Tutorial / Electronic Circuit Basics

ブレッドボードの電源でLEDを点灯させる

前回まででブレッドボード上に電源が確保できましたので、これを使った回路を組んで行きたいと思います。まず、最初に組むのはこの回路です。

回路図

先ほど簡単に説明しましたが、この回路図に登場している記号(シンボル)は上から+5V、抵抗器(日本では簡単に抵抗と呼ぶ場合が多いようです)、LED、GNDです。ここで、+5VとGNDはそれぞれ電源で、さきほどのI/Oモジュールにもありました。LEDはわずかな電流で明るく光る光源として、最近ではいたるところで用いられています。抵抗器は、LEDに流す電流を制限するためのものです。これがないと、+ 5VからGNDに向けて無制限に(実際は様々な要因によって制限されますが)電流が流れてしまいます。LEDは、適切な電圧と電流が決まっていますので、その範囲を超えて電圧をかけたり、電流を流したりすると、壊れてしまいます。適切な抵抗器を組み合わせることで、LEDが適切な状態になるようにします。

オームの法則

LEDに適切な電流を流すには、オームの法則と呼ばれる法則を用いて求めた抵抗値の抵抗器を組み合わせる方法が簡単です。オームの法則は、次のような式で表されます。

V = I * R

ここで、Vは電圧で単位はV(ボルト)、Iは電流で単位はA(アンペア)、Rは抵抗で単位はΩ(オーム)です。この式に必要な条件を当てはめて、抵抗値を求めていきます。先ほどの回路図で、抵抗器の部分に注目してこの式を当てはめると、次のようになります。

電源電圧 - LEDにかかる電圧 = LEDに流したい電流(=抵抗器に流れる電流)* R

次に、Rを求めるためにこの式を変形します。

R = (電源電圧 - LEDかかる電圧) / LEDに流したい電流

例えば、電源電圧が5.0V、LEDの電圧が2.0V、電流が20mAの場合には次のように計算され、150Ωが適切であることがわかります。実際には、経線結果にぴったりの抵抗値を持つ抵抗器があるとは限りませんので、その場合には近い値の抵抗器を用います。

R = (5 - 2) / 0.02 = 3 / 0.02 = 150

実際の回路

実際にブレッドボード上に回路を組んでみたのが次の図です。同じ回路図でも、さまざまな組み方が可能ですので、この図はあくまで一例になります。まずはこの図の通りに組んでみて、回路図と照らし合わせながらどうしてこの接続になるのかを理解してみて下さい。

※この図では見えませんが、前のページのようにI/Oモジュールの下で電源を配線しています。もしこの図の通りに組んだのに点灯しないという場合には、電源の配線も確認してみてください。

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