LEDの消費電力｜科目A-1 令和7年 秋期午前試験 問20
出典：令和7年秋期 午前 問20
分野：ハードウェア（中分類） ／ ハードウェア（小分類）
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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まず押さえたいこと
直列回路では、LEDにも抵抗にも同じ電流が流れます。LEDの消費電力は「LEDの順方向電圧×電流」、回路全体の消費電力は「電源電圧×電流」で考えます。電流は共通なので、消費電力の割合は電圧の割合で決まると押さえましょう。
迷ったときの判断軸
抵抗値を求めることに意識が向きがちですが、この問題では割合を聞かれているため、LEDにかかる2Vと電源全体の10Vを比べれば整理できます。抵抗は残りの電圧を受け持つ部品であり、LEDの電圧降下分だけがLEDの消費電力になります。
科目Bにつなげるために
特にプロフェッショナルデジタルスキル（システム）試験合格を目指す方は、センサーやLEDなどの周辺回路で、電圧・電流・消費電力の関係を読み取る力が重要です。組込みシステムでは、部品選定や消費電力見積りの前提として問われる可能性があります。
回路全体には、LEDと抵抗が直列に接続されています。直列回路では、LEDにも抵抗にも同じ電流が流れます。
LEDの順方向電圧は2V、LEDに流れる電流は10ミリAなので、LEDの消費電力は次のようになります。
LEDの消費電力 ＝ 2V × 10ミリA ＝ 20ミリW
一方、回路全体には10Vの電源から10ミリAの電流が流れるので、回路全体の消費電力は次のようになります。
回路全体の消費電力 ＝ 10V × 10ミリA ＝ 100ミリW
したがって、回路全体の消費電力に占めるLEDの消費電力の割合は、次のようになります。
20ミリW ÷ 100ミリW × 100 ＝ 20%
したがって、アが適切です。