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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
結論|まず30秒でわかる答え
E系列とは、抵抗やコンデンサの値を、1〜10の間で隣どうしの比がほぼ一定になるように並べた標準の数列です。E12は12個、E24は24個、E96は96個の値に分けたもので、4.7kΩや9.1kΩが中途半端に見えるのは、等間隔ではなく等比で並べているためです。実務ではE24から選ぶのが基本です。
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:101/6 ≈ 1.47倍 (隣り合う値が約1.5倍ずつ増える)
E12系列なら:101/12 ≈ 1.21倍 (隣り合う値が約1.2倍ずつ増える)
E24系列なら:101/24 ≈ 1.10倍 (隣り合う値が約10%ずつ増える)
E96系列なら:101/96 ≈ 1.024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。
等比間隔ならどの桁も同じ密度で値を並べられる
【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
E12系列はピアノの鍵盤と同じ等比の考え方
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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。
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E6からE12、E24へと値が細かくなる
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)
分圧回路でのE系列の実践的な使い方
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 →
直列の足し算で3.57kΩを作る:合成は直列が合わせやすい
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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。
E24・E96・合成のどれを選ぶかの流れ
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。
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電験三種・QC検定1級 / メーカーでパワエレ設計・品質保証 実務10年
メーカーで電気設計と品質保証に携わってきた経験をもとに執筆しています。むずかしい専門用語をできるだけ使わず、はじめて学ぶ人がつまずかないように、図とたとえで説明することを大切にしています。
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