LEDチカチカの仕組みを“電気の流れ”でイメージして理解しよう

今回は micro:bit のLEDチカチカ（点灯） が、実際どのように電気を流して光っているのかを、イメージを使って分かりやすく解説します。

LEDとは？プラスとマイナスの向きが大事

LEDには2本の足があります。

• 長い足：プラス（＋）
• 短い足：マイナス（−）

LEDは プラス → マイナス の向きにしか電気が流れません。
逆向き（マイナス → プラス）に電気を流そうとしても、途中で突っかかって止まります。

そして、正しい向きに電気が流れたときに光るのがLEDの特徴です。

LEDには「流せる電気の量」に限界がある

LEDはとても繊細な部品で、流せる電流には上限があります。

• 10mA程度 → 問題なく光る
• 50mAなど大量 → 一気に壊れる

動画内で登場する「電気くん」は、常に全力疾走で走るイメージ。
LEDはその電気くんを受け止めるので、来すぎるとキャパオーバーで壊れてしまうわけです。

電気の基本：電圧・電流・抵抗のイメージ

ここで電気の基礎を整理します。

■ 電圧（V）

電気くんが落ちる「高さの差」。 高いところ → 低いところへ落ちる力のこと。

■ グラウンド（GND）

一番低い場所（0V）。 電気くんが最終的に落ちていく場所。

■ 電流（A）

電気くんが落ちるスピード。 速いほど電流が大きい、ゆっくりなら電流が小さい。

■ 抵抗（Ω）

電気くんの通り道を「細くする力」。 道が細いほど電気くんはゆっくり進む。

micro:bitでLEDを光らせるとどうなる？

micro:bitは 3V を出力できます。

• 3V → LEDのプラス足へ
• LEDのマイナス足 → GNDへ

この配線だけを見ると「光りそう」ですが、実は危険です。

なぜなら、micro:bitとLEDの間が太い道のままだから。

電気くんは全力疾走でLEDに突っ込んでいき、LEDは受け止めきれず壊れてしまいます。

LEDを守るために「抵抗」を入れる

LEDを壊さないためには、電気くんのスピードを落とす必要があります。

そのために使うのが 抵抗 です。

抵抗を入れると…

• 道が細くなる
• 電気くんのスピードが落ちる
• LEDが安全に受け止められる

という流れになります。

実際の配線例：

• micro:bit の 9番ピン → LEDのプラス
• LEDのマイナス → 抵抗 → GND

抵抗値はどう決める？オームの法則で計算！

抵抗の大きさは オームの法則 を使って求めます。

$$V=R\times I$$

今回の条件：

• 電圧：3V（micro:bit）
• 流したい電流：10mA（LED）
• 抵抗：求めたい値

計算すると…

$$R=\frac{3}{0.01}=300\mathrm{\Omega }$$

つまり、300Ωの抵抗を入れれば安全に光らせられるということです。

抵抗が大きい・小さいとどうなる？

• 抵抗が大きい → 道が細くなる → 電気くんがゆっくり進む → LEDは暗くなる
• 抵抗が小さい → 道が太くなる → 電気くんが速く進む → LEDは明るくなる（流しすぎると壊れる）

まとめ

• LEDはプラス → マイナスに電気が流れると光る
• 流せる電流には限界があり、超えると壊れる
• 抵抗を入れて電気くんのスピード（電流）を調整する
• 抵抗値はオームの法則で計算できる
• 電圧＝高さ、電流＝スピード、抵抗＝道の太さというイメージが大事

micro:bitでLEDを光らせるときの「電気の流れ」がイメージできると、電子工作が一気に楽しくなります。

以上で今回の解説は終わります。ありがとうございました。