抵抗計算のQ&A
デイライトやLEDの減光用の抵抗を、ひとつにまとめるときの計算方法は?
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デイライトなどのLEDを複数個取り付けたい。そしてスモールで減光させるための抵抗を1つにまとめたい。そんな場合の抵抗値と抵抗の容量(ワット数)の計算のやり方。実際に計算してみると「抵抗を1つにまとめる問題点」が出てくる場合もあり。
減光用の抵抗をひとつにまとめるときの抵抗値の計算
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「デイライトやLEDの減光用の抵抗は、どう計算して抵抗値を決めるの?」の続き。
●レポーター:イルミちゃん
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前回は、1.5WのLEDを例に、減光用の抵抗値や容量をどのように計算するのかという点を解説しました。
●アドバイザー:エルパラ 平川研究員
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今回はその応用。記事のもとになっている質問者・カミケイさんの場合は「12個のスポットライトをまとめて減光」させようとしています。そこでの質問(↓)
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DIYですので考え方に決まりはありません。ざっくり12倍で調整しても、問題ないと思いますが……
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ふむ。
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ただし12並列全体で考えると、誤差も大きくなるかと思いますので、私はいつも1列でテストして、抵抗値を決めてから抵抗をひとつにまとめています。
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まずは前回の方法で、LED1個(1並列ぶん)の抵抗値を求めてから、全体の抵抗値を計算するんだ。
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そうですね。
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では、減光用抵抗をひとつにまとめる計算は、どうやればよいのでしょうか?
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直列接続の合成抵抗値は「それぞれの抵抗を足し算」するだけですが、並列接続の場合「合成抵抗の逆数は、それぞれの抵抗の逆数の和」になります。
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……な、なんのこと???
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これは…公式を見ても分からないという人が多そう……
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では、もう少し具体的に。仮に1列あたりの抵抗値が100Ωだとして、2並列の抵抗を1つにまとめるならこうなります(↓)
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100Ωの抵抗を、2並列分まとめるなら50Ωになる。
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そういうことです。
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……だったら最初から、2並列の抵抗をひとつにまとめると抵抗値が1/2になるという考えではダメなのでしょうか?
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並列接続された抵抗値がすべて同じ場合は、それでOKですよ。難しく考えなくても、抵抗値÷抵抗数で答えになります。
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ふむ。この考え方なら、分かりやすいです。
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最初の計算式にあてはめても、同じ答えになりますよ。
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上の計算結果は逆数ですから、ひっくり返して100Ω÷12個で、抵抗値が計算できるわけです。
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100÷12=8.33…Ωですね。
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これが抵抗をまとめるときの計算方法です。
” 私の場合は12個のLEDを付ける(※ひとつの抵抗で並列12個のLEDを減光させる)わけですから、前回の計算方法をベースにザックリ12倍の数字で計算すればよいのでしょうか?
※カミケイさんのメールより、一部を抜粋
こんな(↓)計算式があります
減光用の抵抗をひとつにまとめるときの容量計算
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今回の話を、前回実際にテストして出した抵抗値62Ωの場合にあてはめてみると……
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5.1Ωの抵抗が必要になります。
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それから、抵抗の容量(ワット数)も計算し直さないといけません。
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12列分まとめるんだから、当然容量が大きい抵抗が必要になりそう。
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抵抗の消費電力は、抵抗値と電流値が分かれば計算できます。
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今回のケースでいうとスポットライト1個の減光時の電流値は0.0543Aということになっていましたので……
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全体の電流値で考えると、0.0543A×12列で、0.6516Aとなりますね。
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つまり、抵抗値が5.1666…Ωで、電流値が0.6516A。
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ということは以下の計算で、抵抗の容量が計算できます。これは前回やったのと同じ計算ですね。
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2W強ってところだ。
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倍程度の余裕を見て、4W以上の抵抗が必要になります。
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5.1Ωで4Wの抵抗なんてあるんですかね?
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E24系列ですと 5.1Ωか5.6Ωの抵抗で5Wのセメント抵抗等になるかと思いますが、かなり大きくなります。
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そこそこパワーのあるLEDをまとめて減光させようとすると、どうしてもそういう問題にぶつかるでしょうね。
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計算方法は解説した通りですが、このケースで抵抗を1つにまとめると、使える抵抗が大きくなりすぎるため、メリットがあまり無いのでは? と思います。
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今回の質問だと、デイライト用に考えているLEDのひとつひとつの電流が大きいため、まとめるにはムリがあるんですね~。
62Ω÷12個=5.1666…Ω
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