抵抗のWの計算方法

抵抗のWの計算方法

抵抗には抵抗値(Ω)以外にも流れる電流に応じた電力容量(W)を気にする必要があります。 抵抗はその名の通り流れる電流を制限させる機能を持っているのですが、電流を制限した分だけ発熱します。

この発熱を電力(W)としてとらえ計算し容量を超えないような抵抗を選定しなくてはならないのです。 具体的にLEDを点灯させる場合で抵抗の電力(W)を求める方法を説明します。

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計算に用いる回路

計算に用いる回路

電源の電圧は乾電池(単三型)2つを直列接続にしたので、1.5V×4個=6.0Vです。 LEDは赤色です。赤色LEDの両方の端子に加わる電圧(順方向電圧:Vf)は約2Vとしましょう。 (正確にはメーカーのスペックシートを確認しましょう。)

計算方法

抵抗両端に加わる電圧

抵抗両端に加わる電圧は、電源電圧からLEDで降下する電圧を引いた電圧が加わるので

電源電圧 6V − LED降下電圧 2V = 抵抗両端に加わる電圧 4V

となります。

抵抗値

今回、赤色LEDには10mAの電流を流したいと思いますので、抵抗値はオームの法則「電圧÷電流=抵抗」から

電圧 4V ÷ 電流 10mA = 抵抗 400Ω

となります。

LEDに流れる電流

実際には400Ωの抵抗は作られていませんので一番近い抵抗の470Ωを利用します。 LEDに流れる電流は

電圧 4V ÷ 抵抗 470Ω = 電流 8.5mA

となります。 これで抵抗値と電流値が求まりました。

消費電力の計算方法

消費電力(W)は「電流(A)×電圧(V)」又は「電流(A)×電流(V)×抵抗(V)」で求めることができます。

電流 8.5mA × 電圧 4V = 電力 34mW

となります。

消費電力の選定

抵抗の消費電力(W)の規格は1/4W(250mW)、1/2W(500mW)、1W(1000mW)等がありますが、 今回は「34mW」ですので、それより大きな1/4W(250mW)品を選定すればよいことになります。

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