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９７．３- 1 -
加速度計などと続いて行った。さらにそれが手づくりコンピュータ、高圧電源装置、静電
気メーター、ポケコン計測システムなどに発展した。こうして私たちは実用性がある知識
を習得してきた。また自分の息子に対しても、「プロトボード」を使って実際に回路を組
み、テスターなどで計測して教授した。つまり回路の設計ができてこそ、エレクトロニク
ス技術の面白さと有用性が実感できるのである。
こんなわけでエレクトロニクス技術を勉強するに当たっては、「もの」を準備して取り
組むことを要請する。すぐに欲しいのは
（１）プロトボード
（２）０.５ｍｍ被ふく単線とニッパ
（３）単１乾電池４本とホルダー
（４）いろいろな値のＷ／４（４分の１ワット）抵抗器
（５）ダイオードと発光ダイオード
（６）トランジスタ
（７）テスター
などである。さらに
（８）コンデンサ
（９）半固定抵抗
（１０）センサー
（１１）オペアンプ
（１２）電源トランスまたはスライダックス
（１３）パーツケース
（１４）オッシロスコープ
などである。読み進むに応じて順次そろえて行けばよいが、オッシロはかなり高価である。
しかしこれは学校にある備品なので、先生に頼んで使わせてもらうこともできる。
プロトボードははんだ付けをしなくても、パーツ（部品）やジャンパー線を穴に差し込
むことで簡単に回路を組むことができる。さまざまなタイプが市販されているが、電源タ
ーミナルが３つあるものを選んでほしい。そしてジャンパー線はでき合いのものを買うの
は馬鹿げているので、数種の色の０.５ｍｍ被ふく単線を購入して適当に切って利用するの
がよい。その直流電源は電池が安価で優秀である。プロトボードのつかい方は商品の説明
書を読めば分かる。
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抵抗器はほとんど４／Ｗの小さいもので十分である。そしてそろえて行くなら次の数値
ないしそれに近いものを選ぶとよい。
２５Ω，５０Ω，１００Ω
２５０Ω，５００Ω，１Ｋ
・・・・・
２５０ｋ，５００ｋ，１Ｍ
手元にない数値は抵抗器を直列や並列にして作ればよい。ここで抵抗の大きさを示すカラ
ーコードについて説明しておく。
０：黒 １：茶
２：赤 ３：だいだい
４：黄 ５：緑
６：青 ７：紫
８：灰 ９：白
小さい抵抗器には４つのカラーリングが並んでいる。始めの３つが抵抗の数値を表し、最
後がその製品の許容誤差である。たとえば始めの３つが緑、青、赤の順なら
５６００Ω＝５.６ｋ
である。つまり始めの２つは上２桁を表し、３つめがそれに続く０の個数を表しているの
である。４つめはふつう銀色で許容誤差１０％である。
テスターは針が振れるアナログタイプと数字が表示されるデジタルタイプがある。どち
らでもよいが、直流・交流両方の電圧・電流それに抵抗が色々なレンジで計測できるもの
を選ぶ。数千円のものである。なおデジタルタイプではレンジが自動的に切り替わり、そ
の他の機能も備えたマルチメーターと呼ばれるものがある。テスターも説明書を読んで、
注意深く使うように心がける。
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これは次の関係式で表すことができる。
Ｉ＝Ｅ／Ｒ ｛１｝
Ｉ：電流
Ｅ：電圧
Ｒ：抵抗
抵抗の基本単位Ω（オーム）は、電圧が１Ｖ（ボルト）のときその電流が１Ａ（アンペア）
になるような抵抗を１Ωと定めている。
１ＫΩ（キロオーム）＝１０００Ω
１ＭΩ（メガオーム）＝１０００ＫΩ
［実験２−１］オームの法則
父（Ｆ）「図２ー１の回路を組んで、そこに流れる電流を計測しなさい。」
子（Ｓ）「１.４５ｍＡです。」
Ｆ「それではオームの法則を使って計算で求めてみよう。」
Ｓ「Ｉ＝８／（５.６×１０００）＝０.００１４３〔Ａ〕
