LEDの並列接続

質問

5個のLEDを電源に接続する試験をしていて疑問に思った件です。

（１）5個を電源に並列に接続するとすべて同じ明るさで輝きました。
（２）5個を（１）と同じ電源に直列に接続すると輝くのですが、１）よりも暗くなりました。

LEDは電流の大きさに明るさが比例すると認識していますが、（１）は並列接続なので、各LEDに流れる電流は（２）の5分の1のはずであり、その結果（２）より暗くなると考えていましたが、全く逆の結果となっています。

これは、「LEDは電流の大きさに明るさが比例する」という認識そのものが間違っているのでしょうか、或いはもっと他の考え方が必要なのでしょうか。

ご教授お願いいたします。

回答No.1

saru1234 · ベストアンサー

> （１）は並列接続なので、各LEDに流れる電流は（２）の5分の1のはずであり、

定電流電源ならそうですが、違いますよね？

お礼

ご回答ありがとうございます。
二つ目の前提が間違いなんですね。

補足

ご回答ありがとうございます。
質問者です。

質問の仕方がまずかったようです。
定電圧の電源環境です。
小学生の理科レベル（直列・並列）の話は理解しているつもりです。
・LEDは電流駆動（電流が大きいほど、明るく輝く）
・1Aを正確に2つに分岐させるような並列回路では分岐部分から再び合流するまでの間、各枝の電流は0.5Aになる。

この2つの前提に間違いないなら、直列接続時（1A）より並列回路時（0.5A）の方がLEDが暗くなると仮定していました。前提に間違いがあるのか、他の要素が関係するのでしょうか。

回答No.6

774danger

> 小学生の理科レベル（直列・並列）の話は理解しているつもりです。
> ・1Aを正確に2つに分岐させるような並列回路では分岐部分から再び合流するまでの間、各枝の電流は0.5Aになる。

ですから、他のかたも指摘しているように↑がおかしいんです
小学生の理科レベルが理解できていません

お礼

ご回答ありがとうございます。
確かに、並列時でも電流は変わらないですね。
もう一度小学校からやり直す必要のあるレベルの質問でした。

回答No.5

noname#235092

別にLEDでなくても、一般家庭の照明のことを考えるとわかりやすいでしょう。
これらはすべて並列接続になっていますので全部に100Vがかかっています。100Vで正常に点灯するように設計されているのです。

もしそれを直列にしたらどうでしょうか。たくさんつなげばつなぐほど電圧が下がり、暗くなるばかりか蛍光灯などだと点灯しないものも出てきます。

お礼

ご回答ありがとうございます。
判りやすい例えですね。
納得しました。

回答No.4

noname#194317

流れる電流が1/5という前提が間違っています。単純にLEDを抵抗に置き換えて考えてみましょう。

LED1個1Ω、電源が5Vとして電流を計算すると、並列の場合は合成抵抗が0.2Ωですから、電流は5[V]/0.2[Ω]＝全体で10A、1個あたりはこれの五分の一で2Aとなり、1個にかかる電圧は電源そのままの5Vです。直列だと合成抵抗5Ωであり、電流は5[V]/5[Ω]＝全体で1Aです。直列だと電流は1個と全体は変わりませんので、1個あたりも1A。電圧はLEDの個数に分割され、1個あたり1Vです。つまり、電流も電圧も並列の時より少なくなります。これでは暗くなって当然ですよね？

実際には1Ωじゃなくて電流制限抵抗の値も足さないといけませんし、電源の給電能力も全く無視していますが、考え方としてはそういうことです。

お礼

ご回答ありがとうございます。
もう一度siremono2496さんの教えを読んで理解できました。

回答No.3

774danger

No.1のかたが書かれているように、普通は電圧が決まっている電源(定電圧電源)につないで、という話になるので、

>（１）は並列接続なので、各LEDに流れる電流は（２）の5分の1のはず

なんて話にはなりません
昔は乾電池と豆電球で小学校の理科の時間に習った記憶がありますが、今時は習わないんですかね？

http://yslibrary.cool.ne.jp/primrika003001.html

お礼

ご回答ありがとうございました。
前提が間違いだったのですね。
シミュレータの結果に裏打ちされた自前の前提を固持していたための誤解でした。先達の教えを柔軟に受けとめる姿勢が欠けていたと反省です。
今時の小学校の事情は判りませんが、どうなんでしょうね。

回答No.2

poyo3

基本的にＬＥＤの場合の流れる電流値は抵抗の値によるものでしょうけど。
並列の場合は各ＬＥＤにそれぞれ抵抗をつけて同じ条件ですから全て同じように点灯します。（全て同じで誤差が無いとして）抵抗器で電流は制限されますので。
対して直流の場合の問題は電圧の問題があります。ＬＥＤには色によって順方向電圧があります。（動作に必要な電圧と考えてください。別に達していなくても電流は流れます）赤だと1.4Ｖ位、緑で2Ｖ位(？)、黄で2.2Ｖ（？）、青、白で3.4～3.6Ｖ
ＬＥＤを使用すると電源から順方向分の電圧が落ちますので直列につなげばどんどん電圧が下がっていきます。なので電源電圧が十分で無いと
暗くなります。（電源電圧＞ＬＥＤ順方向電圧×個数）
電流消費は少なくなりますが。（もちろん抵抗値によります）
もちろん並列でも同じです。
その辺を考慮して電圧や抵抗値を決める必要があります。
参考までに。↓
http://bake-san.com/led012.htm

お礼

ご回答ありがとうございます。
白色LEDも青と同じくらいの順電圧が必要なんですね。
勉強になりました。