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電飾工作の基礎 抵抗器のキホン [電飾工作の基本]

今回はLED電飾工作には欠かせない抵抗器を使うための基礎知識です。

抵抗器を扱う上で重要なことが抵抗値以外にもいくつかあるのでそれを記事にしました。


IMG_6593.JPG

■ 抵抗器に書いてある線の意味 ■


下の写真はカーボン抵抗ですが本体に4本の色がついた線が書いてあります。

この色の組み合わせで抵抗値を読み取ることができるようになっています。

左の3本が抵抗値の数値を表していて、これと少し離れている右の線はこの抵抗値の許容差を表しています。許容差とは抵抗値のばらつき、誤差のことです。


この許容差を表すラインは他のラインから少し離れているか太くなってて、必ず端に書くことになっていますがこれは特に気にしなくてもいいです。残りの線だけで数値を読みます。

IMG_6589.JPG

このように許容差を表すラインが右になるようにして見た場合、次の表のように数字を読むことが出来ます。

カーボン抵抗は許容差の部分は大抵金色になっています。下の表だと許容差の数字は%。



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したがって先程の写真だと、赤、黒、茶、金 なので10の桁が2、1の桁が0、倍数が10倍なので


20 ✕ 10 = 200Ω


となります。

5本線の抵抗器もありますがその場合は100の桁が増えるだけです。これも表を作りました。


colorcode5.jpg



IMG_6591.JPG

上の写真は金属皮膜抵抗ですがカーボン抵抗とは色が違うので一目瞭然ですね。金属抵抗は許容差の部分は大抵が茶色です。これも数字を表す線とは少し離れた位置にありますがわかりにくいです。


これは緑、茶、黒、赤 が数字を表すので


510 ✕ 100 =51000


なので51KΩだとわかります。



■ チップ抵抗器 ■


チップ抵抗器はそのまま数字が書いてありますが、そのままの数字を受け取ってはいけません。これも読み方があります。

IMG_6592.JPG


チップ抵抗器の最後の数字は0の数を表しています。

上の写真だと「151」と書いてありますが151Ωではありません。


これの読み方は「15のお尻に0を1個付ける」という意味で150Ωを表しています。


「103」と書いてあれば「10のおしりに3を3個付ける」という意味なので10000Ωすなわち10KΩということになります。


「100」と書いてあったら100Ωではなく「10のお尻に0を0個付ける」なので10Ωになります。


こうでもしないと小さな部品に書ききれなくなったりするのですね。




■ 抵抗の定格電力 ■


抵抗器には定格電力が決まっていて、何Wまでの電力を消費できるのか決まっています。

商品のパッケージや、通販サイトだと抵抗器の商品名などにも書いてある「1/4W」とか「1/8W」というW(ワット)数ががそうです。

IMG_6594.JPG


「1/4W」は0.25W、「1/8W」は0.125Wのことです。抵抗器は電力を熱にするのでこれが合っていないと抵抗が壊れて回路全体をダメにしたりすることがあります。


電力は 電圧✕電流 で求めることが出来ます。


例えば5VのUSB電源でザクのモノアイに仕込むピンクのLED(VF3.0)を点灯させるとします。抵抗は200Ωを使用します。


    (電源5V - VF3.0)÷ 200 = 0.01A


なので10mAの電流が流れることになります。

電力は電圧✕電流で求められますが、ここで注意するのは電圧はLEDのVFを引いた分だということです。LEDがVFのぶんだけ電圧を下げしまうのでこの場合だと2Vしか残りませんね。その残った2Vの電圧が抵抗器にかかっているので


2V ✕ 0.01A = 0.02W


となります。


あくまでも、その抵抗器にかかっている電圧 ✕ その抵抗器に流れている電流 ということです。



■ 定格電力の半分以下で使うのが常識 ■


定格電力が1/8Wだとした場合、ぎりぎりいっぱいまでの消費電力で使えるのかというとそうでもありません。安全性を考えて消費電力は定格電力の半分以下に抑えて使うのが常識となっています。これ重要です。


先程の例だと0.02Wでしたから1/16W(0.0625W)で十分ということになりますね。

ただ1/16W抵抗だとチップ型になってしまうので、通常のカーボン抵抗なら1/8Wとかでいいでしょう。大きいぶんには問題ありません。



定格電力の半分以下になっていない場合


・抵抗値を上げて電流値を下げる

・抵抗器に掛かる電圧を下げる(電源電圧を小さいものに替える、LEDを追加するなど)

・定格電力のサイズがワンランク上の抵抗器にする


などの対策をする必要があります。



長くなってしまいましたが今回はここまで。プラモ電飾に戻れる日はいつなのでしょうか。

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