１Ａ＝１０００ｍＡ（ミリアンペア）だから
０.１４３×１０００＝１.４３
つまり１.４３ｍＡです。」
Ｆ「よく一致しています。」
参考：ＥＨＣでは電源トランスと３端子レギュレータを使った±８Ｖの直流電源を製作し
ている（この機器はトランスから１２Ｖの交流も引き出している）。したがってこ
の実験も８Ｖになっている。しかし乾電池の６Ｖ電源を使っても数値が少し異なる
だけで本質的な違いは出てこない。臨機応変に対応してほしい。
これはごく基礎的な実験だが、抵抗の単位にはｋΩを、電流の単位にはｍＡを使うこと
が多いので
８〔Ｖ〕／５.６〔ｋΩ〕＝１.４３〔ｍＡ〕
と計算できるように慣れておこう。
さてオームの法則は次のようにも書ける。
Ｅ＝ＩＲ ｛２｝
これは「抵抗（物体）の両端の電圧は、そこを流れる電流とその抵抗の積に等しい」こと
を意味している。つまり抵抗とそこを流れる電流が分かっていれば、電圧は計測する必要
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図２−１〜４
がないのである。図２−２の回路を見てみよう。全体の抵抗は３７ＫΩなので流れる電流
は｛１｝式から
Ｉ＝８／３７＝０.２１６〔ｍＡ〕
したがってＲ1の両端の電圧は｛２｝式から
Ｅ＝０.２１６×１０＝２.１６〔Ｖ〕
Ｒ2の電圧は
０.２１６×２７＝５.８３〔Ｖ〕
と計算される。
また関係式｛２｝には別の解釈がある。「抵抗がある素子を電流が流れると、その下流
では電流と抵抗の積に相当するだけ電圧が降下する」のである。これは簡単に電圧降下と
呼ばれ、すぐ後で紹介する電位で回路を見ていくときのカギになる。
さらに関係式｛２｝にはもうひとつの解釈がある。それは「直列回路では電流は一定な
ので、抵抗の両端の電圧はその抵抗の大きさに正比例する」である。この考えによれば電
流を求めなくても、全体の電圧を抵抗に応じて次のように比例配分するだけでその両端の
電圧を計算することができる。
Ｒ1： ８×｛１０／（１０＋２７）｝＝２.１６〔Ｖ〕
Ｒ2： ８×｛２７／（１０＋２７）｝＝５.８４〔Ｖ〕
これは回路中のいろいろな抵抗の電圧を把握するのに役立つ。さらにＲ1の電圧が求まれば、
Ｒ2の電圧は
８−２.１６＝５.８４〔Ｖ〕
と簡単に計算できることも押さえておこう。
［実験２−２］直列抵抗
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Ｆ「次は図２−２の回路を組んで、それぞれの抵抗の両端の電圧を計測してみよう。」
Ｓ「Ｒ1が２.１９Ｖで、Ｒ2が５.８１Ｖです。ほぼ予想通りです。」
Ｆ「それでは図２−３の回路ではどうですか。」
Ｓ「Ｒ2の方が０.７１Ｖとえらく小さいです。」
Ｆ「すこし発想を変えましょう。テスターのマイナスを電源のグランド（ＧＮＤ）に固定
します。電池ならマイナス極に固定することになります。」
Ｆ「そしてＳ点の数値を読みなさい。」
Ｓ「もちろん０.７１Ｖです。」
Ｆ「それではＲ1の電源に近い方はどうですか。」
Ｓ「８Ｖきっかりです。」
実験のようにある基準を決めて、その基準点とある点の電圧を計る場合、その数値はそ
の点の電位と呼ばれる。基準点は目的に応じて決めればよいが、実験のように定められる
ことが多い。そしてそれぞれの点の電位が分かれば、ある２点間の電圧はふたつの電位の
差で求められる。回路を電位で把握することも大切なことである。
すると、図２−３のＳ点の電位は０.７１Ｖでほぼ０Ｖと見なしても差し支えない。つま
りこのようにけた違いに小さい抵抗は、電位からすれば無いのと同じである。それは２桁
以上違う抵抗ならなおさらである。このことは次節のデジタル信号で重要な意味を持って
くる。
もうひとつ、図２−３には新しい回路の書き方が紹介されている。上向きの矢印は電源
の電圧が高い方の端子に接続していることを示している。つまりその点の電位はこの実験
