抵抗の種類はどうやって決めるのか?

電子工作の最初の一歩といえばLチカですが、ほとんどの方は参考にするサイト(もしくは参考書)に書いてある通りそのまま作ってしまっていると思います。

そしていざ応用をしてみようと思った時、複数ある抵抗のうちどれを使えばいいか迷いませんでしたでしょうか?なので抵抗の種類をどのように決めればいいかを勉強してみようと思います。

 

そもそも抵抗とは何なのか

抵抗は電流の流れを妨げ電気の量を調整するものです。

もし抵抗が無ければ必要以上の電流が流れ発熱、電源装置の故障などがおこります。これらを防止するため、抵抗で電気の量を調整して安全に電子回路を使用出来るようにする大事な部品です。

 

 

抵抗を決めるためには

どの抵抗を使うかを決めるにはオームの法則を知る必要があります。

オームの法則は電流(I), 電圧(V),抵抗(Ω)の3つから成り立ち、抵抗を求める場合以下の計算式となります。

 

【Ωを求める場合】

抵抗(Ω) =  電圧(V) ÷ 電流(I)

 

上記の計算式では抵抗(Ω)を求めるためには電圧(V), 電流(I)を知る必要があります。では、arduinoを使ったLチカをもとに電圧、電流を調べて見ましょう。

Lチカの電圧は

電圧はArduino 動作電圧が該当します。動作電圧は5Vになります。

「なので電圧は5だ!」ではなくここから使う電圧を引く必要があります。Lチカの場合LEDに電圧を使用しますのでLED分を5から引く必要があります。

 

LEDの電圧は?

これはLEDの規格によって決まっています。順方向電圧と言われるものが必要な電圧になります。LEDの順方向電圧はメーカーや色によって変わります。

一般的には2V(白、青は3.5V位)になりますので2Vと仮定したとして、計算式に出てくる電圧は

Arduinoの動作電圧(5V) – LEDの電圧(2V) = 3V

3Vが計算式のVになります。

 

Lチカの電流は?

電流もLEDの規格によって決まっています。電圧同様に種類によって異なりますが電圧が2Vのものの場合、20mAが一般的のようです。ですので計算式のIは20になります。

実際に計算してみよう

さて電圧(3V)と電流(20mA)が分かったので実際に計算をしてみましょう。

また計算の際、電流のmAからAにする必要があります。

※20mAの場合0.02となります。要は100で割るってことです。

 

抵抗 = 3(電圧) ÷ 0.02(電流) = 150

なので必要な抵抗は150Ωとなります。

 

 

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