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燻りエンジニアブログ

燻(くすぶ)り続けている組み込みエンジニアの備忘録

LEDを点灯させる。そして壊してみる。

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ブレッドボードを使ってLEDを点灯させてみました。

使用部品

・ブレッドボード

・赤色LED

・抵抗

・単3電池(1.5V)2本

・ジャンパーワイヤ(オス - オス)

LEDには、そのLEDが耐えうる最大定格電流というものが決まっているようです。が、それがどのくらいなのかがLED本体を見てもわかりません。一般的に最近のものは20mAくらいのようです。これも製造メーカーや、また、色によっても変わるようです。

電圧3Vに対して、LEDに20mA以内の電流を流すには抵抗値をいくつにすればよいかをオームの法則で算出します。

0.02A = 3V / R

R = 150(Ω)

最大定格電流で計算したものが150Ωなのでそれよりを大きい値の抵抗を使用します。私が持っている抵抗で一番近いものが330Ωだったのでそれを使い下記のように接続。

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特に、難しいことなく点灯。終わりにしたいところですが、腑に落ちない点が1つ。なぜ抵抗をつなぐ必要があるのか。本やインターネットの解説サイトを見るとLEDを接続するときに抵抗をつなぐのは一般常識であり、繋がないと過大電流が流れLEDが壊れるとのこと。過大電流が流れる理論がわからなかったのですが、いろいろ調べてやっと理解できました。

抵抗をつながない場合、オームの法則の公式のRの部分が限りなく0に近くなります。導線のみでもわずかながら抵抗があるので0になることはない。たとえば、3Vの電源で抵抗なしの場合にR = 0.001Ωだとすると、LEDに流れる電流は下記のように3000Aとなります。

I = 3V / 0.001Ω

I = 3000(A)

実際には乾電池そのものに3000Aもの電流を流すことはできないため、もっと低いアンペアになるようですが、数アンペアの電流が流れることになります。試しに、乾電池に直接LEDを接続したところ、ブツッ、パキッと音を立てて焦げ臭い匂いがしはじめました。

正しい使い方とダメな使い方が分かったことでLEDについて少し理解を深めることができました。部品がもったいない上に危険でもあるのでLEDを点灯するときには抵抗を使用してください。