では８Ｖである。また地面に接続したような記号はグランドと呼ばれ、そこが電位を計る
基準点であることを示している。つまりこの実験では電源の電圧が低い方の端子に接続し
ている。電位の考え方で回路を把握するなら、この方が分かりやすい表現となる。
次に図２−４の並列抵抗の例を見てみよう。この場合は２つの抵抗にかかる電圧は同じ
なので、それぞれの抵抗に流れる電流は、｛１｝式で別々に計算することができる。具体
的には
Ｒ1： Ｉ＝８／１＝８〔ｍＡ〕
Ｒ2： ８／１０＝０.８〔ｍＡ〕
である。もちろん回路全体、つまり電源から流れ出す電流は
８＋０.８＝８.８〔ｍＡ〕
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である。ここにもけた違いの抵抗の効果が現れている。私たちは抵抗がけた違いに大きす
ぎたと判明したとき、新しい抵抗をそれと並列にはんだ付けするだけである。
抵抗器はその消費電力（Ｐ）に応じて発熱する。
Ｐ＝ＥＩ＝Ｉ2Ｒ ｛３｝
過大な発熱は抵抗器を破壊してしまう。そこで電流が大きくなる場合は、予め｛３｝式で
見積もりをしてそれに見合ったワット数の大きい抵抗器を選択する。また必要に応じて許
容誤差が１％の精密抵抗器を利用することもある。
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Ｓ「しかしどんな意味があるのかな。」
スイッチを入れたときに０ＶつまりＬになるのは当然である。これに対して切ったとき
はどうだろうか。前節で紹介したオームの法則の「直列回路では電流は一定なので、抵抗
の両端の電圧はその抵抗の大きさに正比例す
る」という解釈を応用してみよう。スイッチ
が切れているのは１０Ｋ対して桁違いに大き
い抵抗があることに相当する。だからＳ点の 図３−１＆２
電位は８ＶでＨというデジタル情報を発生す
るのである。
ＣｄＳという光センサーがある。これは名
前からも分かるように硫化カドミウムが光の
強弱でその抵抗値を大きく変動させることを利用した素子である。
［実験３−２］ＣｄＳと情報の発生
Ｆ「これがＣｄＳという光センサーです。２本の端子をテスターにつないで、光が当たっ
ているときと、それをさえぎったときの抵抗を調べてみなさい。」
Ｓ「面白い。
明るいときはだいたい１ｋで、
手で隠すと１００ｋ以上に
なります。」
Ｆ「今は蛍光灯の光が当たっていますが、昼間ならもっと小さい抵抗になります。」
Ｆ「それでは、昼間ならＨというデジタル情報が発生し、夜になるとＬを発生する回路を
プロトボードに組んでみなさい。」
Ｓ「なるほど。こうですね。これで夜になると自動的に街灯がつくようにできるわけなん
だ。」
この実験の回路は図３−２のようである。光が当たっているときはＣｄＳの抵抗は
１０ｋに比べて桁違いに小さいので、Ｓ点の電位は８Ｖに近くてＨ信号を発生する。これ
に対して光が無くなると今度はＣｄＳの抵抗は１０ｋに比べて桁違いに大きくなるので、
Ｓ点の電位は０Ｖに近くてＬ信号になるのである。もちろん、実際に街灯を点灯するには
さらに回路をつけ加える必要がある。それは情報の処理を含んでいる。そうなればデジタ
ル情報の理解は深まるであろう。なお、ここで「信号」という用語を使った。これは伝達
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することに注目したときの情報の呼び方である。
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図４−１〜３
にすればよい。このようなやり方を電圧の抵抗分割という。ところがひとつ問題がある。
そんな精密な抵抗がどこにあるだろうか。そこで図４−３のような回路を工夫する。ここ
で２ｋは半固定抵抗（可変抵抗の一種）である。Ｓ点の電位を計算してみると
半固定抵抗が２ｋのときは ３.４５Ｖ
半固定抵抗が０ｋのときは ２.８７Ｖ
