LEDに付ける抵抗の計算｜オームの法則と順方向電圧、抵抗値の選び方とワット数の確かめ方

実際の電流を測って確かめる

計算で決めた抵抗を付けて組み立てたら、実際にどのくらいの電流が流れているかを確かめておくと、次からの計算の精度も上がります。

抵抗の両端の電圧から電流を求める

電流を測るには、テスターを電流のレンジにして回路に割り込ませる方法もありますが、つなぎ方をまちがえると、テスターのヒューズが切れたり、回路をショートさせたりすることがあります。慣れないうちは、電圧を測って計算で電流を求める方法が安全です。

1. 回路に電源を入れ、LEDが光っている状態にします。
2. テスターを直流電圧のレンジにします。
3. 抵抗の両端に、テスト棒を当てて電圧を測ります。
4. 測った電圧を抵抗値で割ると、流れている電流が分かります。

たとえば330Ωの抵抗の両端が2.9Vなら、2.9÷330≒0.0088A、つまり約8.8mAです。同じようにLEDの両端の電圧を測れば、そのLEDの実際の順方向電圧も分かります。テスターの基本的な使い方は、テスター（マルチメーター）の基本｜乾電池で覚える電圧・導通・抵抗の測り方で紹介しています。

測った値を次の計算に使う

実際の順方向電圧が分かったら、メモに残しておきます。同じ袋に入っていたLEDなら、順方向電圧はおおむね近い値になります。次に同じLEDを別の電源で使うときは、その値で計算すれば、目安の値を使うより正確に電流を決められます。

よくある失敗と見直す順番

LEDの回路がうまく光らないときや、思った明るさにならないときは、原因を順番に確かめると早く見つかります。

よくある失敗

いちばん多いのは、電流の単位の直し忘れです。10mAを10Aとして計算すると、答えは0.3Ωという、ほとんど抵抗がないような値になります。計算結果が数Ωのような小さな値になったら、単位を見直します。

次に多いのが、LEDの向きの逆と、抵抗の色帯の読みちがいです。抵抗値が一桁ちがうと、電流も一桁ちがってしまいます。白いLEDの順方向電圧を赤と同じ2V前後で計算してしまい、思ったより暗くなる、ということもあります。

見直すときの考え方

暗いからといって、抵抗をどんどん小さくしていくのは避けます。まず計算を見直し、計算どおりの電流が流れているかを、前の章の方法で確かめます。計算どおりで暗いなら、LEDの定格の範囲で電流を少し増やすか、明るいタイプのLEDに替えることを考えます。

逆に、計算どおりなのにLEDが熱くなる、抵抗が熱くなるという場合は、電力の見積もりを見直し、電流を減らすか、定格の大きい抵抗に替えます。

まとめ

LEDに付ける抵抗は、電源電圧からLEDの順方向電圧を引き、流したい電流で割れば求められます。計算値より少し大きいE系列の値を選び、抵抗の電力が定格の半分以下に収まっているかを確かめれば、多くの場面で安心して使えます。複数のLEDは、直列なら順方向電圧を足し合わせ、並列ならLEDごとに抵抗を付けます。

まずは手元のLEDと抵抗、5Vの電源で、計算した抵抗を付けて光らせ、抵抗の両端の電圧を測って実際の電流を出してみてください。計算と測定の結果が近いことを一度確かめておくと、別の色のLEDや電源を使うときにも、迷わず抵抗を選べるようになります。