Lチカに使う抵抗値はどう決める？LEDと抵抗の基礎をわかりやすく解説

この記事では、Lチカ（LED 点滅）回路で使う抵抗値の計算方法について解説します。

• なぜ 220Ω を使うのか
• 抵抗なしで LED を直接つなぐとどうなるのか
• LED の特性と順方向電圧とは何か

これらが理解できる内容になっています。

1. Lチカ回路の基本構成

まずは回路図のイメージです。

• マイコンの出力ピン
• 電流制限用の抵抗
• LED
• GND（グラウンド）

という順につながる、非常にシンプルな構成です。

市販のサンプル回路では 220Ω の抵抗が使われることが多いですが、 「なぜ 220Ω なのか？」を理解することが今回のテーマです。

2. LED（ダイオード）の基本特性

LED はダイオードの一種で、次のような特徴があります。

• 電流は一方向にしか流れない
• 電流を流すには最低限の電圧が必要（＝順方向電圧 VF）

例えば、LED にかかる電圧と電流の関係を示すグラフを見ると、

• 1.9 V → 約 10 mA
• 2.5 V → 約 100 mA

といった具合に、電圧が少し上がるだけで電流が大きく増えることがわかります。

この「電流が急激に増える」性質があるため、電流制限が必須になります。

3. LED の絶対定格とは？

電子部品には「これ以上は危険」という限界値があり、これを絶対定格と呼びます。

LED のデータシートには、例えば次のように書かれています。

• DC フォワードカレント：30 mA

つまり、30 mA を超えて連続で流すと、

• 壊れる
• 寿命が縮む
• 動作が不安定になる

といったリスクがあります。

4. マイコンの出力電圧と LED の関係

ESP32、Raspberry Pi Pico、micro:bit など多くのマイコンは 3.3 V 出力です。

LED の順方向電圧（VF）が 1.8〜2.0 V 程度だとすると、 3.3 V をそのまま LED にかけると 30 mA を簡単に超えてしまいます。

そのため、抵抗で電流を制限する必要があるわけです。

5. 抵抗値はオームの法則で求める

抵抗値は オームの法則で計算します。

$$V=R\times I$$

ただし、ここで注意点があります。

抵抗にかかる電圧は「3.3 V そのまま」ではない

LED には順方向電圧（VF）がかかるため、

$$\text{抵抗にかかる電圧}=3.3V-VF$$

となります。

例えば VF = 1.8 V の LED を使う場合、

$$3.3V-1.8V=1.5V$$

この 1.5 V が抵抗にかかる電圧です。

6. 5 mA 流したい場合の抵抗値

LED は 5 mA 程度でも十分に光ります。

$$R=\frac{1.5V}{0.005A}=300\mathrm{\Omega }$$

つまり、5 mA 流したいなら 300Ω が適切という計算になります。

7. 220Ω を使うとどうなる？

実際の回路では 220Ω が使われることが多いです。

同じ式で電流を求めると、

$$I=\frac{1.5V}{220\mathrm{\Omega }}\approx 6.8mA$$

つまり、

• 300Ω → 約 5 mA
• 220Ω → 約 6.8 mA

となり、220Ω の方が少し明るく光ります。

もちろん絶対定格（30 mA）より十分小さいので安全です。

8. 抵抗なしで LED を直接つなぐとどうなる？

抵抗なしで 3.3 V を LED に直接つなぐと、

• 電流が急激に増える
• 30 mA を超える
• LED が破損する可能性が高い
• マイコンのピンも壊れる可能性がある

という危険な状態になります。

必ず抵抗を入れることが重要です。

まとめ

• LED は一方向に電流が流れ、順方向電圧以上が必要
• 電流が急激に増えるため、必ず抵抗で制限する
• 抵抗値は「3.3 V − 順方向電圧」で計算する
• 5 mA 流したいなら 300Ω、明るめにしたいなら 220Ω
• 抵抗なしは LED もマイコンも壊れる危険がある

Lチカはシンプルですが、電子回路の基礎が詰まった良い題材です。
理解しておくと、今後の電子工作や組込み開発がぐっと楽になります。