となる。こうしてサーミスタを４１℃の湯に浸けて、テスターの電圧がきっかり０Ｖにな
るように半固定抵抗を調節するのである。こうして簡単に基準電位の３.１５Ｖを作ること
ができるのである。
［実験４−１］ブリッジ回路
Ｆ「それでは図４−３の回路を組みなさい。」
Ｆ「そしてサーミスタを４１℃にして、そのときの電圧が０Ｖになるように半固定抵抗を
調節します。テスターのレンジは大きい方からしだいに小さいレンジに切り替えて計測し
ていきます。」
Ｓ「結局、細かい計算をしなくても、適当に抵抗を選んで試してみればいいわけですね。」
Ｆ「その通り。それでは湯の温度を３５℃にすると電圧はいくらになりますか。」
Ｓ「０.２２７Ｖです。変動部分だけを取り出しているので、テスターのレンジを切り替え
てより精密な計測ができますね。」
Ｓ「ついでに１℃刻みにデータを採ってみます。」
この回路は２つの電位を橋渡ししているので、ブリッジ回路と呼ばれる。物理ではホイ
ートストンブリッジが生徒の頭を悩ます。本質的には同じものだが、ここで紹介したブリ
ッジの方は分かりやすく実用性がある。
今後のためにすこし補足しておこう。上の説明ではテスターを単に計測器として扱った。
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確かにテスターはそう考えても、ほとんどの場合にあまり問題がないように設計されてい
る。しかしもうすこし厳密に考えると、テスターは回路の一部を構成することになる。そ
れはテスターがないときとまったく同じというわけにはいかない。つまりＴ点とＳ点の電
圧を測定しようとテスターを挿入すると、そのことが元の回路に影響を与えてしまう。
上の説明ではＴ点とＳ点は接続していなくて、左右は別々の回路としてＴ点やＳ点の電
位を考えてきた。電流はそれぞれ上から下に流れるだけで、だからこそオームの法則が利
用できた。しかし考えてみよう。たとえば３５℃にしたときにはＴ点の電位はＳ点より
０.２２７Ｖだけ高い。だから左の１０ｋ抵抗を流れ下った電流の一部は、テスターを通っ
て右の２Ｋ半固定抵抗や５.６Ｋ抵抗に分流する。これは一種のかく乱要因である。もちろ
んそれを承知の上で、常にテスターを接続した回路でサーミスタの温度とそのときの電圧
を測定してデータを採っておけば、これは体温計として立派に役立つ。しかしブリッジに
発生する電圧情報を続く回路でさらに処理していく場合には、その影響を無視できるよう
な形でその電圧をキャッチすれば回路設計が明解になる。それを満足させる素子が後出の
オペアンプである。ブリッジ回路はふつうオペアンプと結合して利用されることを覚えて
おこう。
以上を通して、抵抗ひとつをとってみても技術的にはずいぶん豊な内容を持っているこ
とが理解できたであろう。
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ともＬを入力したとき出力端子からＬ信号を出力し、残りの場合はすべてＨ信号を出力す
るような回路である。すこし乱暴だが、ここでは入力端子を直接に電源（の電圧が高い方）
に接続したり、グランド（電源の電圧が低い方）に接続したりする。
図５−１〜３
［実験５−１］ダイオードのＯＲ回路
Ｆ「始めに、使用する１Ｓ１５８８というダイオードの導通のあるなしを計測してみよう。
テスターの抵抗レンジは、内蔵電池で抵抗器に電流を流してその大きさで抵抗を計測する
しくみになっている。そしてマイナスのテストリード（ふつう黒色を使う）が電池のプラ
ス側になっていることに注意します。」
Ｓ「と言うことは、マイナスのテストリードをアノードに、プラスのテストリードをカソ
ードに接続して、その抵抗を計ればよいのですね。」
Ｆ「そうです。」
Ｓ「２０Ωくらいです。」
Ｆ「数値はレンジにも依ります。要するにほぼ導通状態です。これに対してテストリード
を逆にするとどうかな。」
