抵抗のワット数の選び方【LEDの電流を制限する抵抗に使うケース】

5.1オーム(抵抗)

抵抗のワット数(消費電力)を選ぶときの計算はこちら。

抵抗のワット数=抵抗の値(Ω)×流れる電流(A)×流れる電流(A)で求められます。

消費電力は、電流×電圧で求められます。オームの法則では電圧=抵抗×電流の式で表せるので、電圧に抵抗×電流を代入すると、先ほどの式になります。

例えば抵抗を2Ω 電流を0.6Aとすると、
抵抗のワット数=2Ω×0.6A×0.6A=0.72ワットW

※注 本来は式中の記号に()を入れますが、この記事中では省いている箇所があります。

ポイント

抵抗のワット数は、この辺りがよく使われるところ。

  • 1/4W(0.25W) 1/2W(0.5W) 1W 2W もっと大きなワット数もある。

計算した値の2倍以上のワット数の抵抗を使うと安全。

余裕をみて実際に使う抵抗のワット数は、求めた数値の2倍以上の抵抗器を使います。大は小を兼ねるです。大きい分には問題ないので。小さいと発熱・高温になり危険。

さきほどの計算例では0.72Wですので、安全をみて2倍とすると1.42Wですが、中途半端なものは入手できないので、それよりも大きい2Wのものを選定します。

あ、そうそう抵抗って全ての値の抵抗値はないので、使いたい値の一番近いものを選んだり、並列や直列に接続して、欲しい値により近づくように工夫します。

例えば2Ω2Wが欲しいけど手持ちにないとき、あるものでできないか考えます。1W(3.9Ωと4.3Ωのものがあれば、2つ並列にすると約2Ω)、または直列(1Ω1Wを2個)で使います。

スポンサーリンク
336 x 280 レクタングル(大)

LEDで使う電流を制限する抵抗の選定に必要なワット数と電圧の求め方

さて抵抗値の求め方と、必要なワット数ですが実際の例で考えてみることにします。

たとえば白色のLEDで点灯に必要な電圧を3V、電圧を4.5V(乾電池3本)とすると、抵抗にかかる電圧は4.5Vー3V=1.5Vとなります。

普通のLEDは20mA以上流すと破壊される危険があるので、安全を見て流す電流を15mAとすると必要な抵抗は、オームの法則(電圧=電流×抵抗)より(学校で習っています)

抵抗(Ω)=電圧(V)÷電流(A)=1.5V÷0.015A=100Ω

つまりLEDに15mAを流したいのであれば、抵抗は100Ωとなります。

ちなみにこの抵抗が消費する電力は、
抵抗が消費する電力(W)=電流(A)×電圧(V)=0.015A×1.5=0.0225W
この分は熱として消費されます。

一般的にLEDに良く使われる抵抗は1/4W(0.25W)です。

0.25W÷0.0225W=11.1
消費電力に対して11倍以上も余裕があるので十分だと分かります。

パワーLEDのケース

パワーLEDで3V300mAまで流せるものがあるとします。1Wと記載のあるLEDは、最大それくらいの電流が流せます。

ただ乾電池の場合、点灯時間が短くなるのと、そこまで明るさを求めていない場合、もうちょっと電流を制限したい場合があります。また電流を定格よりも小さくすることで、発熱をおさえ寿命を長くできるメリットも。

抵抗と電力

今回の例では、仮に100mAに電流を制限する抵抗値を求めます。

乾電池3本 4.5V LEDが3Vで点灯するとすると、

抵抗(Ω)=電圧(V)÷電流(A)=1.5V÷0.1A=15Ω
抵抗が消費する電力(W)=電流(A)×電圧(V)=0.1A×1.5=0.15W

1/4W(0.25W)の抵抗器では、ちょっと余裕がないので1/2W(0.5W)のものを使うと安心。

スポンサーリンク

まとめ

パワーLEDなど、大電流を流す場合には、計算で求めたより2倍くらいワット数の大きな抵抗器を使うようにしましょう。

  • 1/4W(0.25W) 1/2W(0.5W) 1W 2W

ちなみに抵抗が1つでは1/4Wだとしても、並列にすることで1/2W(0.5W)と同等になります。合成抵抗を求めて、手持ちの抵抗器を活用できると買い足さなくても良いので助かることも。

スポンサーリンク
336 x 280 レクタングル(大)
336 x 280 レクタングル(大)

シェアする

フォローする