解決済みの質問
抵抗とLEDが直列・並列に接続された回路について。
抵抗とLEDが直列・並列に接続された回路について。
抵抗とLEDが直列に接続された回路があります。電源は５Vです。（回路A）
この回路AにLEDをさらに2個3個4個と増やすと、発光が弱まるのが確認できました。
原因は何でしょうか？電流と電圧の関係など詳しく教えていただけると助かります。
また回路Aに同様にLEDを並列接続した場合はどうなるでしょうか？
- 補足
- 直列の方で補足なんですが…
レポートで『直列回路であるため、LEDを増やしていくとそれぞれのLEDにかかる電圧が低くなる。よって、各LEDに流れる電流も少なくなる』と記入して、誤った表現であるため、訂正を要求されました。
これでは間違いでしょうか？
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- 質問日時：
- 2007/4/24 23:31:18
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- 解決日時：
- 2007/4/25 00:55:48
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- 回答数：
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ベストアンサーに選ばれた回答
ＬＥＤは電流で光りますが、同時にある程度の電圧（電位差）も必要とします。（順方向電圧）
たとえばＬＥＤ一個で２Ｖの電圧が必要だとすると、５Ｖの電源だと抵抗にかかる電位差は５－２＝３Ｖになります。
このとき１０ｍＡ流すとすると、抵抗値は3/0.01=300Ωになります。
次に2個直列につないだとすると、直列抵抗にかかる電圧は5-2*2＝1Ｖです。
抵抗値がそのままだとすると、1/300＝3.3ｍＡとなり、電流は1/3になります。
このため、ＬＥＤは暗くなります。
ＬＥＤの順方向電圧は多少個体差があるため、ＬＥＤ単独で並列にはしないほうがいいです。
必ず電流制限抵抗を直列に入れてください。
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- 回答日時：2007/4/24 23:44:57
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ベストアンサー以外の回答
（1件中1〜1件）
LEDの特性を抵抗とかと同じように考えているから、そんな質問が出てくるんですね。
適当な絵が見つからなかったのですが、下記URLの図1を見てください。
http://www.cqpub.co.jp/toragi/TRBN/contents/2006/tr0602/0602sp2.pdf
これはLEDの電圧-電流特性ですが、順方向に電圧を増やしていくと、ある電圧を境目にして急激に
電流が流れ出すのが分かると思います。
また一度電流が流れ出すと、電圧がちょっと変わるだけで電流が大きく変動するようになります。
逆に言えば、電流が大きく変化しても電圧がほとんど変動しないという事でもあります。
LED回路を考えるとき、LEDに電流が流れている状況ではLEDの電圧降下は一定値だと近似します。
例えば図1の赤色LEDの場合は、順方向電圧が2Vだと考えます。
このLEDに直列に抵抗をつないだとすると、抵抗にかかる電圧は（5-2=)3Vということになります。
この時、抵抗値が300Ωと仮定すると電流は（3V÷300Ω＝）10mAというように計算できます。
直列にLEDを増やすとなぜ暗くなるかというと、LEDを1個追加すると、抵抗にかかる電圧が更に
LED1個分だけ（＝2V）下がってしまうため、電流が少なくなるからです。
この例だと、（5V－2V－2V）÷300＝3.3mAになります。
抵抗に流れる電流とLEDに流れる電流は同じですので、この場合はLEDの電流が1/3くらいになります。
ちなみに図1のLEDを3個直列にすると、電流が流れるために最低でも6V必要になりますから、全く
点灯しなくなります。
LEDを並列に追加した場合、LED両端にかかる電圧は変わりませんので、抵抗の両端電圧も変わらず、
抵抗に流れる電流も変わりません（＝10mA）。
ただしLEDが2個並列になっているので、この10mAを2個で分け合って流れる事になるので、各LEDに
流れる電流は半分になります。LED3個なら1/3です。
もちろん、これはLEDの特性が完全に揃っている事が前提ですので、図1記載の特性にばらつきが
あると電流が均等に分かれず、偏りが出ますので、あまり実用的な使い方ではありません。
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- 回答日時：2007/4/25 00:49:55
質問した人からのコメント
感謝いたします。