Ｓ「全然針が振れません（指で触れると体の抵抗値を示す）。」
Ｆ「絶縁状態です。」
Ｆ「それでは図５−２の回路を組んで、ＯＲ回路になっていることを確かめなさい。」
Ｓ「まず両方にＬを入力すると、０ＶでつまりＬを出力する。一方をＨに他方をＬにする
と、７.４Ｖで、これはＨを出力する。そして両方をＨにすると、やはり７.４ＶでＨです
ね。すごい、これは理屈がある回路ですね。」
Ｆ「論理回路と言います。」
それでは順番に考えていこう。始めに両方にＬを入力する場合は、回路に電圧がかから
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ないわけだからＳ点の電位は当然に０Ｖである。次にダイオードＤ1にＨをダイオードＤ2
にＬを入力する場合は、まずＤ1と１００ｋの直列部分に注目する。ダイオードには順方向
に電圧がかかっているので、これは単にリード線にすぎない。それならＳ点の電位は電源
電圧になる（次節ですこし電位が低くなるわけを勉強する）。そしてＳ点からダイオード
Ｄ2を経てグランドに至る部分を見てみよう。これはダイオードに逆方向に電圧がかかって
いるので、断線していて回路がないのと同じである。これで確かにＨ信号を出力する。も
ちろんＤ1とＤ2を反対にしても結果は同じである。最後に両方にＨを入力する場合は、ど
ちらのダイオードもリード線だから、Ｓ点の電位は電源電圧になりＨを出力する。
次に整流回路に移ろう。これは交流を直流に変換する回路である。交流というのは、時
々刻々に電流の向きが変化するもので、家庭に来ている交流は横軸に時間を縦軸に電圧を
とると波のようなグラフ（数学的にはサインカーブという）になる。もっとも簡単な整流
回路は図５−３のようである。ただしこれだと交流の片側だけしか受け入れないので電圧
が半分になる。このような整流を半波整流という。ちなみに交流の電圧は変化するのでそ
の平均値で表現する。サインカーブのような交流では最大値が平均値の「ルート２」倍、
つまり１.４１倍になっている。
整流回路の実験には電源トランスが必要になる。トランスは２つのコイルの相互インダ
クタンスによって交流の電圧を変換するものである。入力電圧と出力電圧の比は、それぞ
れのコイルの巻き数の比になる。いずれ自分で直流電源を製作するなら、出力が２４Ｖ、
１Ａでセンタータップのあるもの（１２Ｖが取り出せる）あたりが望ましい。それからオ
ッシロスコープが利用できるとよい。
［実験５−２］全波整流回路
Ｆ「図５−４の回路を組みなさい。ここで使うダイオードは１Ｓ１８８５です。電圧が高
いから気を付けて。」
Ｆ「まずトランスから出力する交流の電圧を計測します。交流レンジと直流レンジで調べ
なさい。」
Ｓ「交流としては１３.５Ｖです。そして直流としては０Ｖです。」
Ｆ「トランスは表示よりすこし高い電圧になります。今度は整流回路の出力の電圧を計測
します。」
Ｓ「直流としては１３.５Ｖ、交流としては・・・」
Ｆ「ちょと待って。それはテスターの限界です。」
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Ｆ「それではオッシロスコープで電圧の波形を観察してみよう。」
Ｆ「図５−４のグラフのようになっていますね。」
Ｓ「面白い。直流はでこぼこなんですね。」
Ｆ「これでも電流の向きは同じなので直流です。その波形からとくに『脈流』と言うこと
があります。実際にはコンデンサを使って平滑な波形にします。」
Ｆ「交流の方を見ましょう。周期、つまりひとつの波が通過する時間はいくらですか。」
Ｓ「１６.６ｍｓ（ミリ秒）です。」
Ｆ「ということは、 周波数、つまり１ｓ間に通過する波の数はいくつですか。」
Ｓ「１０００／１６.６＝６０.２ ６０個です。」
Ｆ「つまり６０Ｈｚ（ヘルツ）ですね。関東では５０Ｈｚです。」
Ｓ「オッシロってすごいなあ。」
また２つの場合に分けて考えてみよう。始
めにトランスの出力がＰがプラスでＱがマイ
