LED抵抗の計算｜何Ω・何Wかを3ステップで、早見表つき

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LED抵抗の計算は、電子工作でも仕事の回路でも、いちばん最初に出てくる計算です。式は1行ですが、「VF はいくつ？」「計算値が売っていない」「何Wを買う？」と、迷うところがいくつもあります。

この記事では、5V で LED を1つ光らせる回路を例に、抵抗値（Ω）と W数の決め方を順に説明します。そのあと、早見表と、LED を何個もつなぐときの形、テスターでの確かめ方まで進みます。

この記事で作るもの：5VでLEDを1つ光らせる回路

作るのは、5V の電源・抵抗1本・赤色LED 1個だけの回路です。電流は +5V → 抵抗 → LED → GND の1本道を流れます。

部品は3つですが、LED の抵抗の考え方はすべてこの回路に入っています。何個つなぐときも、電源が12V のときも、同じ考え方の応用です。

部品	この記事で使う値	役目
電源	5V（USB の電源など）	電気を押し出す
抵抗	300Ω（この記事で計算する）	LED に流れる電流を約10mA に決める
LED	赤色・5mm	光れば成功

GND（グランド）は、電源のマイナス側のことです。回路図では、横線を重ねた記号で書きます。

つまり、この記事のゴールは「300Ω・1/8W以上」を自分で計算して、理由まで説明できるようになることです。

LEDの足の見分け方：長い足が＋（アノード）

LED は向きのある部品です。長い足がアノード（＋）、短い足がカソード（−）で、電流はアノードからカソードへ一方向にだけ流れます。

逆向きにつなぐと、電流がほとんど流れず光りません。回路図の記号では、三角の先（縦線のある側）がカソードです。

見分け方	アノード（＋）	カソード（−）
足の長さ	長い	短い
本体のつば	丸い側	平らに欠けた側
回路図の記号	三角の底の側	三角の先（縦線）の側

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つまり、LED は「長い足を電源側」。逆につなぐと光らないので、まず向きを確かめるのがいちばんの近道です。

なぜLEDに抵抗が要る？電圧が少し変わるだけで電流が急に増えるから

LED は、かける電圧がほんの少し上がるだけで電流が急に増える部品です。だから電圧ではなく、直列に入れた抵抗で電流を決めます。

抵抗（ふつうの抵抗器）は、電圧を2倍にすると電流も2倍になります。ところが LED は、0.1V 上がるだけで電流が何倍にもなります。

電源に LED だけを直接つなぐと、電流を止めるものがありません。流してよい上限（5mm の LED で20〜30mA ほど）を一気に超え、LED が傷みます。

抵抗を直列に入れると、電流が増えようとしても、抵抗にかかる電圧が増えて押し返します。その結果、電流は計算した値の近くで落ち着きます。

つまり、LED の抵抗は「電流を決めるための部品」。名前も、電流制限抵抗と呼びます。

LEDの順方向電圧VFは色で違う

VF（順方向電圧）は、LED が光っているときに LED にかかる電圧です。赤・黄・黄緑は約2V、青・白・純緑は約3.3V が目安です。

VF は、LED の材料で決まります。同じ 5mm の LED でも、色が違うと1V 以上違います。Kingbright の 5mm LED のデータシートでは、次のとおりです。

色	VF 代表値	VF 最大値	測った電流	連続で流してよい上限
赤	1.9V	2.3V	10mA	30mA
黄	2.0V	2.5V	20mA	30mA
緑（黄緑系）	2.0V	2.4V	10mA	25mA
緑（純緑）	3.3V	4.1V	20mA	25mA
青	3.3V	4.0V	20mA	30mA
白	3.3V	4.0V	20mA	30mA

