図のLED点灯回路において，LEDに10ミリAの電流が流れるように抵抗値を決定したときに，回路全体の消費電力に占めるLEDの消費電力の割合は何％か。
ここで，LEDの順方向電圧は2Vとし，電源の消費電力は無視するものとする。
正答1
解説
正解は1です。
図は、10Vの電源にLEDと抵抗が直列に接続された回路です。
直列回路なので、LEDと抵抗には同じ10ミリAの電流が流れます。
電源電圧10Vは、LEDの順方向電圧2Vと抵抗の電圧に分かれます。
【計算】
抵抗にかかる電圧は 10V－2V＝8V です。
LEDの消費電力は 2V×10ミリA＝20ミリW です。
抵抗の消費電力は 8V×10ミリA＝80ミリW です。
回路全体の消費電力は 20ミリW＋80ミリW＝100ミリW です。
LEDの割合は 20÷100×100＝20％ です。
【選択肢別解説】
1：○ 全体100ミリWのうちLEDが20ミリWなので、20％です。
2：× 25％は、LEDの20ミリWを抵抗の80ミリWで割った値です。
回路全体の消費電力を分母にしていません。
3：× 80％は、抵抗が消費する電力の割合です。
LEDの割合ではありません。
4：× 100％は、抵抗での電力消費を無視した値です。
実際には抵抗が80ミリWを消費します。
【ポイント】
直列回路では電流が共通なので、消費電力の比は電圧の比と等しくなります。
したがって2V÷10V＝20％と簡単に求めることもできます。