ナスの場合は、まずＰから流れ出した電流は
ダイオードＤ2が通行止めだからＴに向かう。
そしてＤ3が通行止めだから、その電流は 図５−４
１０ｋ抵抗を通ってＳに向かう。ここではダ
イオードはどちらも一方通行で通行可能に見
えるが、Ｓの電位は１０ｋ抵抗によって電圧
降下しているので、電位が高いＰにはさかの
ぼれない（ＰからＳへの流れは通行止めにな
っていた）。そこで電流はＱに流れる。
次にＰマイナスでＱがプラスのなった場合は、Ｑから流れ出した電流はＤ4が通行止めだ
からＴに向かう。そしてＤ1が通行止めだから、その電流は１０ｋ抵抗を通ってＳに向かう。
そして電位が高いＱにはさかのぼれないので、電流はＰに向かう。こうしてどちらの場合
もＴからＳに向かう電流が生じる。つまりＴが直流のプラスにＳがそのマイナスになるわ
けである。
最後に図５−５に私たちが愛用している電源装置の回路図を紹介しておく。ここで３端
子レギュレータは電圧が高いでこぼこの部分をカットして、安定した一定電圧を得ること
ができる素子である。またレギュレータの後のダイオードは逆起電力回避のためである。
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図５−５
つまり通常は無いのと同じだが、外部回路でスイッチを切ったときなどに大きな逆向きの
起電力が発生して電源装置を破壊してしまうことがある。このとき出口にダイオードがあ
れば、大部分の電流はそこを流れるので内部を保護することができる。これもダイオード
の大事な使い方である。
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図６−１＆２
Ｆ「なります。ダイオードにかかる電圧が同じなら、いつでもそれに応じた決まった電流
が流れます。電流と電圧は１対１に対応しています。」
得られたグラフから、ダイオードの２つの特性を確認することできる。ひとつは、電圧
があまり増加しないのに電流が急激に増加することである。オームの法則は成り立たない。
大まかに把握すると「ダイオードに電流が流れているときはその大小に関係なく、両端の
電圧はいつも０.７Ｖ前後でほぼ一定している」。
もうひとつは、「ダイオードはかかる電圧が０.７Ｖ近くまで上がらないと、その電流は
ゼロである」。つまり順方向でも電圧が低ければ絶縁状態であることである。これからす
るとダイオードは川の堰(せき)にたとえられる。その高さ以上の水位がないと水が流れない
のである。
始めの特性から、前節のＯＲ回路の実験でＨ出力のときに電圧がすこし降下していたわ
けが理解できるだろう。回路の中に電流が流れているダイオードがあれば、そこで必ず
０.７Ｖ前後の電圧降下があることは押さえておこう。そして後の特性は、次節で登場する
トランジスタの「バイアス電圧」を理解するのに役立つ。
ここでダイオードの規格に触れておく。パーツショップでダイオードを買うときは、
「最大整流電流（ＩO）」に注目しよう。これはそのダイオードで図５−３の半波整流回路
を組んだときに取り出せる電流の許容量である。平たく言えば「流してよい電流の最大値」
である。
１Ｓ１５８８ １２０ｍＡ
１Ｓ１８８５ １Ａ
これは回路を設計するときに重要な数値となる。
もうひとつ「逆方向電圧（ＶR）」というものがある。ダイオードはふつう逆方向には電
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図６−３＆４
流は流れないと考えてよいが、ある電圧を越えると流れてしまう。その限界電圧がこの数
値である。
１Ｓ１５８８ ３０Ｖ
１Ｓ１８８５ １００Ｖ
関連してツェナダイオード（定電圧ダイオード）を紹介する。これは逆方向電圧を逆手
にとって、図６−３のように回路の中で電源電圧とは別の一定電圧を得るのに利用するも
のである。この回路に使っているＡＤ５８９はそのツェナ電圧（ＶZ）が１.２３Ｖである。
