応用情報技術者試験 令和7年度 秋期 午前 問20
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。
※回路図: 10Vの電源にLEDと抵抗が直列に接続されている。
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【正解】ア
【計算過程】 1. 電源電圧：10V、LEDの順方向電圧：2V 2. 抵抗にかかる電圧 = 10V - 2V = 8V 3. 回路に流れる電流：10mA = 0.01A
■LEDの消費電力 P_LED = V_LED × I = 2V × 0.01A = 0.02W = 20mW
■抵抗の消費電力 P_R = V_R × I = 8V × 0.01A = 0.08W = 80mW
■回路全体の消費電力 P_total = P_LED + P_R = 20mW + 80mW = 100mW （または P_total = V × I = 10V × 0.01A = 100mW）
■LEDの消費電力の割合 割合 = P_LED / P_total × 100 = 20 / 100 × 100 = 20%
したがって、アの20%が正解です。
別の考え方として、LEDにかかる電圧は電源電圧の2/10 = 20%なので、消費電力の割合も20%です（電流は直列回路で共通のため）。
【ポイント】 直列回路では電流が共通なので、消費電力の比は電圧の比と等しくなります。LED回路の設計は組込みシステムの基本的な知識です。
出典：令和7年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問20
※ 解説は SkillStack 編集部が作成したものです。Web 表示のため、図表の配置や表記を一部改めています。
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