計算では、代表値（いちばんよくある値）を使います。この記事では、赤・黄・黄緑を約2.0V、青・白・純緑を約3.3V として計算します。

つまり、まず LED の色で VF を決める。赤なら約2V、白なら約3.3V。ここが計算のスタートです。

LEDの抵抗の計算式：電源の電圧をLEDと抵抗で分け合う

LED と抵抗を直列につなぐと、電源の電圧を2つで分け合います。抵抗にかかる電圧は「電源−VF」なので、これを流したい電流で割れば抵抗値が出ます。

5V の電源で赤色LED（VF 約2.0V）を光らせると、LED に2.0V、抵抗に残りの3.0V がかかります。

直列なので、抵抗にも LED にも同じ電流が流れます。抵抗に3.0V かかっていて、10mA 流したいなら、オームの法則で抵抗値が決まります。

R＝3.0V÷10mA＝3.0V÷0.010A＝300Ω。mA は1000で割って A に直してから計算します。

つまり、LED の抵抗は「抵抗にかかる電圧」÷「電流」。オームの法則そのものです。

LEDの抵抗は3ステップで決める

LED の抵抗は、抵抗値を計算し、売っている値に丸め、W数（定格電力）を決める、の3ステップで決めます。

流したい電流は、5mm の LED なら5〜20mA の間で決めるのが一般的です。表示ランプなら5〜10mA でも十分に光ることが多く、明るさが欲しいときに20mA に近づけます。

データシートの「連続で流してよい上限」（例：30mA）は、ぎりぎりまで使う値ではありません。上限より余裕のある電流で使います。

つまり、何Ω（STEP 1・2）と何W（STEP 3）をセットで決める。W数まで決めて、はじめて部品が買えます。

計算例1：5Vで赤色LEDに10mA流す

5V の電源で赤色LEDに10mA流すなら、抵抗は300Ω、W数は1/8W以上です。1/4W の抵抗を使えば余裕は十分です。

STEP 1：抵抗値を計算する

抵抗にかかる電圧は、5V−2.0V＝3.0V です。

R＝3.0V÷0.010A＝300Ω。

STEP 2：売っている値に丸める

300Ω は E24 系列にある値（3.0 の100倍）なので、そのまま使えます。電流は 3.0V÷300Ω＝10mA のままです。

STEP 3：W数を決める

抵抗の電力は、P＝I×I×R＝0.010×0.010×300＝0.03W です。

2倍の0.06W 以上の定格を選びます。1/8W（0.125W）以上なら OK。電子工作でよく使う1/4W（0.25W）なら、使う電力は定格の12%で余裕は十分です。

つまり、5V・赤・10mA は「300Ω・1/8W以上」。これがこの記事の回路の答えです。

計算値が売っていないときは「大きい側」に丸める

計算した抵抗値が売っていないときは、E24 系列の大きい側を選びます。抵抗が大きいほど電流は減り、LED を流しすぎから守れるからです。

3.3V の電源で、赤色LEDに20mA 流したいとします。R＝（3.3−2.0）÷0.020＝65Ω。65Ω の抵抗は売っていません。

選ぶ値	電流の計算	結果
68Ω（大きい側）	1.3V÷68Ω≒19.1mA	狙いより少し減る → 安全
62Ω（小さい側）	1.3V÷62Ω≒21.0mA	狙いより増える → 避ける

1mA ほどの違いでは、明るさの差は目で見てもほとんどわかりません。迷ったら大きい側、と覚えておけば失敗しません。

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つまり、LED の抵抗は大きい側。丸めたら、その値で電流を計算し直しておきます。

何Wの抵抗を買う？電力P＝I×I×Rの2倍以上を選ぶ

抵抗の W数（定格電力）は、抵抗で熱になる電力 P＝I×I×R を計算し、その2倍以上の定格を選びます。12V で20mA 流すなら約0.2W なので、1/4W では足りず1/2W にします。

抵抗は、流れた電流の分だけ熱を出します。その熱に耐えられる上限が定格電力（W数）です。上限ぎりぎりで使うと熱くなり、値が変わったり傷んだりします。

そこで、使う電力は定格の半分以下にします。これが「2倍以上の定格を選ぶ」の意味です。部品を定格に余裕をもって使う考え方を、ディレーティングと呼びます。

条件	抵抗	電力 P	選ぶ定格
5V・赤・10mA	300Ω	0.03W	1/8W 以上
12V・赤・10mA	1kΩ	0.10W	1/4W 以上
12V・赤・20mA	510Ω	0.196W	1/2W 以上

12V・20mA の場合：R＝（12−2.0）÷0.020＝500Ω → 大きい側の510Ω。電流は 10V÷510Ω≒19.6mA。P＝0.0196×0.0196×510≒0.196W。2倍は約0.39W なので、1/4W（0.25W）では足りず、1/2W（0.5W）を選びます。

基板に載せる小さなチップ抵抗は、定格がもっと小さくなります。ROHM の汎用品（MCR シリーズ）では、1608 サイズで0.1W、2012 サイズで0.125W です。0.03W なら1608 でも足りますが、0.1W を超える使い方はできません。