これは逆方向電圧の一種である。３.３ｋ抵抗を流れる電流が少なくなるとその電圧降下が
小さくなるため、Ｓ点の電位が１.２３Ｖを越えてツェナダイオードは導通状態になって電
流を増やす。こうして抵抗を流れる電流が多くなるとその電圧降下が大きくなり、Ｓ点の電
位が１.２３Ｖを割り込もうとすると、途端にツェナダイオードはほぼ絶縁状態になって電
流を制限する。こうしてＳ点の電位はいつも１.２３Ｖに維持されるわけである。私たちは
これをＡＤコンバータＡＤ７５７６の基準電圧に利用している。
続いて、発光ダイオード（ＬＥＤ）の勉強をする。これは電流を流すと光を発するダイ
オードであり、電気製品のさまざまな表示に利用されている。発光ダイオードには図６−
４のように、２本足で赤、黄、緑、青の光を発するものと、四角くて数字を表示する７セ
グメントＬＥＤと呼ばれるものがある。前者では長い方の端子がアノードであることを覚
えておこう。後者では液晶表示の似たものがあることに注意しよう。それはＬＥＤなら赤
い光を発するし、液晶なら黒い数字である。
いずれにしても普通の発光ダイオードの特性は次の２つである。
（１）適正な電流は１５から２０ｍＡである。
（２）電流が流れているときの電圧降下は２.２Ｖ前後でほぼ一定である。
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［実験６−２］ＬＥＤの適正電流
Ｆ「発光ダイオードに直列に抵抗を入れて、電流を制御します。どんな大きさの抵抗が適
当であるか、試行錯誤で捜しなさい。電源はいつもと同じで８Ｖです。」
Ｓ「図６−１の回路で普通のダイオードをＬＥＤに置き換えればよいですね。」
Ｆ「実際の回路設計では電圧の計測は不要ですが、今回は参考にそれもやりましょう。」
Ｆ「ところで大事な注意事項があるのだが・・・」
Ｓ「分かっています。大きい抵抗から試していくのです。電流が流れすぎると破壊される
のでしょ。」
Ｓ「手元にある抵抗の中では２７０Ωが適当です。そのときの電流は２０ｍＡで、ＬＥＤ
の両端の電圧は２.２Ｖです。」
（参考に普通の発光ダイオードの特性を示すグラフを図６−４に紹介しておく。）
Ｆ「よろしい。」
この実験のように、プロトボードに回路を組んでテスターで電流を計測して適当な抵抗
を見つけていくのは、要領がいいしかも確実なやり方として体得していってほしい。確か
に計算で次のように適当な抵抗を予想することはできる。つまり、流れる電流が２０ｍＡ
で抵抗の部分での電圧降下が５.８Ｖになるような抵抗は、オームの法則から
Ｒ＝Ｅ／Ｉ＝５.８〔Ｖ〕／２０〔ｍＡ〕＝０.２９〔ｋΩ〕
単位を変えて２９０Ωとなる。しかしその上でプロトボード上の回路で確認することが、
考え違いや計算ミスを正すのにも重要である。それに実際に使われる回路はもうすこし複
雑で、その中で正確な数値を計算で見つけることはかなりの専門性を要求される。たとえ
ば発光ダイオードの場合は、もうひとつトランジスタやＩＣが直列に入ることが多い。そ
んなときには大まかな計算で当たりを付けておいて、すぐにプロトボード上の回路でいく
つか試してみれば、大した苦労もなく適当な抵抗を見つけることができる。このようなや
り方は「現物(げんぶつ)合わせ」と呼ばれている。
私たちは、抵抗のカラーコードに自信が持てなかったり見にくいときには、いちいち本
を調べたり明るいところで目を凝らしたりするより、テスターで確かめる。ダイオードや
発光ダイオードのアノードとカソードがはっきりしないときは、テスターの抵抗の最小レ
ンジ（Ω）につないで、針が振れたりＬＥＤが光るときに黒のテストリードが触れている
方がアノードと見つける。現物合わせは技術の基本と心得よう。
なお、７セグメントＬＥＤについては「デジタル編」でくわしく説明する。
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