電気系統について質問です。《下記左図》１２V 電源に、消費電力５Ｗのライトが繋がっていたとします

Question

電気系統について質問です。

《下記左図》

１２V 電源に、消費電力５Ｗのライトが繋がっていたとします。
そうすると、電源から取り出される電気量は0.41Ａです。

《下記右図》

しかし、5Ｗでは明るいため、消費電力を３Ｗ程に制限するため、直列に抵抗器を繋げます。
３Ｗで、取り出される電気量は0.25Aになります。

そこで選択する抵抗器は、オームの法則により
12V ÷ 0.25A ＝ 48Ωなので

消費電力は３Ｗの2倍程の
６W

選択する抵抗器は６ｗ / 48Ωとなる。

という解釈であっていますでしょうか…

電気知識全く無い素人なのですが、車の電装品を付けるにあたりネットを見ながら自分的に解釈したのですが、合っているのか不安なため質問させていただきました。

sumbody · Accepted Answer

No.2お礼欄
＞使用しようとしているライトはLEDライト
との事なので、白熱電球前提で書いた回答は使えないかもですが
せっかく書いたので。

＞という解釈であっていますでしょうか…

「消費電力や電流、電圧がどこの部分なのか」で
混乱してるようです

＞12V ÷ 0.25A ＝ 48Ωなので

「全体で3W」との解釈でOKですか？
「5Wライト部分で3Wになるように」だとまた違ってきます

48Ω、とは「5Wライトと追加抵抗器の合成抵抗が」ということにです。

一応確認すると
P = (E^2)/R = 12V^2 / 48Ω = 3 W

5Wライトの抵抗＋追加抵抗器 = 48Ωとなるように追加抵抗器を選びます。

5Wライトの抵抗を求めると
R = E/I = 12V / 0.41A ≒29Ω
なので
追加抵抗器は 48Ω - 29Ω = 19 Ω
ということです。

こうやって直列に追加抵抗器を入れると、
「抵抗分圧」が起こり5Wライト両端の電圧が12Vより下がるので暗くなります。

分圧比は、抵抗値の比と同じです。
5Wライトには 12V * 29 Ω / 48Ω  = 7.25 V
追加抵抗器には 12V * 19 Ω / 48Ω  = 4.75 V

それぞれの消費電力は
5Wライト  7.25V * 0.25 A ≒ 1.8W
追加抵抗器 4.75V * 0.25A ≒ 1.2W

「3W程度にしたい」のが「5Wライト部分を」という考えなら
暗すぎるかも知れません。
また
追加抵抗器で1.2W消費するということは発熱もするので要注意。
まぁ白熱電球も発熱しますけどね。

あと、フィラメントを使った白熱電球は、
抵抗値が一定でなく温度によって変わります。
冷えてる時や、電圧が低くて暗い時は抵抗値は小さいので、
計算どおりにならない場合もあります。

shironekoxxx · Answer

LEDの場合、抵抗または電流制限の回路が内蔵されているはずです。
それらの構成により、挿入抵抗をいくつにすれば良いかが変わるので、カット＆トライで決めるのが早いです。
ちなみに定電流素子が使われている場合、抵抗を入れても輝度がうまく変わってくれないのでその場合はどうにもできません。

shironekoxxx · Answer

下記誤計算でした。約８オームで３ワットになります。

shironekoxxx · Answer

ちなみに図でライトと書かれている部品が純粋な抵抗であれば（電球で線形特性ならば）、挿入する抵抗を約６オームにすると５→３ワットになります。

shironekoxxx · Answer

まず、ライトの種類というか構成が不明なので、正しい回答ができません。
電球なのか、ＬＥＤなのかそれ以外なのか。

電球の場合、電圧＝電流特性は非線形なので単純に計算できません。カット＆トライになります。
LEDの場合、抵抗内蔵かそうでないか、または定電流回路を持っている場合もあり、それぞれで正解が変わります。

shironekoxxx · Answer

図がありません。

電気系統について質問です。 《下記左図》 １２V 電源に、消費電力５Ｗのライトが繋がっていたとします