令和7年秋期試験問題 午前問20
問20解説へ
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。
- 20
- 25
- 80
- 100
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解説
電流Iと電圧V、消費電力Pの間には以下の関係があります。
LEDに印加される電圧は2V、電流は10ミリAですから、消費電力は、
10ミリA×2V＝20W
直列接続の回路では全ての負荷に同じ大きさの電流が流れます。一方、電源電圧は各負荷に分かれて加わります。抵抗に印加される電圧は「10－2＝8V」、電流は同じ10ミリAのため、抵抗の消費電力は、
10ミリA×8V＝80W
回路全体の消費電力は「20＋80＝100W」なので、全体に占めるLEDの消費電力の割合は、
20W÷100W＝0.2 ⇒ 20%
したがって「ア」が正解です。
LEDに印加される電圧は2V、電流は10ミリAですから、消費電力は、
10ミリA×2V＝20W
直列接続の回路では全ての負荷に同じ大きさの電流が流れます。一方、電源電圧は各負荷に分かれて加わります。抵抗に印加される電圧は「10－2＝8V」、電流は同じ10ミリAのため、抵抗の消費電力は、
10ミリA×8V＝80W
回路全体の消費電力は「20＋80＝100W」なので、全体に占めるLEDの消費電力の割合は、
20W÷100W＝0.2 ⇒ 20%
したがって「ア」が正解です。
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