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つまり、W数は「P＝I×I×R の2倍以上」。12V・20mA のように電圧が高いときほど、ここで差がつきます。

LED抵抗の早見表：赤・黄・黄緑（VF約2.0V）

赤・黄・黄緑の LED（VF 約2.0V）なら、12V・20mA のときだけ1/2W が必要です。ほかの組み合わせは1/4W の抵抗で足ります。

計算を飛ばしたい人のための表です。E24 の大きい側に丸め、その値で電流と電力を計算し直しています。

電源	電流	抵抗（E24）	実際の電流	抵抗の電力	選ぶ定格
3.3V	5mA	270Ω	4.8mA	6mW	1/8W
3.3V	10mA	130Ω	10.0mA	13mW	1/8W
3.3V	20mA	68Ω	19.1mA	25mW	1/8W
5V	5mA	620Ω	4.8mA	15mW	1/8W
5V	10mA	300Ω	10.0mA	30mW	1/8W
5V	20mA	150Ω	20.0mA	60mW	1/8W
12V	5mA	2kΩ	5.0mA	50mW	1/8W
12V	10mA	1kΩ	10.0mA	100mW	1/4W
12V	20mA	510Ω	19.6mA	196mW	1/2W

1/8W と書いた所は、1/4W を使っても問題ありません。手元に1/4W しかなければ、それで大丈夫です。5V・20mA の60mW は、2倍の120mW が1/8W（125mW）にぎりぎり収まる値です。1608 サイズのチップ抵抗（0.1W）なら足りません。

つまり、VF 約2V の LED は「12V・20mA だけ1/2W」。それ以外は1/4W で困りません。

LED抵抗の早見表：青・白・純緑（VF約3.3V）

青・白・純緑の LED（VF 約3.3V）は、3.3V の電源では抵抗で電流を決められません。5V 以上の電源で使います。

電源	電流	抵抗（E24）	実際の電流	抵抗の電力	選ぶ定格
3.3V	5〜20mA	×	―	―	電源と VF がほぼ同じで使えない
5V	5mA	360Ω	4.7mA	8mW	1/8W
5V	10mA	180Ω	9.4mA	16mW	1/8W
5V	20mA	91Ω	18.7mA	32mW	1/8W
12V	5mA	1.8kΩ	4.8mA	42mW	1/8W
12V	10mA	910Ω	9.6mA	83mW	1/4W
12V	20mA	470Ω	18.5mA	161mW	1/2W

5V で白色LEDは、電流がばらつきやすい

5V・20mA の91Ω を例に、VF が最大の4.0V の個体だとどうなるかを計算します。抵抗にかかるのは 5−4.0＝1.0V なので、電流は 1.0V÷91Ω≒11mA。狙いの20mA の半分ほどになります。

電源と VF の差が小さいほど、VF のばらつきが電流のばらつきに直結します。明るさをそろえたいときは、電源の電圧を上げるか、定電流の回路（定電流ダイオードや LED ドライバ IC）を使います。

つまり、青・白は「5V 以上で使う」。5V でも明るさがそろわないときは、電源とVFの差の小ささを疑います。

よくある失敗：LEDを並列にして抵抗を1本で済ませる

LED を並列につなぐときは、1個ずつに抵抗を入れます。抵抗1本に LED を並列につなぐと、VF が少し低い LED に電流が集まります。

たとえば、5V で赤色LED 2個に10mA ずつ流したいとして、抵抗1本（150Ω）の先に LED を2個並列につないだとします。合計20mA は流れますが、2個にきれいに10mA ずつ分かれる保証はありません。

LED は、電圧が少し違うだけで電流が大きく変わる部品でした。VF が0.1V 低い LED があると、その LED に電流が集まります（たとえば15mA と5mA のように。これはイメージです）。

電流の多い LED は明るく熱くなり、先に傷みます。それが切れると、残りの LED に20mA が全部流れ込みます。

正しい形：1個ずつに抵抗を入れる

LED を並列にするときは、「抵抗＋LED」の組を並列にします。それぞれの電流を、それぞれの抵抗が決めるので、VF が違っても電流はほぼそろいます。5V・赤・10mA なら、300Ω を2本使います。

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つまり、LED の並列は「抵抗も1個ずつ」。抵抗1本で済ませるのは、部品を1つ減らす代わりに LED の寿命を縮めます。

