LED 点灯回路の消費電力の割合
出典: 令和7年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問20 (IPA)
図の LED 点灯回路において，LED に 10 ミリ A の電流が流れるように抵抗値を決定したときに，回路全体の消費電力に占める LED の消費電力の割合は何％か。ここで，LED の順方向電圧は 2V とし，電源の消費電力は無視するものとする。
- ア 20
- イ 25
- ウ 80
- エ 100
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正解: ア
- ア: 電流が同じなので、消費電力の割合は電圧の比 2V ÷ 10V = 20％ になります。
- イ: 25％ は LED の電圧 2V を抵抗の電圧 8V で割った値です。分母は回路全体の 10V にします。
- ウ: 80％ は抵抗が消費する電力の割合です (8V ÷ 10V)。
- エ: 抵抗でも電力が消費されるので、LED が全体の 100％ になることはありません。
ポイント
- LED と抵抗は直列なので、同じ 10mA の電流が流れます。
- LED にかかる電圧は 2V、抵抗には残りの 10 − 2 = 8V がかかります。
- 電力 = 電圧 × 電流 なので、LED は 2V × 10mA = 20mW、回路全体は 10V × 10mA = 100mW。
- 割合は 20 ÷ 100 = 20％ です (電流が同じなので、電圧の比 2 : 10 で求められます)。