを「用途別」に完全整理 →

抵抗値が決まったら、次は「どの種類の抵抗にするか」を決める。抵抗器シリーズのハブ記事。

💬 「なぜ4.7kΩなのか?」── こういう「当たり前のことの"なぜ"」に立ち止まれる感性は、エンジニアの大きな武器です。もし今「自分の強みが何かわからない」と感じているなら、こちらの記事もおすすめです。

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