LEDを直列にするとき：VFを全部足してから引く

LED を直列につなぐときは、VF を全部足してから電源電圧から引きます。電流は1本道なので、抵抗1本で全部の LED の電流を決められます。

例：12Vで赤色LED 3個に10mA

R＝（12−2.0×3）÷0.010＝6.0V÷0.010A＝600Ω。大きい側の620Ω を選びます。電流は 6.0V÷620Ω≒9.7mA。

電力は P＝0.0097×0.0097×620≒0.058W。2倍の約0.12W なので、1/8W（0.125W）でぎりぎり、1/4W なら余裕があります。

白色LEDを3個にするのはやめておく

白色LED（VF 代表3.3V）を3個にすると、3.3×3＝9.9V。抵抗に残るのは2.1V です。計算上は 2.1V÷0.010A＝210Ω → 220Ω で光ります。

ところが、データシートの VF 最大値は4.0V です。4.0×3＝12.0V で、抵抗に残る電圧は0V。VF が大きめの個体がそろうと、ほとんど光りません。

白色LED なら、12V では2個までにします。R＝（12−3.3×2）÷0.010＝540Ω → 560Ω（約9.6mA）。VF が最大の4.0V でも、（12−8.0）÷560≒7.1mA 流れて光ります。

つまり、直列は「VF を全部足してから引く」。個数は VF の最大値で確かめて決めます。

ブレッドボードで組んでみる

ブレッドボードは、縦5つの穴が中でつながっている板です。抵抗と LED を同じ列でつなぎ、+5V から GND まで1本道にします。

ブレッドボードを使えば、はんだ付けなしで回路を組めます。真ん中の溝をはさんで、上の5つ（a〜e）と下の5つ（f〜j）がそれぞれ縦につながっています。端の長い列は電源用のレールで、横一列がつながっています。

光らないときは、まず LED の向き（長い足が抵抗の側か）を確かめます。次に、部品の足が同じ列に入っているかを見ます。

つまり、ブレッドボードでは「縦の5つはつながっている」を意識して、+5V → 抵抗 → LED → GND の1本道を作ります。

テスターで電流を確かめる：抵抗の両端の電圧を測る

LED に流れている電流は、抵抗の両端の電圧をテスターで測り、抵抗値で割ればわかります。3.0V÷300Ω＝10mA です。

テスターで電流を直接測るには、回路を切ってテスターを直列に入れる必要があります。抵抗の電圧を測る方法なら、回路を組んだまま、直流電圧（DCV）のレンジで測れます。

表示が2.9V なら約9.7mA、3.1V なら約10.3mA です。LED の VF には個体差があるので、狙いの±2割ほどに入っていれば問題ありません。

もし1V 以下しかなければ、LED に電圧がかかりすぎているか（青・白を低い電圧で使っている）、配線のどこかが違います。5V 近く出ていれば、LED が逆向きか、LED の先がつながっていません。

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つまり、組んだら「抵抗の電圧÷抵抗値」で電流を確かめる。計算と実物がつながると、自信を持って値を決められます。

よくある失敗3つ：向き・抵抗なし・電源が足りない

LED が光らない・すぐ切れるときの原因は、向きが逆・抵抗なしで直結・電源が VF に対して足りない、の3つが代表です。

失敗1：向きが逆

長い足（アノード）を GND 側につなぐと、電流がほぼ流れず光りません。逆向きにかけられる電圧の上限は、5mm の LED で5V ほどのものが多く、高い電圧で逆につなぐと傷むことがあります。

失敗2：抵抗なしで電源に直結する

電流を決めるものがないので、上限（20〜30mA ほど）を一気に超え、LED が一瞬で切れることがあります。乾電池2本（3V）でも、赤色LED に直結すると流れすぎることがあります。

失敗3：3.3V で白・青の LED を点けようとする

VF が約3.3V なので、抵抗にかける電圧が残りません。暗い、点かない、個体によって明るさが違う、の原因になります。5V 以上の電源を使います。

マイコンの端子から LED を点けるときは、端子から出せる電流の上限にも注意します。何個も点けたいときや、20mA 近く流したいときは、間にトランジスタを入れて、電源から LED の電流を流します。

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つまり、光らないときは「向き → 抵抗 → 電源の電圧」の順に確かめる。ほとんどの失敗はこの3つで見つかります。

よくある質問（FAQ）