この記事で学べること
- LED 点灯回路の基本構成
- オームの法則を用いた抵抗値の求め方
- ブレッドボード配線の手順とトラブルシュート
1. なぜ電子工作は LED から始める？
3 つの理由
| # | 理由 | 一言ポイント |
|---|---|---|
| 1 | 電圧・電流・抵抗のすべてを使う最小構成 | オームの法則を「体感」できる |
| 2 | 通電確認に汎用的 | プロも LED で動作チェック |
| 3 | 光る = 達成感 MAX | 「動いた！」が次のステップを加速 |
まず“光る体験”でモチベーションを爆上げしよう！
2. LED を光らせるために必要なもの
| 部品 | 役割 | 今回の目安 |
|---|---|---|
| LED | 発光ダイオード | Vf ≈ 2.1 V / If(max) = 30 mA |
| 抵抗 | 電流制限 | 330 Ω (E24 系, 1/4 W) |
| 電源 | 9 V 乾電池／AC アダプタ | DC 5〜12 V でも可 |
| ブレッドボード + ジャンパ線 | 配線ツール | はんだ不要で試作 |
🛠 LED の向き
長い足 = アノード (＋)、短い足 = カソード (−)。逆向きに挿すと光りません。
LED点灯に必要なもの
3. 回路図と抵抗値の決定
3-1. シンプル回路図
LED を光らせる最小回路図
3-2. 抵抗値を計算する手順
| ステップ | 計算内容 | 結果 |
|---|---|---|
| 1 | LED 順方向電圧 Vf @20 mA | 2.1 V |
| 2 | 抵抗両端の電圧 Vr = Vs − Vf | 6.9 V |
| 3 | 理論抵抗値 R = Vr / I | 345 Ω |
| 4 | 規格値へ近似 | 330 Ω 採用 |
3-3. 理想抵抗値の算出
R = V / I = 6.9 / (20 × 10⁻³) = 345 Ω
つまり、LED に 20 mA を流す理論抵抗値は 345 Ω です。
しかし一般的な E24 系列には 345 Ω は存在しません。近似値として 330 Ω を選択します。
3-4. 実際に流れる電流
I = V / R = 6.9 / 330 = 0.021 A（＝21 mA）
21 mA は LED の最大定格 30 mA を下回るため、安全に点灯できます。
LED 回路に流す実際の電気
4. ブレッドボード実装手順
- 抵抗をブレッドボードの列端に差し込む
- LED のアノード (＋) を抵抗の隣へ、カソード (−) を GND レールへ
ブレッドボード上での配置
- 電源 (＋) を抵抗側レールへ、(−) を GND レールへ
- スイッチ ON！ LED が光れば成功 ✨
点灯したLED
光らないときのチェックリスト
- LED の向きは正しい？
- 電池が消耗していない？（9 V 出てる？）
- 抵抗は 330 Ω？ 色コード オレンジ-オレンジ-茶
5. もっと遊ぼう！ステップアップ例
- 色違い LED — Vf が変わるので抵抗を再計算
- PWM 調光 — Arduino の
analogWrite()で明るさを制御 - センサー連動 — 光センサーで暗くなったら自動点灯
6. お疲れさまでした
たった 1 個の LED でも、電子工作の面白さや「動いた！」という達成感を十分に味わえます。
次は 可変抵抗で明るさを調整したり、複数の LED を順番に光らせるなど、さらに面白い応用に挑戦してみましょう！